JP2001165618A - Image recognition device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 容易且つ低コストで高精度に画像認識を行
う。
【解決手段】 吸着プレート19上に載置された半導体
ウエハにおける任意の点Pを、検査用ステージ14によ
って、光学ユニット21が撮像する画像内で平行移動さ
せる。そして、画像認識用コンピュータ60によって、
この点Pの座標を3点、それぞれメカニカル座標系にお
ける座標PMと、カメラ座標系における座標PAとで取得
する。そして、画像認識用コンピュータ60によって、
メカニカル座標系からカメラ座標系への点Pの移動量の
一次変換行列Aを求め、メカニカル座標系におけるカメ
ラ座標系の原点座標をOAとしたときの関係式PM=A-1
PA+OAを用いてメカニカル座標系とカメラ座標系とを
対応させることにより画像認識を行う。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To perform image recognition easily, at low cost and with high accuracy. SOLUTION: An arbitrary point P on a semiconductor wafer placed on a suction plate 19 is translated by an inspection stage 14 in an image captured by an optical unit 21. Then, by the image recognition computer 60,
3 points the coordinates of the point P, and acquired by the coordinate P M in the mechanical coordinate system, respectively, the coordinates P A in the camera coordinate system. Then, by the image recognition computer 60,
Seeking linear transformation matrix A of the movement amount of the point P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system, equation P M = A -1 when the origin coordinates of the camera coordinate system and O A in mechanical coordinate system
Performing image recognition by associating the mechanical coordinate system and the camera coordinate system using the P A + O A.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、所定のデ
バイスパターンが形成された半導体ウエハの検査に用い
る画像認識装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, an image recognition apparatus used for inspecting a semiconductor wafer on which a predetermined device pattern has been formed.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体デバイスは、半導体ウエハ上に微
細なデバイスパターンを形成することにより作製され
る。このようなデバイスパターンを形成するときに、半
導体ウエハ上に塵埃等が付着したり、傷が付いたりし
て、欠陥が生じることがある。このような欠陥が生じた
半導体デバイスは、不良デバイスとなり、歩留まりを低
下させる。2. Description of the Related Art A semiconductor device is manufactured by forming a fine device pattern on a semiconductor wafer. When such a device pattern is formed, dust or the like may adhere to the semiconductor wafer or may be damaged, resulting in defects. A semiconductor device having such a defect becomes a defective device and reduces the yield.
【0003】したがって、製造ラインの歩留まりを高い
水準で安定させるためには、塵埃や傷等によって発生す
る欠陥を早期に発見し、その原因を突き止め、製造設備
や製造プロセスに対して有効な対策を講じることが好ま
しい。[0003] Therefore, in order to stabilize the yield of a production line at a high level, defects generated by dust and scratches are found at an early stage, the causes thereof are identified, and effective measures are taken for production facilities and production processes. It is preferable to take it.
【0004】そこで、欠陥が発見された場合には、画像
認識装置を用いて、その欠陥が何であるかを調べて分類
分けを行い、その欠陥の原因となった設備やプロセスを
特定するようにしている。ここで、欠陥が何であるかを
調べる画像認識装置は、いわば光学顕微鏡のようなもの
であり、欠陥を拡大して見ることで、その欠陥が何であ
るかを識別するようにしている。[0004] Therefore, when a defect is found, an image recognizing device is used to check what the defect is and to classify the defect to identify the equipment or process that caused the defect. ing. Here, the image recognition device for examining what the defect is is like an optical microscope, and identifies the defect by looking at the defect in an enlarged manner.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、半導
体デバイスは、高集積化に伴って、デバイスパターンが
ますます微細化しており、線幅が0.18μm以下程度
にまでなってきている。このため、半導体デバイスにお
いては、従来あまり問題とされていなかったような非常
に微細な塵埃などによっても、正常な動作が不能になっ
てしまう。By the way, in recent years, semiconductor devices have been increasingly miniaturized with high integration, and the line width has been reduced to about 0.18 μm or less. For this reason, in a semiconductor device, normal operation cannot be performed even with extremely fine dust or the like which has not been regarded as a problem in the past.
【0006】したがって、画像認識装置は、このように
微細なデバイスパターンで形成された半導体デバイスの
欠陥検査を行うためには、より高倍率のレンズで半導体
ウエハを撮像するとともに、より高精度に画像認識を行
うことが必要となる。このとき、画像認識装置は、撮像
した画像で識別した欠陥の位置を、実際の半導体ウエハ
上における位置と高精度に対応させることがますます重
要となる。具体的には、半導体ウエハ上での欠陥の位置
を、例えば1μm以下程度の精度で識別することが必要
となる。Therefore, in order to perform a defect inspection of a semiconductor device formed with such a fine device pattern, the image recognition apparatus captures an image of the semiconductor wafer with a lens having a higher magnification, and furthermore, images with a higher precision. It is necessary to perform recognition. At this time, it is increasingly important for the image recognition apparatus to make the position of the defect identified in the captured image correspond to the position on the actual semiconductor wafer with high accuracy. Specifically, it is necessary to identify the position of the defect on the semiconductor wafer with an accuracy of, for example, about 1 μm or less.
【0007】このように、欠陥の位置を高精度に識別す
るためには、半導体ウエハにおける所定の位置を撮像す
る際に、この半導体ウエハを固定支持しているステージ
をどの位置に移動させればよいかという対応づけを高精
度に行うことが必要となる。しかしながら、画像認識装
置においては、カメラやレンズなどといった光学系部品
の取り付け位置精度だけでは不十分であり、各装置固有
の部品取り付け誤差を測定して、ステージとカメラ視野
との対応関係に対して高精度に補正を施すこと(キャリ
ブレーション)が必要となる。ところが、従来の画像認
識装置では、絶対精度が保証されている冶具を用いて、
このようなキャリブレーションを行っている。しかしな
がら、画像認識装置において、上述したような1μm以
下程度の位置精度で冶具を作製し、装置上に配設するこ
とは、困難を極める。As described above, in order to identify a position of a defect with high accuracy, when imaging a predetermined position on a semiconductor wafer, it is necessary to move a stage fixedly supporting the semiconductor wafer to which position. It is necessary to make a correspondence with high accuracy with high accuracy. However, in an image recognition device, the mounting position accuracy of an optical system component such as a camera or a lens is not sufficient, and a component mounting error unique to each device is measured to determine a correspondence between a stage and a camera field of view. It is necessary to perform correction with high accuracy (calibration). However, in the conventional image recognition device, using a jig whose absolute accuracy is guaranteed,
Such calibration is performed. However, in an image recognition apparatus, it is extremely difficult to manufacture a jig with a positional accuracy of about 1 μm or less and dispose it on the apparatus.
【0008】また、画像認識装置は、微細なデバイスパ
ターンで形成された半導体デバイスの欠陥検査を効率よ
く行うために、例えば、視野の広い低倍率のレンズと、
視野の狭い高倍率のレンズとを使い分けることが望まし
い。しかしながら、従来の画像認識装置では、検査対象
となる半導体ウエハが、この半導体ウエハを固定支持す
るステージ上に載置される精度が100μm程度とされ
ている。したがって、画像認識装置においては、半導体
ウエハがステージ上に載置される毎に、その半導体ウエ
ハに応じた補正を行う必要がある。また、上述したよう
に、複数のレンズを切り換えて撮像する場合や、レンズ
倍率を変更した場合には、被写体を見失わないようにし
なければならず、例えば、高倍率時においては、レンズ
間の相対位置精度を1μm以下程度にする必要がある。
しかしながら、画像認識装置において、複数のレンズ間
で取り付け位置の高精度化を図るためには、非常なコス
トがかかるとともに、困難を極める。Further, the image recognition apparatus includes, for example, a low-magnification lens having a wide field of view and a low-magnification lens in order to efficiently perform a defect inspection of a semiconductor device formed with a fine device pattern.
It is desirable to use a high-power lens with a narrow field of view. However, in a conventional image recognition apparatus, the accuracy of placing a semiconductor wafer to be inspected on a stage that fixedly supports the semiconductor wafer is about 100 μm. Therefore, in the image recognition device, every time a semiconductor wafer is placed on the stage, it is necessary to perform correction according to the semiconductor wafer. In addition, as described above, when capturing images by switching a plurality of lenses, or when changing the lens magnification, it is necessary to keep the subject from losing sight. It is necessary that the positional accuracy be about 1 μm or less.
However, in the image recognition apparatus, it is extremely costly and extremely difficult to achieve high-accuracy mounting positions among a plurality of lenses.
【0009】そこで、本発明は、上述したような従来の
実状に鑑みて提案されるものであり、容易且つ低コスト
で高精度に画像認識を行うことが可能な画像認識装置を
提供することを目的とする。Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above-mentioned conventional situation, and has as its object to provide an image recognition apparatus capable of performing image recognition easily, at low cost, and with high accuracy. Aim.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像認識装
置は、基台と、上記基台上に備えられるとともに、被検
査物を固定支持して、この被検査物を所定の面内で平行
に移動自在とする固定支持手段と、上記基台上に備えら
れるとともに、上記固定支持手段が上記被検査物を移動
自在とする面外から上記被検査物を撮像する撮像手段
と、上記撮像手段により撮像した画像を演算処理して画
像認識する画像認識手段とを備える。そして、上記画像
認識手段は、上記基台の座標系であるメカニカル座標系
と、上記撮像手段により撮像した画像内の座標系である
カメラ座標系とを対応させて画像認識を行う際に、上記
被検査物上の任意の点Pを上記固定支持手段により上記
撮像手段が撮像する画像内で平行移動させて、この点P
の座標を3点、それぞれメカニカル座標系における座標
PMと、カメラ座標系における座標PAとで取得し、メカ
ニカル座標系における3点の座標をPM1,PM2,PM3、
カメラ座標系における3点の座標をPA1,PA2,PA3と
したときに、An image recognition apparatus according to the present invention is provided on a base and the base, fixedly supports an object to be inspected, and holds the object within a predetermined plane. Fixed support means that is movable in parallel, imaging means that is provided on the base, and that captures the object from outside a plane in which the fixed support is free to move the object; Image recognizing means for recognizing the image by arithmetically processing the image taken by the means. The image recognizing means performs image recognition by associating a mechanical coordinate system that is a coordinate system of the base with a camera coordinate system that is a coordinate system in an image captured by the imaging device. An arbitrary point P on the object to be inspected is translated by the fixed support means in an image picked up by the image pickup means.
Points the coordinates 3, and the coordinates P M in the mechanical coordinate system, respectively, obtained at the coordinate P A in the camera coordinate system, the coordinates of three points in the mechanical coordinate system P M1, P M2, P M3 ,
When the coordinates of three points in the camera coordinate system are P A1 , P A2 , and P A3 ,
【0011】[0011]
【数10】 (Equation 10)
【0012】として、メカニカル座標系からカメラ座標
系への点Pの移動量の一次変換行列Aを以下の式1によ
り求め、メカニカル座標系におけるカメラ座標系の原点
座標をOAとしたときの関係式PM=A-1PA+OAを用い
てメカニカル座標系とカメラ座標系とを対応させること
により画像認識を行う。[0012] As, determined by Equation 1 below linear transformation matrix A movement amount of the point P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system, the relationship when the origin coordinates of the camera coordinate system and O A in mechanical coordinate system performing image recognition by associating the mechanical coordinate system and the camera coordinate system using the equation P M = a -1 P a + O a.
【0013】[0013]
【数11】 [Equation 11]
【0014】以上のように構成された画像認識装置は、
撮像手段により撮像した画像に基づいて、特別な冶具を
用いずに、メカニカル座標系とカメラ座標系を対応させ
ることができる。そのため、装置の機械的・光学的な位
置精度に依らず、メカニカル座標系とカメラ座標系とを
高精度に且つ簡便に対応させることができる。The image recognition apparatus configured as described above
The mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be associated with each other based on the image captured by the imaging unit without using a special jig. Therefore, the mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be made to correspond with high accuracy and easily regardless of the mechanical and optical positional accuracy of the device.
【0015】また、本発明に係る画像認識装置は、基台
と、上記基台上に備えられるとともに、被検査物を固定
支持して、この被検査物を所定の面内で平行に移動自在
とするとともに、この面に対して垂直な軸まわりに回転
自在とされて、この回転の中心を示す指標を備える固定
支持手段と、上記基台上に備えられるとともに、上記固
定支持手段が上記被検査物を移動自在とする面外から上
記被検査物を撮像する撮像手段と、上記撮像手段により
撮像した画像を演算処理して画像認識する画像認識手段
とを備える。そして、上記画像認識手段は、メカニカル
座標系における上記被検査物上の任意の点Pの座標をP
M、この点Pのカメラ座標系における座標をPA、メカニ
カル座標系からカメラ座標系への点Pの移動量の一次変
換行列をAとしたときに、上記撮像手段により上記指標
を撮像することにより、メカニカル座標系における上記
固定支持手段の回転中心の座標OSを取得し、メカニカ
ル座標系におけるカメラ座標系の原点座標OAを以下の
式2により求め、関係式PM=A-1PA+OAを用いてメ
カニカル座標系とカメラ座標系とを対応させることによ
り画像認識を行う。An image recognition apparatus according to the present invention is provided on a base and the base, fixedly supports an object to be inspected, and is capable of moving the object in parallel within a predetermined plane. And fixed support means rotatable about an axis perpendicular to this surface and provided with an index indicating the center of rotation, and fixed support means provided on the base and the fixed support means provided on the base. An image pickup means for picking up an image of the object to be inspected from outside the surface in which the object is movable, and an image recognizing means for performing image processing on the image picked up by the image pickup means for image recognition. The image recognizing means calculates the coordinates of an arbitrary point P on the inspection object in the mechanical coordinate system by P
M , when the coordinates of the point P in the camera coordinate system are P A , and the primary transformation matrix of the amount of movement of the point P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system is A, the above-mentioned imaging means captures the above-mentioned index. by acquires coordinates O S of the rotation center of said fixed support means in a mechanical coordinate system, determined by equation 2 below the origin coordinates O a of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system, equation P M = a -1 P performing image recognition by associating the mechanical coordinate system and the camera coordinate system by using the a + O a.
【0016】[0016]
【数12】 (Equation 12)
【0017】以上のように構成された画像認識装置は、
撮像手段により撮像した画像に基づいて、特別な冶具を
用いずに、メカニカル座標系とカメラ座標系を対応させ
ることができる。そのため、装置の機械的・光学的な位
置精度に依らず、メカニカル座標系とカメラ座標系とを
高精度に且つ簡便に対応させることができる。The image recognition device configured as described above
The mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be associated with each other based on the image captured by the imaging unit without using a special jig. Therefore, the mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be made to correspond with high accuracy and easily regardless of the mechanical and optical positional accuracy of the device.
【0018】さらに、本発明に係る画像認識装置は、基
台と、上記基台上に備えられるとともに、被検査物を固
定支持して、この被検査物を所定の面内で平行に移動自
在とするとともに、この面に対して垂直な軸まわりに回
転自在とする固定支持手段と、上記基台上に備えられる
とともに、上記固定支持手段が上記被検査物を移動自在
とする面外から上記被検査物を撮像する撮像手段と、上
記撮像手段により撮像した画像を演算処理して画像認識
する画像認識手段とを備える。そして、上記画像認識手
段は、メカニカル座標系における上記被検査物上の任意
の点Pの座標をPM、この点Pのカメラ座標系における
座標をPA、メカニカル座標系からカメラ座標系への点
Pの移動量の一次変換行列をA、メカニカル座標系にお
ける上記固定支持手段の回転中心の座標をOSとしたと
きに、上記撮像手段が撮像する画像の範囲内で点Pの座
標を回転移動させてカメラ座標系で2点取得し、取得し
た座標をPA1,PA2としたときに、メカニカル座標系に
おけるカメラ座標系の原点座標をOAを以下の式3によ
り求め、関係式PM=A-1PA+OAを用いてメカニカル
座標系とカメラ座標系とを対応させることにより画像認
識を行う。Further, the image recognition apparatus according to the present invention is provided on the base and the base, fixedly supports the inspection object, and is capable of moving the inspection object in parallel within a predetermined plane. And fixed support means rotatable about an axis perpendicular to this plane, and the fixed support means provided on the base, wherein the fixed support means makes the object to be inspected movable from outside the plane. An image pickup means for picking up an object to be inspected, and an image recognizing means for recognizing an image picked up by the image pickup means by performing arithmetic processing. Then, the image recognition means, the coordinates of an arbitrary point P P M on the object to be inspected in a mechanical coordinate system, the coordinates in the camera coordinate system of the point P P A, to the camera coordinate system from the mechanical coordinate system the linear transformation matrix of the movement amount of the point P a, the coordinates of the center of rotation of the fixed support means when the O S in the mechanical coordinate system, rotating the coordinates of the point P within the image which the imaging means for imaging the moved acquired two points the camera coordinate system, the acquired coordinate is taken as P A1, P A2, determined by equation 3 below O a the origin coordinates of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system, equation P Image recognition is performed by associating the mechanical coordinate system with the camera coordinate system using M = A -1 P A + O A.
【0019】[0019]
【数13】 (Equation 13)
【0020】以上のように構成された画像認識装置は、
撮像手段により撮像した画像に基づいて、特別な冶具を
用いずに、メカニカル座標系とカメラ座標系を対応させ
ることができる。そのため、装置の機械的・光学的な位
置精度に依らず、メカニカル座標系とカメラ座標系とを
高精度に且つ簡便に対応させることができる。The image recognition apparatus configured as described above
The mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be associated with each other based on the image captured by the imaging unit without using a special jig. Therefore, the mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be made to correspond with high accuracy and easily regardless of the mechanical and optical positional accuracy of the device.
【0021】また、本発明に化買う画像認識装置は、基
台と、上記基台上に備えられるとともに、被検査物を固
定支持して、この被検査物を所定の面内で平行に移動自
在とするとともに、この面に対して垂直な軸まわりに回
転自在とする固定支持手段と、上記基台上に備えられる
とともに、上記固定支持手段が上記被検査物を移動自在
とする面外から上記被検査物を撮像する撮像手段と、上
記撮像手段により撮像した画像を演算処理して画像認識
する画像認識手段とを備える。そして、上記画像認識手
段は、メカニカル座標系における上記被検査物上の任意
の点Pの座標をPM、この点Pのカメラ座標系における
座標をPA、メカニカル座標系からカメラ座標系への点
Pの移動量の一次変換行列をAとしたときに、カメラ座
標系における点Pの座標PA1とメカニカル座標系におけ
る上記固定支持手段の回転中心の座標OS1とを取得し、
点Pの位置を上記撮像手段が撮像する画像の範囲外まで
回転移動させた後に、この点Pが画像内に収まるまで上
記固定支持手段を平行移動させて、カメラ座標系におけ
る点Pの座標PA2とメカニカル座標系における上記固定
支持手段の回転中心の座標OS2とを取得し、メカニカル
座標系におけるカメラ座標系の原点座標をOAを以下の
式4により求め、関係式PM=A-1PA+OAを用いてメ
カニカル座標系とカメラ座標系とを対応させることによ
り画像認識を行う。An image recognition apparatus according to the present invention is provided on a base and fixedly supports the object to be inspected, and moves the object in parallel within a predetermined plane. Fixed support means that is freely movable and rotatable about an axis perpendicular to this surface, and provided on the base, and wherein the fixed support means makes the object to be inspected movable from outside the surface. An image pickup means for picking up an image of the object to be inspected, and an image recognizing means for recognizing the image picked up by the image pickup means by performing arithmetic processing. Then, the image recognition means, the coordinates of an arbitrary point P P M on the object to be inspected in a mechanical coordinate system, the coordinates in the camera coordinate system of the point P P A, to the camera coordinate system from the mechanical coordinate system When the primary transformation matrix of the movement amount of the point P is A, the coordinates P A1 of the point P in the camera coordinate system and the coordinates O S1 of the rotation center of the fixed support means in the mechanical coordinate system are acquired.
After rotating the position of the point P out of the range of the image captured by the imaging unit, the fixed support unit is moved in parallel until the point P falls within the image, and the coordinate P of the point P in the camera coordinate system is obtained. obtains the coordinates O S2 of the rotation center of said fixed support means in A2 and the mechanical coordinate system, determined by equation 4 below O a the origin coordinates of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system, equation P M = a - Image recognition is performed by associating the mechanical coordinate system with the camera coordinate system using 1 P A + O A.
【0022】[0022]
【数14】 [Equation 14]
【0023】以上のように構成された画像認識装置は、
撮像手段により撮像した画像に基づいて、特別な冶具を
用いずに、メカニカル座標系とカメラ座標系を対応させ
ることができる。そのため、装置の機械的・光学的な位
置精度に依らず、メカニカル座標系とカメラ座標系とを
高精度に且つ簡便に対応させることができる。The image recognition device configured as described above
The mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be associated with each other based on the image captured by the imaging unit without using a special jig. Therefore, the mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be made to correspond with high accuracy and easily regardless of the mechanical and optical positional accuracy of the device.
【0024】さらに、本発明に係る画像認識装置は、基
台と、上記基台上に備えられるとともに、被検査物を固
定支持して、この被検査物を所定の面内で平行に移動自
在とする固定支持手段と、上記基台上に備えられるとと
もに、上記固定支持手段が上記被検査物を移動自在とす
る面外から上記被検査物を撮像するとともに、撮像光を
受光する受光レンズを少なくとも2つ備える撮像手段
と、上記撮像手段により撮像した画像を演算処理して画
像認識する画像認識手段とを備える。そして、上記画像
認識手段は、メカニカル座標系における上記被検査物上
の任意の点Pの座標をPM、この点Pのカメラ座標系に
おける座標をPA、メカニカル座標系におけるカメラ座
標系の原点座標をOAとし、上記撮像手段の2つの受光
レンズ間において、第1の受光レンズを用いたときのメ
カニカル座標系からカメラ座標系への点Pの移動量の一
次変換行列をA1、第2の受光レンズを用いたときの一
次変換行列をA2とし、上記撮像手段が上記第2の受光
レンズを用いて撮像する画像の範囲内で点Pの座標を平
行移動させることにより、この点Pの座標を2点、それ
ぞれメカニカル座標系とカメラ座標系とで取得し、メカ
ニカル座標系における2点の座標をPM1,PM2、カメラ
座標系における2点の座標をPA1,PA2としたときに、Further, an image recognition apparatus according to the present invention is provided on a base and the base, fixedly supports an object to be inspected, and is capable of moving the object in parallel within a predetermined plane. A fixed support means and a light receiving lens provided on the base, the fixed support means taking an image of the object to be inspected from outside the surface in which the object to be inspected is movable, and a light receiving lens for receiving imaging light. An image recognizing unit includes at least two image capturing units and an image recognizing unit that performs arithmetic processing on the image captured by the image capturing unit to recognize the image. Then, the image recognition means, the coordinates of an arbitrary point P P M on the object to be inspected in a mechanical coordinate system, the origin of the camera coordinate system the coordinates in the camera coordinate system of the point P P A, in the mechanical coordinate system coordinates and O a, between two light-receiving lenses of the imaging means, a 1 a linear transformation matrix point movement amount P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system when using the first light receiving lens, the The primary transformation matrix when the second light receiving lens is used is A 2 , and the imaging means translates the coordinates of the point P within the range of the image to be imaged using the second light receiving lens. two points P of coordinates, each obtained in the mechanical coordinate system and the camera coordinate system, P M1 coordinates of two points in the mechanical coordinate system, P M2, the coordinates of two points in the camera coordinate system and P A1, P A2 When you do
【0025】[0025]
【数15】 (Equation 15)
【0026】として、上記第2の受光レンズを用いたと
きの一次変換行列A2を以下の式5により求め、関係式
PM=A-1PA+OAを用いてメカニカル座標系とカメラ
座標系とを対応させることにより画像認識を行う。The primary transformation matrix A 2 when the second light receiving lens is used is obtained by the following equation 5, and the mechanical coordinate system and the camera coordinate system are calculated using the relational expression P M = A −1 P A + O A. Image recognition is performed by associating with the system.
【0027】[0027]
【数16】 (Equation 16)
【0028】以上のように構成された画像認識装置は、
撮像光を受光する受光レンズのうち、所定の受光レンズ
における一次変換行列A1に基づいて、他の受光レンズ
の一次変換行列A2を求めることができる。そのため、
撮像手段により撮像した画像に基づいて、特別な冶具を
用いずに、メカニカル座標系とカメラ座標系を対応させ
ることができ、装置の機械的・光学的な位置精度に依ら
ずに、メカニカル座標系とカメラ座標系とを高精度に且
つ簡便に対応させることができる。The image recognition device configured as described above
Among the light receiving lenses that receive the imaging light, the primary conversion matrix A 2 of another light receiving lens can be obtained based on the primary conversion matrix A 1 of the predetermined light receiving lens. for that reason,
Based on the image captured by the imaging means, the mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be associated without using a special jig, and the mechanical coordinate system can be used regardless of the mechanical and optical position accuracy of the device. And the camera coordinate system can be made to correspond with high accuracy and easily.
【0029】また、本発明に係る画像認識装置は、基台
と、上記基台上に備えられるとともに、被検査物を固定
支持して、この被検査物を所定の面内で平行に移動自在
とする固定支持手段と、上記基台上に備えられるととも
に、上記固定支持手段が上記被検査物を移動自在とする
面外から上記被検査物を撮像するとともに、撮像光を受
光する受光レンズを少なくとも2つ備える撮像手段と、
上記撮像手段により撮像した画像を演算処理して画像認
識する画像認識手段とを備える。そして、上記画像認識
手段は、メカニカル座標系における上記被検査物上の任
意の点Pの座標をPM、この点Pのカメラ座標系におけ
る座標をPAとし、上記撮像手段で第1の受光レンズを
用いたときの、カメラ座標系での点Pの座標PA1と、メ
カニカル座標系からカメラ座標系への点Pの移動量の一
次変換行列A1と、メカニカル座標系におけるカメラ座
標系の原点座標OA1とを取得し、上記撮像手段で第2の
受光レンズを用いたときの、カメラ座標系での点Pの座
標PA2と、メカニカル座標系からカメラ座標系への点P
の移動量の一次変換行列A2とを取得し、上記撮像手段
における2つの受光レンズ間において、第2の受光レン
ズを用いたときのメカニカル座標系におけるカメラ座標
系の原点座標OA2を以下の式6により第1の受光レンズ
の原点座標OA1に基づいて求め、関係式PM=A-1PA+
OAを用いる。An image recognition apparatus according to the present invention is provided on a base and the base, fixedly supports the inspection object, and is capable of moving the inspection object in a predetermined plane in parallel. A fixed support means and a light receiving lens provided on the base, the fixed support means taking an image of the object to be inspected from outside the surface in which the object to be inspected is movable, and a light receiving lens for receiving imaging light. Imaging means provided with at least two,
Image recognition means for performing image processing on the image picked up by the image pickup means for image recognition. Then, the image recognition means, the coordinates of an arbitrary point P P M on the object to be inspected, the coordinates in the camera coordinate system of the point P and P A in the mechanical coordinate system, first received by the image pickup means When a lens is used, the coordinates P A1 of the point P in the camera coordinate system, the linear transformation matrix A 1 of the movement amount of the point P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system, and the camera coordinate system in the mechanical coordinate system The origin coordinate O A1 is obtained, and the coordinate P A2 of the point P in the camera coordinate system when the second light receiving lens is used by the above-mentioned imaging means, and the point P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system.
And a primary transformation matrix A 2 of the moving amount of the camera, and the origin coordinate O A2 of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system when the second light receiving lens is used between the two light receiving lenses in the imaging means is as follows: It is obtained based on the origin coordinate O A1 of the first light receiving lens by Expression 6, and the relational expression P M = A −1 P A +
Use O A.
【0030】[0030]
【数17】 [Equation 17]
【0031】以上のように構成された画像認識装置は、
撮像光を受光する受光レンズのうち、所定の受光レンズ
を用いたときのメカニカル座標系におけるカメラ座標系
の原点座標OA1に基づいて、他の受光レンズを用いたと
きのカメラ座標系の原点座標OA2を求めることができ
る。そのため、撮像手段により撮像した画像に基づい
て、特別な冶具を用いずに、メカニカル座標系とカメラ
座標系を対応させることができ、装置の機械的・光学的
な位置精度に依らずに、メカニカル座標系とカメラ座標
系とを高精度に且つ簡便に対応させることができる。The image recognition device configured as described above
Based on the origin coordinate O A1 of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system when using the predetermined light receiving lens among the light receiving lenses that receive the imaging light, the origin coordinate in the camera coordinate system when using another light receiving lens O A2 can be determined. Therefore, the mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be made to correspond to each other without using a special jig based on the image captured by the image capturing means. The coordinate system and the camera coordinate system can be made to correspond with high accuracy and easily.
【0032】さらに、本発明に係る画像認識装置は、基
台と、上記基台上に備えられるとともに、被検査物を固
定支持して、この被検査物を所定の面内で平行に移動自
在とする固定支持手段と、上記基台上に備えられるとと
もに、上記固定支持手段が上記被検査物を移動自在とす
る面外から上記被検査物を撮像するとともに、撮像光を
受光する受光レンズを少なくとも2つ備える撮像手段
と、上記撮像手段により撮像した画像を演算処理して画
像認識する画像認識手段とを備える。そして、上記画像
認識手段は、メカニカル座標系上記被検査物上の任意の
点Pの座標をPM、この点Pのカメラ座標系における座
標をPAとし、上記撮像手段で第1の受光レンズを用い
たときの、メカニカル座標系での点Pの座標PM1と、カ
メラ座標系での点Pの座標PA1と、メカニカル座標系か
らカメラ座標系への点Pの移動量の一次変換行列A
1と、メカニカル座標系におけるカメラ座標系の原点座
標OA1とを取得し、上記撮像手段で第2の受光レンズを
用いたときに、点Pの位置が当該撮像手段で撮像する画
像の範囲外となった場合に、この点Pが画像内に収まる
まで上記固定支持手段を平行移動させて、メカニカル座
標系での点Pの座標PM2と、カメラ座標系での点Pの座
標PA2と、メカニカル座標系からカメラ座標系への点P
の移動量の一次変換行列A2とを取得し、上記撮像手段
における2つの受光レンズ間において、第2の受光レン
ズを用いたときのメカニカル座標系におけるカメラ座標
系の原点座標OA2を以下の式7により第1の受光レンズ
の原点座標OA1に基づいて求め、関係式PM=A-1PA+
OAを用いてメカニカル座標系とカメラ座標系とを対応
させることにより画像認識を行う。Further, the image recognition device according to the present invention is provided on the base and fixedly supports the inspection object, and can move the inspection object in parallel in a predetermined plane. A fixed support means and a light receiving lens provided on the base, the fixed support means taking an image of the object to be inspected from outside the surface in which the object to be inspected is movable, and a light receiving lens for receiving imaging light. An image recognizing unit includes at least two image capturing units and an image recognizing unit that performs arithmetic processing on the image captured by the image capturing unit to recognize the image. Then, the image recognition means, an arbitrary point coordinates P on the mechanical coordinate system the inspection object P M, the coordinates in the camera coordinate system of the point P and P A, the first light receiving lens by the image pickup means Is used, the coordinates P M1 of the point P in the mechanical coordinate system, the coordinates P A1 of the point P in the camera coordinate system, and the linear transformation matrix of the movement amount of the point P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system A
1, obtains the origin coordinate O A1 of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system, when using the second light receiving lens by the imaging means, the range of the image outside the position of the point P is imaged by the imaging means , The fixed support means is moved in parallel until the point P falls within the image, and the coordinate P M2 of the point P in the mechanical coordinate system and the coordinate P A2 of the point P in the camera coordinate system are obtained. , The point P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system
And a primary transformation matrix A 2 of the moving amount of the camera, and the origin coordinate O A2 of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system when the second light receiving lens is used between the two light receiving lenses in the imaging means is as follows: It is obtained based on the origin coordinate O A1 of the first light receiving lens by Expression 7, and the relational expression P M = A −1 P A +
Performing image recognition by associating the mechanical coordinate system and the camera coordinate system using O A.
【0033】[0033]
【数18】 (Equation 18)
【0034】以上のように構成された画像認識装置は、
撮像光を受光する受光レンズのうち、所定の受光レンズ
を用いたときのメカニカル座標系におけるカメラ座標系
の原点座標OA1に基づいて、他の受光レンズを用いたと
きのカメラ座標系の原点座標OA2を求めることができ
る。そのため、撮像手段により撮像した画像に基づい
て、特別な冶具を用いずに、メカニカル座標系とカメラ
座標系を対応させることができ、装置の機械的・光学的
な位置精度に依らずに、メカニカル座標系とカメラ座標
系とを高精度に且つ簡便に対応させることができる。The image recognition apparatus configured as described above
Based on the origin coordinate O A1 of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system when using the predetermined light receiving lens among the light receiving lenses that receive the imaging light, the origin coordinate in the camera coordinate system when using another light receiving lens O A2 can be determined. Therefore, the mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be made to correspond to each other without using a special jig based on the image captured by the image capturing means. The coordinate system and the camera coordinate system can be made to correspond with high accuracy and easily.
【0035】[0035]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0036】本発明を適用した画像認識装置の外観を図
1に示す。この画像認識装置1は、所定のデバイスパタ
ーンが形成された半導体ウエハの検査を行うためのもの
であり、半導体ウエハに形成されたデバイスパターンに
欠陥が発見された場合に、その欠陥が何であるかを調べ
て分類分けを行うものである。FIG. 1 shows the appearance of an image recognition apparatus to which the present invention is applied. The image recognition device 1 is for inspecting a semiconductor wafer on which a predetermined device pattern is formed. If a defect is found in a device pattern formed on the semiconductor wafer, what is the defect? Is checked and classified.
【0037】図1に示すように、この画像認識装置1
は、半導体ウエハの検査を行う環境をクリーンに保つた
めのクリーンユニット2を備えている。このクリーンユ
ニット2は、ステンレス鋼板等が折り曲げ加工され、中
空の箱状に形成されてなるクリーンボックス3と、この
クリーンボックス3の上部に一体に設けられたクリーン
エアユニット4とを備えている。As shown in FIG. 1, this image recognition device 1
Has a clean unit 2 for keeping the environment for inspecting semiconductor wafers clean. The clean unit 2 includes a clean box 3 formed by bending a stainless steel plate or the like to form a hollow box, and a clean air unit 4 integrally provided above the clean box 3.
【0038】クリーンボックス3には、所定の箇所に窓
部3aが設けられており、検査者がこの窓部3aからク
リーンボックス3の内部を視認できるようになされてい
る。The clean box 3 is provided with a window 3a at a predetermined location so that an inspector can visually recognize the inside of the clean box 3 from the window 3a.
【0039】クリーンエアユニット4は、クリーンボッ
クス3内に清浄な空気を供給するためのものであり、ク
リーンボックス3の上部の異なる位置にそれぞれ配設さ
れた2つの送風機5a,5bと、これら送風機5a,5
bとクリーンボックス3との間に配設された図示しない
エアフィルタとを備えている。エアフィルタは、例え
ば、HEPAフィルタ(High Efficiency Particulate
Air Filter)やULPAフィルタ(Ultra Low Penetrat
ion Air Filter)等の高性能エアフィルタである。そし
て、このクリーンエアユニット4は、送風機5a,5b
により送風される空気中の塵埃等を高性能エアフィルタ
によって除去し、清浄な空気として、クリーンボックス
3の内部に供給するようになされている。The clean air unit 4 is for supplying clean air into the clean box 3, and has two blowers 5a and 5b respectively arranged at different positions on the upper part of the clean box 3, and these blowers 5a, 5
b and an air filter (not shown) disposed between the clean box 3. The air filter is, for example, a HEPA filter (High Efficiency Particulate).
Air Filter) and ULPA Filter (Ultra Low Penetrat)
ion Air Filter). The clean air unit 4 is provided with blowers 5a, 5b
The dust and the like in the air blown by the above are removed by a high-performance air filter and supplied as clean air into the clean box 3.
【0040】クリーンボックス3は、支持脚6によって
床板上に支持されており、その下端部が開放された構造
となっている。そして、クリーンエアユニット4からク
リーンボックス3内に供給された空気は、主にこのクリ
ーンボックス3の下端部からクリーンボックス3の外部
に排出されるようになされている。また、クリーンボッ
クス3の側面部には、詳細を後述するが、所定の箇所に
開口領域が設けられており、クリーンエアユニット4か
らクリーンボックス3内に供給された空気が、このクリ
ーンボックス3の側面部に設けられた開口領域からも外
部に排出されるようになされている。The clean box 3 is supported on a floor plate by supporting legs 6, and has a structure in which the lower end is opened. The air supplied from the clean air unit 4 into the clean box 3 is mainly discharged from the lower end of the clean box 3 to the outside of the clean box 3. As will be described in detail later, an opening area is provided at a predetermined location on a side surface of the clean box 3, and air supplied from the clean air unit 4 into the clean box 3 is used for cleaning the clean box 3. The air is also discharged to the outside from an opening region provided on the side surface.
【0041】クリーンユニット2は、以上のように、ク
リーンボックス3内にクリーンエアユニット4からの清
浄な空気を常時供給し、クリーンボックス3内を気流と
なって循環した空気をクリーンボックス3の外部に排出
させる。これによって、クリーンボックス3内にて発生
した塵埃等をこの空気と共にクリーンボックス3の外部
に排出させ、クリーンボックス3の内部環境を、例えば
クラス1程度の非常に高いクリーン度に保つようにして
いる。As described above, the clean unit 2 always supplies the clean air from the clean air unit 4 to the clean box 3, and circulates the air circulated in the clean box 3 as an air flow outside the clean box 3. To be discharged. As a result, dust and the like generated in the clean box 3 are discharged to the outside of the clean box 3 together with the air, so that the internal environment of the clean box 3 is maintained at a very high degree of cleanness, for example, about class 1. .
【0042】また、クリーンボックス3は、外部から塵
埃等を含んだ空気が内部に進入する事を防止するため
に、内部の気圧が常に陽圧に保たれている。The internal pressure of the clean box 3 is always maintained at a positive pressure in order to prevent air containing dust and the like from entering from the outside.
【0043】そして、この画像認識装置1は、図2に示
すように、クリーンボックス3の内部に装置本体10が
収容され、クリーンボックス3の中で、この装置本体1
0によって、所定のデバイスパターンが形成された半導
体ウエハの検査が行われるようになされている。ここ
で、被検査物となる半導体ウエハは、所定の密閉式の容
器7に入れて搬送され、この容器7を介して、クリーン
ボックス3の内部に移送される。なお、図2は、クリー
ンボックス3の内部を図1中矢印A1方向から見た様子
を示している。As shown in FIG. 2, in the image recognition apparatus 1, the apparatus main body 10 is housed inside the clean box 3, and the apparatus main body 1 is stored in the clean box 3.
0 indicates that a semiconductor wafer on which a predetermined device pattern is formed is inspected. Here, the semiconductor wafer to be inspected is transported in a predetermined hermetically sealed container 7 and transferred into the clean box 3 via the container 7. FIG. 2 shows the inside of the clean box 3 viewed from the direction of arrow A1 in FIG.
【0044】容器7は、底部7aと、この底部7aに固
定されたカセット7bと、底部7aに着脱可能に係合さ
れてカセット7bを覆うカバー7cとを有している。被
検査物となる半導体ウエハは、複数枚が所定間隔を存し
て重ね合わされるようにカセット7bに装着され、底部
7aとカバー7cとで密閉される。The container 7 has a bottom 7a, a cassette 7b fixed to the bottom 7a, and a cover 7c detachably engaged with the bottom 7a to cover the cassette 7b. The semiconductor wafers to be inspected are mounted on the cassette 7b such that a plurality of semiconductor wafers are stacked at a predetermined interval, and are sealed by the bottom 7a and the cover 7c.
【0045】そして、半導体ウエハの検査を行う際は、
先ず、半導体ウエハが入れられた容器7がクリーンボッ
クス3の所定の位置に設けられた容器設置スペース8に
設置される。この容器設置スペース8には、後述するエ
レベータ22の昇降台22a上面がクリーンボックス3
の外部に臨むように配されており、容器7は、その底部
7aがこのエレベータ22の昇降台22a上に位置する
ように、容器設置スペース8に設置される。When inspecting a semiconductor wafer,
First, the container 7 containing the semiconductor wafer is installed in a container installation space 8 provided at a predetermined position of the clean box 3. In the container installation space 8, an upper surface of an elevator 22a of an elevator 22 to be described later is
The container 7 is installed in the container installation space 8 such that the bottom 7a is located on the elevator 22a of the elevator 22.
【0046】容器7が容器設置スペース8に設置される
と、容器7の底部7aとカバー7cとの係合が解除され
る。そして、エレベータ20の昇降台20aが図2中矢
印B方向に下降操作されることによって、容器7の底部
7a及びカセット7bが、カバー7cから分離してクリ
ーンボックス3の内部に移動する。これにより、被検査
物である半導体ウエハが、外気に晒されることなくクリ
ーンボックス3の内部に移送されることになる。When the container 7 is set in the container setting space 8, the engagement between the bottom 7a of the container 7 and the cover 7c is released. When the elevator 20a of the elevator 20 is lowered in the direction of arrow B in FIG. 2, the bottom 7a of the container 7 and the cassette 7b are separated from the cover 7c and moved into the clean box 3. Thus, the semiconductor wafer to be inspected is transferred into the clean box 3 without being exposed to the outside air.
【0047】半導体ウエハがクリーンボックス3内に移
送されると、後述する搬送用ロボット23により、検査
対象の半導体ウエハがカセット7bから取り出されて検
査が行われる。When the semiconductor wafer is transferred into the clean box 3, the semiconductor robot to be inspected is taken out of the cassette 7b and inspected by the transfer robot 23 described later.
【0048】また、この画像認識装置1は、図1に示す
ように、装置本体10を操作するためのコンピュータ等
が配される外部ユニット50を備えている。この外部ユ
ニット50は、クリーンボックス3の外部に設置されて
いる。この外部ユニット50には、半導体ウエハを撮像
した画像等を表示するための表示装置51や、検査時の
各種条件等を表示するための表示装置52、装置本体1
0への指示入力等を行うための入力装置53等も配され
ている。そして、半導体ウエハの検査を行う検査者は、
外部ユニット50に配された表示装置51,52を見な
がら、外部ユニット50に配された入力装置53から必
要な指示を入力して半導体ウエハの検査を行う。As shown in FIG. 1, the image recognition apparatus 1 includes an external unit 50 on which a computer for operating the apparatus main body 10 is arranged. This external unit 50 is installed outside the clean box 3. The external unit 50 includes a display device 51 for displaying an image or the like obtained by imaging a semiconductor wafer, a display device 52 for displaying various conditions at the time of inspection, and a device main body 1.
An input device 53 for inputting an instruction to 0 and the like is also provided. And the inspector who inspects the semiconductor wafer,
While viewing the display devices 51 and 52 provided in the external unit 50, necessary instructions are input from the input device 53 provided in the external unit 50 to inspect the semiconductor wafer.
【0049】次に、クリーンボックス3の内部に配設さ
れた装置本体10について、詳細に説明する。Next, the apparatus main body 10 disposed inside the clean box 3 will be described in detail.
【0050】装置本体10は、図2に示すように、支持
台11を備えている。この支持台11は、装置本体10
の各機構を支持するための台である。この支持台11の
底部には支持脚12が取り付けられており、支持台11
及び支持台11上に設けられた各機構は、この支持脚1
2によってクリーンボックス3とは独立に床板上に支持
される構造となっている。As shown in FIG. 2, the apparatus main body 10 has a support 11. The support base 11 is used to
Is a table for supporting each of the mechanisms. A support leg 12 is attached to the bottom of the support base 11.
And each mechanism provided on the support base 11 supports the support leg 1
2 has a structure supported on a floor plate independently of the clean box 3.
【0051】支持台11上には、除振台13を介して、
被検査物となる半導体ウエハが載置される検査用ステー
ジ14が設けられている。On the support table 11, via a vibration isolation table 13,
An inspection stage 14 on which a semiconductor wafer to be inspected is placed is provided.
【0052】除振台13は、床からの振動や、検査用ス
テージ14を移動操作した際に生じる振動等を抑制する
ためのものであり、検査用ステージ14が設置される石
定盤13aと、この石定盤13aを支える複数の可動脚
部13bとを備えている。そして、この除振台13は、
振動が生じたときにその振動を検知して可動脚部13b
を駆動し、石定盤13a及びこの石定盤13a上に設置
された検査用ステージ14の振動を速やかに打ち消すよ
うにしている。The anti-vibration table 13 is for suppressing vibrations from the floor and vibrations generated when the inspection stage 14 is moved, and is provided with a stone surface plate 13a on which the inspection stage 14 is installed. And a plurality of movable legs 13b for supporting the stone surface plate 13a. And this vibration isolation table 13
When the vibration occurs, the vibration is detected and the movable leg 13b is detected.
Is driven to quickly cancel the vibration of the stone base 13a and the inspection stage 14 installed on the stone base 13a.
【0053】この画像認識装置1では、微細なデバイス
パターンが形成された半導体ウエハの検査を行うため、
僅かな振動でも検査の障害となる場合がある。特に、こ
の画像認識装置1では、紫外光を用いて高分解能での検
査を行うため、振動の影響が大きく現れやすい。そこ
で、この画像認識装置1では、除振台13上に検査用ス
テージ14を設置することによって、検査用ステージ1
4に僅かな振動が生じた場合であっても、この振動を速
やかに打ち消し、振動の影響を抑えて、紫外光を用いて
高分解能での検査を行う際の検査能力を向上させるよう
にしている。In this image recognition apparatus 1, since a semiconductor wafer on which a fine device pattern is formed is inspected,
Even a slight vibration may interfere with the inspection. In particular, in the image recognition device 1, since the inspection is performed at a high resolution using ultraviolet light, the influence of vibration is likely to be large. Therefore, in the image recognition apparatus 1, by installing the inspection stage 14 on the vibration isolation table 13, the inspection stage 1
Even if slight vibrations occur in 4, the vibrations are quickly canceled out, the influence of the vibrations is suppressed, and the inspection capability at the time of performing inspection with high resolution using ultraviolet light is improved. I have.
【0054】なお、除振台13上に検査用ステージ14
を安定的に設置するには、除振台13の重心がある程度
低い位置にあることが望ましい。そこで、この画像認識
装置1においては、石定盤13aの下端部に切り欠き部
13cを設け、可動脚部13bがこの切り欠き部13c
にて石定盤13aを支えるようにして、除振台13の重
心を下げるようにしている。The inspection stage 14 is placed on the vibration isolation table 13.
In order to stably install the vibration isolator, it is desirable that the center of gravity of the vibration isolation table 13 is located at a somewhat lower position. Therefore, in the image recognition device 1, a notch 13c is provided at the lower end of the stone surface plate 13a, and the movable leg 13b is connected to the notch 13c.
In order to support the stone surface plate 13a, the center of gravity of the vibration isolation table 13 is lowered.
【0055】なお、検査用ステージ14を移動操作した
際に生じる振動等は、事前にある程度予測することがで
きる。このような振動を事前に予測して除振台13を動
作させるようにすれば、検査用ステージ14に生じる振
動を未然に防止することが可能である。したがって、画
像認識装置1は、検査用ステージ14を移動操作した際
に生じる振動等を事前に予測して除振台13を動作させ
るようになされていることが望ましい。It should be noted that vibrations and the like generated when the inspection stage 14 is moved can be predicted to some extent in advance. If the vibration isolation table 13 is operated by predicting such vibrations in advance, it is possible to prevent the vibrations occurring on the inspection stage 14 from occurring. Therefore, it is desirable that the image recognition apparatus 1 operates the vibration damping table 13 by predicting in advance vibrations and the like generated when the inspection stage 14 is moved and operated.
【0056】検査用ステージ14は、被検査物となる半
導体ウエハを支持するためのステージである。この検査
用ステージ14は、被検査物となる半導体ウエハを支持
するとともに、この半導体ウエハを所定の検査対象位置
へと移動させる機能も備えている。The inspection stage 14 is a stage for supporting a semiconductor wafer to be inspected. The inspection stage 14 has a function of supporting a semiconductor wafer to be inspected and a function of moving the semiconductor wafer to a predetermined inspection target position.
【0057】具体的には、検査用ステージ14は、除振
台13上に設置されたXステージ15と、Xステージ1
5上に設置されたYステージ16と、Yステージ16上
に設置されたθステージ17と、θステージ17上に設
置されたZステージ18と、Zステージ18上に設置さ
れた吸着プレート19とを備えている。Specifically, the inspection stage 14 includes an X stage 15 installed on the vibration isolation table 13 and an X stage 1
5, a Y stage 16 installed on the Y stage 16, a θ stage 17 installed on the Y stage 16, a Z stage 18 installed on the θ stage 17, and a suction plate 19 installed on the Z stage 18. Have.
【0058】Xステージ15及びYステージ16は、水
平方向に移動するステージであり、Xステージ15とY
ステージ16とで、被検査物となる半導体ウエハを互い
に直交する方向に移動させ、検査対象のデバイスパター
ンを所定の検査位置へと導くようにしている。The X stage 15 and the Y stage 16 are stages that move in the horizontal direction.
The stage 16 moves semiconductor wafers to be inspected in directions orthogonal to each other, and guides a device pattern to be inspected to a predetermined inspection position.
【0059】θステージ17は、いわゆる回転ステージ
であり、半導体ウエハを回転させるためのものである。
半導体ウエハの検査時には、θステージ17により、例
えば、半導体ウエハ上のデバイスパターンが画面に対し
て水平又は垂直となるように、半導体ウエハを回転させ
る。The .theta. Stage 17 is a so-called rotary stage for rotating a semiconductor wafer.
When inspecting the semiconductor wafer, the semiconductor wafer is rotated by the θ stage 17 so that, for example, the device pattern on the semiconductor wafer is horizontal or vertical to the screen.
【0060】Zステージ18は、鉛直方向に移動するス
テージであり、ステージの高さを調整するためのもので
ある。半導体ウエハの検査時には、Zステージ18によ
り、半導体ウエハの検査面が適切な高さとなるように、
ステージの高さを調整する。The Z stage 18 is a stage that moves in the vertical direction and adjusts the height of the stage. During the inspection of the semiconductor wafer, the Z stage 18 is used so that the inspection surface of the semiconductor wafer has an appropriate height.
Adjust the height of the stage.
【0061】吸着プレート19は、検査対象の半導体ウ
エハを吸着して固定するためのものである。半導体ウエ
ハの検査時に、検査対象の半導体ウエハは、この吸着プ
レート19上に載置され、この吸着プレート18により
吸着されて、不要な動きが抑制される。The suction plate 19 is for sucking and fixing the semiconductor wafer to be inspected. When inspecting the semiconductor wafer, the semiconductor wafer to be inspected is placed on the suction plate 19 and is sucked by the suction plate 18 to suppress unnecessary movement.
【0062】また、除振台12上には、検査用ステージ
14上に位置するように支持部材20によって支持され
た光学ユニット21が配されている。この光学ユニット
21は、半導体ウエハの検査時に、半導体ウエハの画像
を撮像するためのものである。そして、この光学ユニッ
ト21は、検査対象の半導体ウエハの画像の撮像を可視
光を用いて低分解能にて行う機能と、検査対象の半導体
ウエハの画像の撮像を紫外光を用いて高分解能にて行う
機能とを兼ね備えている。An optical unit 21 supported by a support member 20 is disposed on the vibration isolation table 12 so as to be positioned on the inspection stage 14. The optical unit 21 is for taking an image of a semiconductor wafer when inspecting the semiconductor wafer. The optical unit 21 has a function of capturing an image of a semiconductor wafer to be inspected at low resolution using visible light, and a function of capturing an image of a semiconductor wafer to be inspected at high resolution using ultraviolet light. It also has the function to perform.
【0063】また、支持台11上には、図2及び図3に
示すように、被検査物となる半導体ウエハが装着された
カセット7bを容器7から取り出してクリーンボックス
3内に移動させるエレベータ22が設けられている。さ
らに、支持台11上には、図3に示すように、半導体ウ
エハを搬送するための搬送用ロボット23と、半導体ウ
エハを検査用ステージ14上に載置する前にそのセンタ
ー出しと位相出しとを行うプリアライナ24とが設けら
れている。なお、図3は装置本体10を上側から見た様
子を模式的に示す平面図である。Also, as shown in FIGS. 2 and 3, an elevator 22 for taking out a cassette 7b on which a semiconductor wafer to be inspected is mounted from the container 7 and moving the cassette 7b into the clean box 3, as shown in FIGS. Is provided. Further, as shown in FIG. 3, a transfer robot 23 for transferring the semiconductor wafer, and centering and phase setting of the semiconductor wafer before placing the semiconductor wafer on the inspection stage 14 are provided on the support base 11, as shown in FIG. Is provided. FIG. 3 is a plan view schematically showing the apparatus main body 10 viewed from above.
【0064】エレベータ22は、上昇及び下降動作され
る昇降台22aを有しており、容器7がクリーンボック
ス3の容器設置スペース8に設置されて容器7の底部7
aとカバー7cとの係合が解除されたときに、昇降台2
2aが下降操作されることによって、容器7の底部7a
及びこれに固定されたカセット7bをクリーンボックス
3の内部に移動させる。The elevator 22 has an elevating platform 22a that can be raised and lowered. The container 7 is installed in the container installation space 8 of the clean box 3 and the bottom 7 of the container 7
a when the engagement between the cover a and the cover 7c is released.
The lower portion 2a is operated to lower the bottom portion 7a of the container 7.
Then, the cassette 7b fixed thereto is moved into the clean box 3.
【0065】搬送用ロボット23は、先端部に吸着機構
23aが設けられた操作アーム23bを有しており、こ
の操作アーム23bを移動操作して、その先端部に設け
られた吸着機構23aにより半導体ウエハを吸着し、ク
リーンボックス3内における半導体ウエハの搬送を行う
ようになされている。The transfer robot 23 has an operation arm 23b provided with a suction mechanism 23a at the distal end thereof. The operation arm 23b is moved to operate the semiconductor arm by the suction mechanism 23a provided at the distal end thereof. The wafer is sucked, and the semiconductor wafer is transported in the clean box 3.
【0066】プリアライナ24は、半導体ウエハに予め
形成されているオリエンテーションフラット及びノッチ
を基準として、半導体ウエハの位相出し及びセンター出
しを行うものである。画像認識装置1は、半導体ウエハ
を検査用ステージ14上に載置する前に、プリアライナ
24によってその位相出し等を行うことにより、検査の
効率を向上させるようになされている。The pre-aligner 24 carries out phase and centering of the semiconductor wafer based on an orientation flat and a notch formed in advance on the semiconductor wafer. The image recognizing apparatus 1 is configured to improve the efficiency of the inspection by performing the phase alignment or the like by the pre-aligner 24 before placing the semiconductor wafer on the inspection stage 14.
【0067】半導体ウエハを検査用ステージ14上に設
置する際は、先ず、エレベータ22により容器7の底部
7a及びカセット7bがクリーンボックス3の内部に移
動される。そして、カセット7bに装着された複数枚の
半導体ウエハの中から検査対象の半導体ウエハが選択さ
れ、選択された半導体ウエハが搬送用ロボット23によ
りカセット7bから取り出される。When the semiconductor wafer is placed on the inspection stage 14, first, the bottom 7 a of the container 7 and the cassette 7 b are moved into the clean box 3 by the elevator 22. Then, a semiconductor wafer to be inspected is selected from the plurality of semiconductor wafers mounted on the cassette 7b, and the selected semiconductor wafer is taken out of the cassette 7b by the transfer robot 23.
【0068】カセット7bから取り出された半導体ウエ
ハは、搬送用ロボット23によりプリアライナ24へと
搬送される。プリアライナ24へ搬送された半導体ウエ
ハは、このプリアライナ24によって位相出しやセンタ
ー出しが行われる。そして、位相出しやセンター出しが
行われた半導体ウエハが、搬送用ロボット23により検
査用ステージ14へと搬送され、吸着プレート19上に
載置されて検査が行われる。The semiconductor wafer taken out of the cassette 7b is transferred to the pre-aligner 24 by the transfer robot 23. The semiconductor wafer conveyed to the prealigner 24 is subjected to phase and centering by the prealigner 24. Then, the semiconductor wafer on which the phase setting and the center setting are performed is transferred to the inspection stage 14 by the transfer robot 23, and is placed on the suction plate 19 to perform the inspection.
【0069】検査対象の半導体ウエハが検査用ステージ
14へと搬送されると、搬送用ロボット23によって次
に検査する半導体ウエハがカセット7bから取り出さ
れ、プリアライナ24へと搬送される。そして、先に検
査用ステージ14へと搬送された半導体ウエハの検査が
行われている間に、次に検査する半導体ウエハの位相出
しやセンター出しが行われる。そして、先に検査用ステ
ージ14へと搬送された半導体ウエハの検査が終了する
と、次に検査する半導体ウエハが検査用ステージ14へ
と速やかに搬送される。When the semiconductor wafer to be inspected is transported to the inspection stage 14, the semiconductor wafer to be inspected next is taken out of the cassette 7 b by the transport robot 23 and transported to the pre-aligner 24. Then, while the inspection of the semiconductor wafer previously conveyed to the inspection stage 14 is being performed, the phase determination and the centering of the semiconductor wafer to be subsequently inspected are performed. When the inspection of the semiconductor wafer previously transported to the inspection stage 14 is completed, the next semiconductor wafer to be inspected is immediately transported to the inspection stage 14.
【0070】画像認識装置1は、以上のように、検査対
象の半導体ウエハを検査用ステージ14へ搬送する前
に、予めプリアライナ24により位相出しやセンター出
しを行っておくことにより、検査用ステージ14による
半導体ウエハの位置決めに要する時間を短縮することが
できる。また、画像認識装置1は、先に検査用ステージ
14へと搬送された半導体ウエハの検査が行われている
時間を利用して、次に検査する半導体ウエハをカセット
7bから取り出し、プリアライナ24による位相出しや
センター出しを行うことにより、全体での時間の短縮を
図ることができ、効率よく検査を行うことができる。As described above, before the semiconductor wafer to be inspected is conveyed to the inspection stage 14, the image recognition apparatus 1 performs the phase adjustment and the center adjustment by the pre-aligner 24, thereby enabling the inspection stage 14 to be inspected. Can reduce the time required for positioning the semiconductor wafer. Further, the image recognition device 1 takes out the semiconductor wafer to be inspected next from the cassette 7 b using the time during which the semiconductor wafer previously transported to the inspection stage 14 is being inspected, By performing centering and centering, the overall time can be reduced, and inspection can be performed efficiently.
【0071】ところで、この画像認識装置1において、
エレベータ22と、搬送用ロボット23と、プリアライ
ナ24とは、図3に示すように、それぞれが直線上に並
ぶように支持台11上に設置されている。そして、エレ
ベータ22と搬送用ロボット23との間の距離L1と、
搬送用ロボット23とプリアライナ24との間の距離L
2とが略等しい距離となるように、それぞれの設置位置
が決定されている。さらに、搬送用ロボット23から見
て、エレベータ22やプリアライナ24が並ぶ方向と略
直交する方向に、検査用ステージ14が位置するような
配置とされている。By the way, in this image recognition device 1,
As shown in FIG. 3, the elevator 22, the transfer robot 23, and the pre-aligner 24 are installed on the support base 11 so as to be aligned in a straight line. Then, a distance L1 between the elevator 22 and the transport robot 23,
Distance L between transfer robot 23 and pre-aligner 24
The respective installation positions are determined so that the distance 2 is substantially equal to the distance. Further, the arrangement is such that the inspection stage 14 is positioned in a direction substantially orthogonal to the direction in which the elevators 22 and the pre-aligners 24 are arranged when viewed from the transfer robot 23.
【0072】画像認識装置1は、各機構が以上のような
配置とされていることにより、被検査物である半導体ウ
エハの搬送を迅速且つ正確に行うことができる。The image recognition apparatus 1 can quickly and accurately transfer a semiconductor wafer as an object to be inspected because the mechanisms are arranged as described above.
【0073】すなわち、この画像認識装置1では、エレ
ベータ22と搬送用ロボット23との間の距離L1と、
搬送用ロボット23とプリアライナ24との間の距離L
2とが略等しい距離となっているので、搬送用ロボット
23のアーム23bの長さを変えることなく、カセット
7bから取り出した半導体ウエハをプリアライナ24に
搬送することがでる。したがって、この画像認識装置1
では、搬送用ロボット23のアーム23bの長さを変え
たときに生じる誤差等が問題とならないので、半導体ウ
エハをプリアライナ24へと搬送する動作を正確に行う
ことができる。また、エレベータ22と搬送用ロボット
23とプリアライナ24とが直線上に並んでいるので、
搬送用ロボット23は直線的な動きのみにより、カセッ
ト7bから取り出した半導体ウエハをプリアライナ24
に搬送することがでる。したがって、この画像認識装置
1では、半導体ウエハをプリアライナ24へと搬送する
動作を極めて正確に且つ迅速に行うことができる。That is, in the image recognition apparatus 1, the distance L1 between the elevator 22 and the transport robot 23 is
Distance L between transfer robot 23 and pre-aligner 24
Since the distance is substantially equal to 2, the semiconductor wafer taken out of the cassette 7b can be transferred to the pre-aligner 24 without changing the length of the arm 23b of the transfer robot 23. Therefore, this image recognition device 1
In this case, since an error or the like generated when the length of the arm 23b of the transfer robot 23 is changed does not matter, the operation of transferring the semiconductor wafer to the pre-aligner 24 can be performed accurately. In addition, since the elevator 22, the transfer robot 23, and the pre-aligner 24 are arranged in a straight line,
The transfer robot 23 moves the semiconductor wafers taken out of the cassette 7b by the pre-aligner 24 only by linear movement.
Can be transported. Therefore, in the image recognition device 1, the operation of transporting the semiconductor wafer to the pre-aligner 24 can be performed extremely accurately and quickly.
【0074】さらに、この画像認識装置1では、搬送用
ロボット23から見て、エレベータ22やプリアライナ
24が並ぶ方向と略直交する方向に、検査用ステージ1
4が位置するような配置とされているので、搬送用ロボ
ット23が直線的な動きをすることで、半導体ウエハを
検査用ステージ14へ搬送することができる。したがっ
て、この画像認識装置1では、半導体ウエハを検査用ス
テージ14へと搬送する動作を極めて正確に且つ迅速に
行うことができる。特に、この画像認識装置1では、微
細なデバイスパターンが形成された半導体ウエハの検査
を行うため、被検査物である半導体ウエハの搬送及び位
置決めを極めて正確に行う必要があるので、以上のよう
な配置が非常に有効である。Further, in the image recognition apparatus 1, when viewed from the transfer robot 23, the inspection stage 1 is arranged in a direction substantially orthogonal to the direction in which the elevators 22 and the pre-aligners 24 are arranged.
The semiconductor wafer can be transferred to the inspection stage 14 by the linear movement of the transfer robot 23 because the transfer robot 4 is located. Therefore, in the image recognition device 1, the operation of transporting the semiconductor wafer to the inspection stage 14 can be performed extremely accurately and quickly. In particular, in the image recognition apparatus 1, since the semiconductor wafer on which the fine device pattern is formed is inspected, it is necessary to transport and position the semiconductor wafer to be inspected extremely accurately. The arrangement is very effective.
【0075】次に、上記画像認識装置1について、図4
のブロック図を参照して更に詳細に説明する。Next, the image recognition apparatus 1 will be described with reference to FIG.
This will be described in more detail with reference to the block diagram of FIG.
【0076】図4に示すように、画像認識装置1の外部
ユニット50には、表示装置51及び入力装置53aが
接続された画像処理用コンピュータ60と、表示装置5
2及び入力装置53bが接続された制御用コンピュータ
61とが配されている。なお、前掲した図1では、画像
処理用コンピュータ60に接続された入力装置53a
と、制御用コンピュータ61に接続された入力装置53
bとをまとめて、入力装53として図示している。As shown in FIG. 4, the external unit 50 of the image recognition device 1 includes an image processing computer 60 to which a display device 51 and an input device 53a are connected, and a display device 5
2 and a control computer 61 to which the input device 53b is connected. In FIG. 1 described above, the input device 53a connected to the image processing computer 60 is used.
And an input device 53 connected to the control computer 61
b are collectively shown as an input device 53.
【0077】画像処理用コンピュータ60は、半導体ウ
エハを検査するときに、光学ユニット21の内部に設置
されたCCD(charge-coupled device)カメラ30,
31により半導体ウエハを撮像した画像を取り込んで処
理するコンピュータである。すなわち、この画像認識装
置1は、光学ユニット21の内部に設置されたCCDカ
メラ30,31により撮像した半導体ウエハの画像を、
画像処理用コンピュータ60により処理して解析するこ
とにより、半導体ウエハの検査を行う。When inspecting a semiconductor wafer, the image processing computer 60 operates to charge the CCD (charge-coupled device) camera 30 installed inside the optical unit 21.
31 is a computer that takes in and processes an image of a semiconductor wafer captured by the computer 31. That is, the image recognition device 1 converts the image of the semiconductor wafer captured by the CCD cameras 30 and 31 installed inside the optical unit 21
The semiconductor wafer is inspected by processing and analyzing by the image processing computer 60.
【0078】なお、画像処理用コンピュータ60に接続
された入力装置53aは、CCDカメラ30,31から
取り込んだ画像の解析等に必要な指示を、画像処理用コ
ンピュータ30に対して入力するためのものであり、例
えば、マウス等のポインティングデバイスやキーボード
等からなる。また、画像処理用コンピュータ60に接続
された表示装置51は、CCDカメラ30,31から取
り込んだ画像の解析結果等を表示するためのものであ
り、例えば、CRTディスプレイや液晶ディスプレイ等
からなる。The input device 53a connected to the image processing computer 60 is for inputting, to the image processing computer 30, instructions necessary for analyzing images captured from the CCD cameras 30 and 31. And comprises, for example, a pointing device such as a mouse, a keyboard, and the like. The display device 51 connected to the image processing computer 60 is for displaying analysis results of images taken from the CCD cameras 30 and 31, and is composed of, for example, a CRT display or a liquid crystal display.
【0079】制御用コンピュータ61は、半導体ウエハ
を検査するときに、検査用ステージ14、エレベータ2
2、搬送用ロボット23及びプリアライナ24、並びに
光学ユニット12の内部の各機器等を制御するためのコ
ンピュータである。すなわち、この画像認識装置1は、
半導体ウエハの検査を行う際に、検査対象の半導体ウエ
ハの画像が、光学ユニット21の内部に設置されたCC
Dカメラ30,31により撮像されるように、制御用コ
ンピュータ61により、検査用ステージ14、エレベー
タ22、搬送用ロボット23及びプリアライナ24、並
びに光学ユニット21の内部の各機器等を制御する。When inspecting a semiconductor wafer, the control computer 61 controls the inspection stage 14, the elevator 2
2. A computer for controlling the transfer robot 23, the pre-aligner 24, and each device inside the optical unit 12. That is, this image recognition device 1
When inspecting a semiconductor wafer, an image of the semiconductor wafer to be inspected is stored in a CC provided inside the optical unit 21.
The control computer 61 controls the inspection stage 14, the elevator 22, the transport robot 23 and the pre-aligner 24, and each device inside the optical unit 21 so as to be imaged by the D cameras 30 and 31.
【0080】また、制御用コンピュータ61は、クリー
ンエアユニット4の送風機5a,5bを制御する機能を
有する。すなわち、この画像認識装置1は、クリーンエ
アユニット4の送風機5a,5bを制御用コンピュータ
61が制御することによって、半導体ウエハの検査を行
う際に、クリーンボックス3内に清浄な空気を常時供給
し、また、クリーンボックス3内の気流をコントロール
できるようにしている。The control computer 61 has a function of controlling the blowers 5a and 5b of the clean air unit 4. That is, in the image recognition device 1, the control computer 61 controls the blowers 5 a and 5 b of the clean air unit 4, so that when inspecting a semiconductor wafer, clean air is always supplied into the clean box 3. In addition, the air flow in the clean box 3 can be controlled.
【0081】なお、制御用コンピュータ61に接続され
た入力装置53bは、検査用ステージ14、エレベータ
22、搬送用ロボット23及びプリアライナ24、光学
ユニット21の内部の各機器、並びにクリーンエアユニ
ット4の送風機5a,5b等を制御するのに必要な指示
を、制御用コンピュータ61に対して入力するためのも
のであり、例えば、マウス等のポインティングデバイス
やキーボード等からなる。また、制御用コンピュータ6
1に接続された表示装置52は、半導体ウエハの検査時
の各種条件等を表示するためのものであり、例えば、C
RTディスプレイや液晶ディスプレイ等からなる。The input device 53 b connected to the control computer 61 includes the inspection stage 14, the elevator 22, the transfer robot 23 and the pre-aligner 24, each device inside the optical unit 21, and the blower of the clean air unit 4. This is for inputting an instruction necessary for controlling 5a, 5b and the like to the control computer 61, and includes, for example, a pointing device such as a mouse or a keyboard. The control computer 6
1 is for displaying various conditions and the like at the time of inspection of a semiconductor wafer.
It consists of an RT display, a liquid crystal display and the like.
【0082】また、画像処理用コンピュータ60と制御
用コンピュータ61とは、メモリリンク機構により、互
いにデータのやり取りが可能とされている。すなわち、
画像処理用コンピュータ60と制御用コンピュータ61
は、それぞれに設けられたメモリリンクインターフェー
ス60a,61aを介して互いに接続されており、画像
処理用コンピュータ60と制御用コンピュータ51との
間で、互いにデータのやり取りが可能となっている。The image processing computer 60 and the control computer 61 can exchange data with each other by a memory link mechanism. That is,
Image processing computer 60 and control computer 61
Are connected to each other via memory link interfaces 60a and 61a provided respectively, so that the image processing computer 60 and the control computer 51 can exchange data with each other.
【0083】一方、画像認識装置1のクリーンボックス
3の内部には、密閉式の容器7に入れられて搬送されて
きた半導体ウエハを、この容器7のカセット7bから取
り出して検査用ステージ14に設置する機構として、上
述したように、エレベータ22、搬送用ロボット23及
びプリアライナ24が配されている。これらは、外部ユ
ニット50に配された制御用コンピュータ61に、ロボ
ット制御インターフェース61bを介して接続されてい
る。そして、エレベータ22、搬送用ロボット23及び
プリアライナ24には、制御用コンピュータ61からロ
ボット制御インターフェース61bを介して、制御信号
が送られる。On the other hand, inside the clean box 3 of the image recognition apparatus 1, semiconductor wafers which have been transported in a sealed container 7 are taken out from the cassette 7b of the container 7 and set on the inspection stage 14. As described above, the elevator 22, the transfer robot 23, and the pre-aligner 24 are arranged as described above. These are connected to a control computer 61 arranged in the external unit 50 via a robot control interface 61b. Then, control signals are sent from the control computer 61 to the elevator 22, the transfer robot 23, and the pre-aligner 24 via the robot control interface 61b.
【0084】すなわち、密閉式の容器7に入れられて搬
送されてきた半導体ウエハを、この容器7のカセット7
bから取り出して検査用ステージ14に設置する際は、
制御用コンピュータ61からロボット制御インターフェ
ース61bを介して、エレベータ22、搬送用ロボット
23及びプリアライナ24に制御信号が送出される。そ
して、エレベータ22、搬送用ロボット23及びプリア
ライナ24がこの制御信号に基づいて動作し、上述した
ように、密閉式の容器7に入れられて搬送されてきた半
導体ウエハを、この容器7のカセット7bから取り出し
て、プリアライナ25による位相出し及びセンター出し
を行い、検査用ステージ14に設置する。That is, the semiconductor wafers conveyed in the sealed container 7 are transferred to the cassette 7 of the container 7.
b, when it is taken out and installed on the inspection stage 14,
Control signals are sent from the control computer 61 to the elevator 22, the transfer robot 23, and the pre-aligner 24 via the robot control interface 61b. Then, the elevator 22, the transfer robot 23, and the pre-aligner 24 operate based on the control signal, and as described above, the semiconductor wafers that have been transported in the closed container 7 are transferred to the cassette 7b of the container 7. , And the phase and center are set by the pre-aligner 25 and set on the inspection stage 14.
【0085】また、画像認識装置1のクリーンボックス
3の内部には除振台13が配されており、この除振台1
3上に、上述したように、Xステージ15、Yステージ
16、θステージ17、Zステージ18及び吸着プレー
ト19を備えた検査用ステージ14が設置されている。Further, an anti-vibration table 13 is disposed inside the clean box 3 of the image recognition apparatus 1.
As described above, the inspection stage 14 provided with the X stage 15, the Y stage 16, the θ stage 17, the Z stage 18, and the suction plate 19 is provided on 3.
【0086】ここで、Xステージ15、Yステージ1
6、θステージ17、Zステージ18及び吸着プレート
19は、外部ユニット50に配された制御用コンピュー
タ61に、ステージ制御インターフェース61cを介し
て接続されている。そして、Xステージ15、Yステー
ジ16、θステージ17、Zステージ18及び吸着プレ
ート19には、制御用コンピュータ61からステージ制
御インターフェース61cを介して、制御信号が送られ
る。Here, the X stage 15 and the Y stage 1
6, the θ stage 17, the Z stage 18, and the suction plate 19 are connected to a control computer 61 arranged in the external unit 50 via a stage control interface 61c. Then, control signals are sent from the control computer 61 to the X stage 15, the Y stage 16, the θ stage 17, the Z stage 18, and the suction plate 19 via the stage control interface 61c.
【0087】すなわち、半導体ウエハの検査を行う際
は、制御用コンピュータ61からステージ制御インター
フェース61cを介して、Xステージ15、Yステージ
16、θステージ17、Zステージ18及び吸着プレー
ト19に制御信号が送出される。そして、Xステージ1
5、Yステージ16、θステージ17、Zステージ18
及び吸着プレート19が、この制御信号に基づいて動作
し、吸着プレート19により検査対象の半導体ウエハを
吸着して固定するとともに、Xステージ15、Yステー
ジ16、θステージ17及びZステージ18により、半
導体ウエハを所定の位置、角度及び高さとなるように移
動する。That is, when inspecting a semiconductor wafer, control signals are sent from the control computer 61 to the X stage 15, the Y stage 16, the θ stage 17, the Z stage 18, and the suction plate 19 via the stage control interface 61c. Sent out. And X stage 1
5, Y stage 16, θ stage 17, Z stage 18
The suction plate 19 operates based on the control signal, and the suction plate 19 sucks and fixes the semiconductor wafer to be inspected, and the X stage 15, the Y stage 16, the θ stage 17 and the Z stage 18 The wafer is moved to a predetermined position, angle and height.
【0088】また、除振台12上には、上述したよう
に、光学ユニット21も設置されている。この光学ユニ
ット21は、半導体ウエハの検査時に半導体ウエハの画
像を撮像するためのものであり、上述したように、検査
対象の半導体ウエハの画像の撮像を可視光を用いて低分
解能にて行う機能と、検査対象の半導体ウエハの画像の
撮像を紫外光を用いて高分解能にて行う機能とを兼ね備
えている。The optical unit 21 is also provided on the vibration isolation table 12 as described above. The optical unit 21 is for capturing an image of the semiconductor wafer during the inspection of the semiconductor wafer, and as described above, a function of capturing an image of the semiconductor wafer to be inspected at a low resolution using visible light. And a function of capturing an image of a semiconductor wafer to be inspected with high resolution using ultraviolet light.
【0089】この光学ユニット21の内部には、可視光
にて半導体ウエハの画像を撮像するための機構として、
可視光用CCDカメラ30と、ハロゲンランプ32と、
可視光用光学系33と、可視光用対物レンズ34と、可
視光用オートフォーカス制御部35とが配されている。Inside the optical unit 21, a mechanism for capturing an image of a semiconductor wafer with visible light is provided.
A CCD camera 30 for visible light, a halogen lamp 32,
An optical system 33 for visible light, an objective lens 34 for visible light, and an autofocus controller 35 for visible light are arranged.
【0090】そして、可視光にて半導体ウエハの画像を
撮像する際は、ハロゲンランプ32を点灯させる。ここ
で、ハロゲンランプ32の駆動源は、外部ユニット50
に配された制御用コンピュータ61に、光源制御インタ
ーフェース61dを介して接続されている。そして、ハ
ロゲンランプ32の駆動源には、制御用コンピュータ6
1から光源制御インターフェース61dを介して制御信
号が送られる。ハロゲンランプ32の点灯/消灯は、こ
の制御信号に基づいて行われる。When the image of the semiconductor wafer is taken with visible light, the halogen lamp 32 is turned on. Here, the driving source of the halogen lamp 32 is the external unit 50.
Is connected via a light source control interface 61d to a control computer 61 arranged in the computer. The driving source of the halogen lamp 32 includes the control computer 6.
1 transmits a control signal via the light source control interface 61d. The turning on / off of the halogen lamp 32 is performed based on this control signal.
【0091】そして、可視光にて半導体ウエハの画像を
撮像する際は、ハロゲンランプ32を点灯させ、このハ
ロゲンランプ32からの可視光を、可視光用光学系33
及び可視光用対物レンズ34を介して半導体ウエハにあ
てて、半導体ウエハを照明する。そして、可視光により
照明された半導体ウエハの像を可視光用対物レンズ34
により拡大し、その拡大像を可視光用CCDカメラ30
により撮像する。When taking an image of a semiconductor wafer with visible light, the halogen lamp 32 is turned on, and the visible light from the halogen lamp 32 is transmitted to the visible light optical system 33.
Then, the semiconductor wafer is illuminated by being applied to the semiconductor wafer via the visible light objective lens 34. Then, the image of the semiconductor wafer illuminated by the visible light is converted into a visible light objective lens 34.
And enlarges the enlarged image with the visible light CCD camera 30.
To capture an image.
【0092】ここで、可視光用CCDカメラ30は、外
部ユニット50に配された画像処理用コンピュータ60
に、画像取込インターフェース60bを介して接続され
ている。そして、可視光用CCDカメラ30により撮像
された半導体ウエハの画像は、画像取込インターフェー
ス60bを介して画像処理用コンピュータ60に取り込
まれる。Here, the visible light CCD camera 30 is connected to an image processing computer 60 provided in the external unit 50.
Are connected via an image capture interface 60b. The image of the semiconductor wafer captured by the visible light CCD camera 30 is captured by the image processing computer 60 via the image capturing interface 60b.
【0093】また、上述のように可視光にて半導体ウエ
ハの画像を撮像する際は、可視光用オートフォーカス制
御部35により、自動焦点位置合わせを行う。すなわ
ち、可視光用オートフォーカス制御部35により、可視
光用対物レンズ34と半導体ウエハの間隔が可視光用対
物レンズ34の焦点距離に一致しているか否かを検出
し、一致していない場合には、可視光用対物レンズ34
又はZステージ18を動かして、半導体ウエハの検査対
象面が可視光用対物レンズ34の焦点面に一致するよう
にする。When an image of a semiconductor wafer is captured with visible light as described above, the visible light autofocus controller 35 performs automatic focus position adjustment. That is, the visible light autofocus controller 35 detects whether or not the distance between the visible light objective lens 34 and the semiconductor wafer matches the focal length of the visible light objective lens 34. Is a visible light objective lens 34
Alternatively, the Z stage 18 is moved so that the inspection target surface of the semiconductor wafer coincides with the focal plane of the objective lens 34 for visible light.
【0094】ここで、可視光用オートフォーカス制御部
35は、外部ユニット50に配された制御用コンピュー
タ61に、オートフォーカス制御インターフェース61
eを介して接続されている。そして、可視光用オートフ
ォーカス制御部35には、制御用コンピュータ61から
オートフォーカス制御インターフェース61eを介して
制御信号が送られる。可視光用オートフォーカス制御部
35による可視光用対物レンズ34の自動焦点位置合わ
せは、この制御信号に基づいて行われる。Here, the visible light auto-focus control unit 35 is connected to an auto-focus control interface 61 by a control computer 61 arranged in the external unit 50.
e. Then, a control signal is sent from the control computer 61 to the visible light autofocus control unit 35 via the autofocus control interface 61e. Automatic focus positioning of the visible light objective lens 34 by the visible light autofocus controller 35 is performed based on this control signal.
【0095】また、光学ユニット21の内部には、紫外
光にて半導体ウエハの画像を撮像するための機構とし
て、紫外光用CCDカメラ31と、紫外光レーザ光源3
6と、紫外光用光学系37と、紫外光用対物レンズ38
と、紫外光用オートフォーカス制御部39とが配されて
いる。The optical unit 21 includes a CCD camera 31 for ultraviolet light and an ultraviolet laser light source 3 as a mechanism for capturing an image of a semiconductor wafer with ultraviolet light.
6, an optical system 37 for ultraviolet light, and an objective lens 38 for ultraviolet light
And an ultraviolet light autofocus control section 39.
【0096】そして、紫外光にて半導体ウエハの画像を
撮像する際は、紫外光レーザ光源36を点灯させる。こ
こで、紫外光レーザ光源36の駆動源は、外部ユニット
50に配された制御用コンピュータ61に、光源制御イ
ンターフェース61dを介して接続されている。そし
て、紫外光レーザ光源36の駆動源には、制御用コンピ
ュータ61から光源制御インターフェース61dを介し
て制御信号が送られる。紫外光レーザ光源36の点灯/
消灯は、この制御信号に基づいて行われる。When an image of the semiconductor wafer is taken with ultraviolet light, the ultraviolet laser light source 36 is turned on. Here, the drive source of the ultraviolet laser light source 36 is connected to a control computer 61 arranged in the external unit 50 via a light source control interface 61d. A control signal is sent from the control computer 61 to the drive source of the ultraviolet laser light source 36 via the light source control interface 61d. Turning on / off the ultraviolet laser light source 36
The light is turned off based on this control signal.
【0097】なお、紫外光レーザ光源36には、波長が
266nm程度の紫外光レーザを出射するものを用いる
ことが好ましい。波長が266nm程度の紫外光レーザ
は、YAGレーザの第4高調波として得られる。また、
レーザ光源としては、発振波長が166nm程度のもの
も開発されており、そのようなレーザ光源を上記紫外光
レーザ光源36として用いてもよい。It is preferable that the ultraviolet laser light source 36 emits an ultraviolet laser having a wavelength of about 266 nm. An ultraviolet light laser having a wavelength of about 266 nm is obtained as the fourth harmonic of the YAG laser. Also,
A laser light source having an oscillation wavelength of about 166 nm has also been developed, and such a laser light source may be used as the ultraviolet laser light source 36.
【0098】紫外光にて半導体ウエハの画像を撮像する
際は、紫外光レーザ光源36を点灯させ、この紫外光レ
ーザ光源36からの紫外光を、紫外光用光学系37及び
紫外光用対物レンズ38を介して半導体ウエハにあて
て、半導体ウエハを照明する。そして、紫外光により照
明された半導体ウエハの像を紫外光用対物レンズ38に
より拡大し、その拡大像を紫外光用CCDカメラ31に
より撮像する。When an image of a semiconductor wafer is picked up by ultraviolet light, the ultraviolet laser light source 36 is turned on, and the ultraviolet light from the ultraviolet laser light source 36 is transmitted to the ultraviolet optical system 37 and the objective lens for ultraviolet light. The semiconductor wafer is illuminated by being applied to the semiconductor wafer via 38. Then, the image of the semiconductor wafer illuminated by the ultraviolet light is enlarged by the ultraviolet light objective lens 38, and the enlarged image is captured by the ultraviolet light CCD camera 31.
【0099】ここで、紫外光用CCDカメラ31は、外
部ユニット50に配された画像処理用コンピュータ60
に、画像取込インターフェース60cを介して接続され
ている。そして、紫外光用CCDカメラ31により撮像
された半導体ウエハの画像は、画像取込インターフェー
ス60cを介して画像処理用コンピュータ60に取り込
まれる。Here, the ultraviolet light CCD camera 31 is connected to an image processing computer 60 provided in the external unit 50.
Are connected via an image capture interface 60c. Then, the image of the semiconductor wafer taken by the ultraviolet CCD camera 31 is taken into the image processing computer 60 via the image taking interface 60c.
【0100】また、上述のように紫外光にて半導体ウエ
ハの画像を撮像する際は、紫外光用オートフォーカス制
御部39により、自動焦点位置合わせを行う。すなわ
ち、紫外光用オートフォーカス制御部39により、紫外
光用対物レンズ38と半導体ウエハの間隔が紫外光用対
物レンズ38の焦点距離に一致しているか否かを検出
し、一致していない場合には、紫外光用対物レンズ38
又はZステージ18を動かして、半導体ウエハの検査対
象面が紫外光用対物レンズ38の焦点面に一致するよう
にする。When the image of the semiconductor wafer is picked up by the ultraviolet light as described above, the automatic focus control is performed by the ultraviolet light autofocus control section 39. In other words, the autofocus controller 39 for ultraviolet light detects whether or not the distance between the ultraviolet light objective lens 38 and the semiconductor wafer matches the focal length of the ultraviolet light objective lens 38. Is the objective lens 38 for ultraviolet light.
Alternatively, the Z stage 18 is moved so that the inspection target surface of the semiconductor wafer coincides with the focal plane of the ultraviolet light objective lens 38.
【0101】ここで、紫外光用オートフォーカス制御部
39は、外部ユニット50に配された制御用コンピュー
タ61に、オートフォーカス制御インターフェース61
eを介して接続されている。そして、紫外光用オートフ
ォーカス制御部39には、制御用コンピュータ61から
オートフォーカス制御インターフェース61eを介して
制御信号が送られる。紫外光用オートフォーカス制御部
39による紫外光用対物レンズ38の自動焦点位置合わ
せは、この制御信号に基づいて行われる。Here, the ultraviolet light autofocus control section 39 sends an autofocus control interface 61 to a control computer 61 arranged in the external unit 50.
e. Then, a control signal is sent from the control computer 61 to the ultraviolet light autofocus control section 39 via the autofocus control interface 61e. Automatic focusing of the ultraviolet light objective lens 38 by the ultraviolet light autofocus control unit 39 is performed based on this control signal.
【0102】また、クリーンエアユニット4には、上述
したように、2つの送風機5a,5bが設けられてい
る。これらの送風機5a,5bは、外部ユニット50に
配された制御用コンピュータ61に、風量制御インター
フェース61fを介して接続されている。そして、クリ
ーンエアユニット4の送風機5a,5bには、制御用コ
ンピュータ61から風量制御インターフェース61fを
介して、制御信号が送られる。送風機5a,5bの回転
数の制御やオン/オフの切り替え等は、この制御信号に
基づいて行われる。Further, the clean air unit 4 is provided with two blowers 5a and 5b as described above. These blowers 5a and 5b are connected to a control computer 61 arranged in the external unit 50 via an air volume control interface 61f. A control signal is sent from the control computer 61 to the blowers 5a and 5b of the clean air unit 4 via the air volume control interface 61f. Control of the number of rotations of the blowers 5a and 5b, switching on / off, and the like are performed based on this control signal.
【0103】次に、上記画像認識装置1の光学ユニット
21の光学系について、図5を参照して更に詳細に説明
する。なお、ここでは、オートフォーカス制御部35,
39についての説明は省略し、検査対象の半導体ウエハ
を照明する光学系と、検査対象の半導体ウエハを撮像す
る光学系とについて説明する。Next, the optical system of the optical unit 21 of the image recognition device 1 will be described in more detail with reference to FIG. Here, the auto focus control unit 35,
The description of 39 will be omitted, and an optical system for illuminating the semiconductor wafer to be inspected and an optical system for imaging the semiconductor wafer to be inspected will be described.
【0104】図5に示すように、光学ユニット21は、
可視光にて半導体ウエハの画像を撮像するための光学系
として、ハロゲンランプ32と、可視光用光学系33
と、可視光用対物レンズ34とを備えている。As shown in FIG. 5, the optical unit 21
As an optical system for capturing an image of a semiconductor wafer with visible light, a halogen lamp 32 and an optical system 33 for visible light are used.
And a visible light objective lens 34.
【0105】ハロゲンランプ32からの可視光は、光フ
ァイバ40によって可視光用光学系33へと導かれる。
可視光用光学系33へと導かれた可視光は、先ず、2つ
のレンズ41,42を透過してハーフミラー43に入射
する。そして、ハーフミラー43に入射した可視光は、
ハーフミラー43によって可視光用対物レンズ34へ向
けて反射され、可視光用対物レンズ34を介して半導体
ウエハに入射する。これにより、半導体ウエハが可視光
により照明される。The visible light from the halogen lamp 32 is guided to the visible light optical system 33 by the optical fiber 40.
The visible light guided to the visible light optical system 33 first passes through the two lenses 41 and 42 and enters the half mirror 43. Then, the visible light incident on the half mirror 43 is
The light is reflected by the half mirror 43 toward the visible light objective lens 34 and enters the semiconductor wafer via the visible light objective lens 34. Thereby, the semiconductor wafer is illuminated by the visible light.
【0106】そして、可視光により照明された半導体ウ
エハの像は、可視光用対物レンズ34により拡大され、
ハーフミラー43及び撮像用レンズ44を透過して、可
視光用CCDカメラ30により撮像される。すなわち、
可視光により照明された半導体ウエハからの反射光が、
可視光用対物レンズ34、ハーフミラー43及び撮像用
レンズ44を介して可視光用CCDカメラ30に入射
し、これにより、半導体ウエハの拡大像が可視光用CC
Dカメラ30によって撮像される。そして、可視光用C
CDカメラ30によって撮像された半導体ウエハの画像
(以下、可視画像と称する。)は、画像処理用コンピュ
ータ60へと送られる。Then, the image of the semiconductor wafer illuminated by the visible light is enlarged by the visible light objective lens 34,
The light passes through the half mirror 43 and the imaging lens 44 and is imaged by the visible light CCD camera 30. That is,
The reflected light from the semiconductor wafer illuminated by visible light
The light enters the visible light CCD camera 30 via the visible light objective lens 34, the half mirror 43, and the imaging lens 44.
The image is taken by the D camera 30. And C for visible light
An image of the semiconductor wafer (hereinafter, referred to as a visible image) captured by the CD camera 30 is sent to the image processing computer 60.
【0107】また、光学ユニット21は、紫外光にて半
導体ウエハの画像を撮像するための光学系として、紫外
光レーザ光源36と、紫外光用光学系37と、紫外光用
対物レンズ38とを備えている。The optical unit 21 includes an ultraviolet laser light source 36, an ultraviolet light optical system 37, and an ultraviolet light objective lens 38 as an optical system for capturing an image of a semiconductor wafer with ultraviolet light. Have.
【0108】紫外光レーザ光源36からの紫外光は、光
ファイバ45によって紫外光用光学系37へ導かれる。
紫外光用光学系37へと導かれた紫外光は、先ず、2つ
のレンズ46,47を透過してハーフミラー48に入射
する。そして、ハーフミラー48に入射した可視光は、
ハーフミラー48によって紫外光用対物レンズ38へ向
けて反射され、紫外光用対物レンズ38を介して半導体
ウエハに入射する。これにより、半導体ウエハが紫外光
により照明される。The ultraviolet light from the ultraviolet laser light source 36 is guided by an optical fiber 45 to an optical system 37 for ultraviolet light.
The ultraviolet light guided to the ultraviolet light optical system 37 first passes through the two lenses 46 and 47 and enters the half mirror 48. Then, the visible light incident on the half mirror 48 is
The light is reflected by the half mirror 48 toward the ultraviolet light objective lens 38 and is incident on the semiconductor wafer via the ultraviolet light objective lens 38. Thereby, the semiconductor wafer is illuminated by the ultraviolet light.
【0109】そして、紫外光により照明された半導体ウ
エハの像は、紫外光用対物レンズ38により拡大され、
ハーフミラー48及び撮像用レンズ49を透過して、紫
外光用CCDカメラ31により撮像される。すなわち、
紫外光により照明された半導体ウエハからの反射光が、
紫外光用対物レンズ38、ハーフミラー48及び撮像用
レンズ49を介して紫外光用CCDカメラ31に入射
し、これにより、半導体ウエハの拡大像が紫外光用CC
Dカメラ31によって撮像される。そして、紫外光用C
CDカメラ31によって撮像された半導体ウエハの画像
(以下、紫外画像と称する。)は、画像処理用コンピュ
ータ60へと送られる。Then, the image of the semiconductor wafer illuminated by the ultraviolet light is enlarged by the ultraviolet light objective lens 38,
The light passes through the half mirror 48 and the imaging lens 49 and is imaged by the ultraviolet light CCD camera 31. That is,
The reflected light from the semiconductor wafer illuminated by ultraviolet light,
The light enters the ultraviolet CCD camera 31 via the ultraviolet objective lens 38, the half mirror 48, and the imaging lens 49.
The image is captured by the D camera 31. And UV light C
An image of the semiconductor wafer (hereinafter, referred to as an ultraviolet image) captured by the CD camera 31 is sent to the image processing computer 60.
【0110】以上のような画像認識装置1では、可視光
よりも短波長の光である紫外光により、半導体ウエハの
画像を撮像して検査することができるので、可視光を用
いて欠陥の検出や分類分けを行う場合に比べて、より微
細な欠陥の検出や分類分けを行うことができる。In the image recognition apparatus 1 as described above, since an image of a semiconductor wafer can be imaged and inspected by ultraviolet light having a wavelength shorter than that of visible light, defect detection can be performed using visible light. It is possible to detect and classify finer defects as compared with the case of performing classification and classification.
【0111】しかも、上記画像認識装置1では、可視光
用の光学系と紫外光用の光学系とを兼ね備えており、可
視光を用いた低分解能での半導体ウエハの検査と、紫外
光を用いた高分解能での半導体ウエハの検査との両方を
行うことができる。したがって、上記画像認識装置1で
は、可視光を用いた低分解能での半導体ウエハの検査に
より、大きい欠陥の検出や分類分けを行い、且つ、紫外
光を用いた高分解能での半導体ウエハの検査により、小
さい欠陥の検出や分類分けを行うといったことも可能で
ある。In addition, the image recognition apparatus 1 has both an optical system for visible light and an optical system for ultraviolet light, so that a semiconductor wafer can be inspected at a low resolution using visible light and an ultraviolet light can be used. Inspection of a semiconductor wafer at a high resolution. Therefore, the image recognition device 1 detects and classifies large defects by inspecting the semiconductor wafer at low resolution using visible light, and performs inspection of the semiconductor wafer at high resolution using ultraviolet light. It is also possible to detect and classify small defects.
【0112】なお、上記画像認識装置1において、紫外
光用対物レンズ40の開口数NAは、大きい方が好まし
く、例えば0.9以上とする。このように、紫外光用対
物レンズ40として、開口数NAの大きなレンズを用い
ることで、より微細な欠陥の検出が可能となる。In the image recognition apparatus 1, the numerical aperture NA of the ultraviolet light objective lens 40 is preferably large, for example, 0.9 or more. As described above, by using a lens having a large numerical aperture NA as the ultraviolet light objective lens 40, it is possible to detect a finer defect.
【0113】ところで、半導体ウエハの欠陥が、引っ掻
き傷のように色情報が無く凹凸だけからなる場合、可干
渉性を持たない光では、その欠陥を見ることは殆どでき
ない。これに対して、レーザ光のように可干渉性に優れ
た光を用いた場合には、色情報が無く凹凸だけからなる
欠陥であっても、凹凸の段差近辺で光が干渉することに
より、当該欠陥をはっきりと見ることができる。そし
て、上記画像認識装置1では、紫外光の光源として紫外
域のレーザ光を出射する紫外光レーザ光源36を用いて
いる。したがって、上記画像認識装置1では、色情報が
無く凹凸だけからなる欠陥であっても、当該欠陥をはっ
きりと検出することができる。すなわち、上記画像認識
装置1では、ハロゲンランプ32からの可視光(インコ
ヒーレント光)では検出が困難な位相情報を、紫外光レ
ーザ光源36からの紫外光レーザ(コヒーレント光)を
用いて、容易に検出することができる。When a defect in a semiconductor wafer consists of only irregularities without color information, such as a scratch, it is almost impossible to see the defect with light having no coherence. On the other hand, in the case of using light having excellent coherence such as laser light, even if a defect has no color information and consists only of irregularities, the light interferes near the steps of the irregularities. The defect is clearly visible. The image recognition apparatus 1 uses an ultraviolet laser light source 36 that emits ultraviolet laser light as a light source of ultraviolet light. Therefore, the image recognition device 1 can clearly detect a defect including only irregularities without color information. That is, in the image recognition device 1, the phase information that is difficult to detect with the visible light (incoherent light) from the halogen lamp 32 can be easily used by using the ultraviolet laser (coherent light) from the ultraviolet laser light source 36. Can be detected.
【0114】次に、上記画像認識装置1で半導体ウエハ
を検査するときの手順の一例を、図6のフローチャート
を参照して説明する。なお、図6のフローチャートで
は、検査対象の半導体ウエハが検査用ステージ14に設
置された状態以降の処理の手順を示している。また、図
6に示すフローチャートは、半導体ウエハ上の欠陥の位
置が予め分かっている場合に、その欠陥を上記画像認識
装置1により検査して分類分けを行うときの手順の一例
を示している。また、ここでは、半導体ウエハ上に同様
なデバイスパターンが多数形成されているものとし、欠
陥の検出や分類分けは、欠陥がある領域の画像(欠陥画
像)と、その他の領域の画像(参照画像)とを撮像し、
それらを比較することで行うものとする。Next, an example of a procedure for inspecting a semiconductor wafer by the image recognition apparatus 1 will be described with reference to a flowchart of FIG. Note that the flowchart of FIG. 6 shows a procedure of a process after a state where the semiconductor wafer to be inspected is set on the inspection stage 14. In addition, the flowchart shown in FIG. 6 shows an example of a procedure for inspecting and classifying a defect on the semiconductor wafer by the image recognition device 1 when the position of the defect on the semiconductor wafer is known in advance. Here, it is assumed that a number of similar device patterns are formed on a semiconductor wafer, and the detection and classification of defects are performed by using an image of a defective area (a defect image) and an image of another area (a reference image). ) And image,
It shall be performed by comparing them.
【0115】先ず、ステップS1−1に示すように、制
御用コンピュータ61に欠陥位置座標ファイルを読み込
む。ここで、欠陥位置座標ファイルは、半導体ウエハ上
の欠陥の位置に関する情報が記述されたファイルであ
り、欠陥検出装置等により、半導体ウエハ上の欠陥の位
置を予め計測して作成しておく。そして、ここでは、そ
の欠陥位置座標ファイルを制御用コンピュータ61に読
み込む。First, as shown in step S1-1, a defect position coordinate file is read into the control computer 61. Here, the defect position coordinate file is a file in which information relating to the position of the defect on the semiconductor wafer is described, and is created by measuring the position of the defect on the semiconductor wafer in advance by a defect detection device or the like. Then, here, the defect position coordinate file is read into the control computer 61.
【0116】次に、ステップS1−2において、制御用
コンピュータ61によりXステージ15及びYステージ
16を駆動させ、欠陥位置座標ファイルが示す欠陥位置
座標へ半導体ウエハを移動させ、半導体ウエハの検査対
象領域が可視光用対物レンズ34の視野内に入るように
する。Next, in step S1-2, the X stage 15 and the Y stage 16 are driven by the control computer 61, and the semiconductor wafer is moved to the defect position coordinates indicated by the defect position coordinate file. In the field of view of the objective lens 34 for visible light.
【0117】次に、ステップS1−3において、制御用
コンピュータ61により可視光用オートフォーカス制御
部35を駆動させ、可視光用対物レンズ34の自動焦点
位置合わせを行う。Next, in step S1-3, the visible light autofocus controller 35 is driven by the control computer 61 to perform automatic focus positioning of the visible light objective lens.
【0118】次に、ステップS1−4において、可視光
用CCDカメラ30により半導体ウエハの画像を撮像
し、撮像した可視画像を画像処理用コンピュータ60に
送る。なお、ここで撮像される可視画像は、欠陥位置座
標ファイルが示す欠陥位置座標における画像、すなわ
ち、欠陥があるとされる領域の画像(以下、欠陥画像と
称する。)である。Next, in step S1-4, an image of the semiconductor wafer is captured by the visible light CCD camera 30, and the captured visible image is sent to the image processing computer 60. The visible image captured here is an image at the defect position coordinates indicated by the defect position coordinate file, that is, an image of a region where a defect is present (hereinafter, referred to as a defect image).
【0119】次に、ステップS1−5において、制御用
コンピュータ61によりXステージ15及びYステージ
16を駆動させ、参照位置座標へ半導体ウエハを移動さ
せて、半導体ウエハの参照領域が可視光用対物レンズ3
4の視野内に入るようにする。ここで、参照領域は、半
導体ウエハの検査対象領域以外の領域であって、半導体
ウエハの検査対象領域におけるデバイスパターンと同様
なデバイスパターンが形成されている領域である。Next, in step S1-5, the X stage 15 and the Y stage 16 are driven by the control computer 61 to move the semiconductor wafer to the reference position coordinates. 3
4 so that it is within the field of view. Here, the reference region is a region other than the inspection target region of the semiconductor wafer, and is a region where a device pattern similar to the device pattern in the inspection target region of the semiconductor wafer is formed.
【0120】次に、ステップS1−6において、制御用
コンピュータ61により可視光用オートフォーカス制御
部35を駆動させ、可視光用対物レンズ34の自動焦点
位置合わせを行う。Next, in step S1-6, the visible light autofocus controller 35 is driven by the control computer 61 to perform automatic focus positioning of the visible light objective lens.
【0121】次に、ステップS1−7において、可視光
用CCDカメラ30により半導体ウエハの画像を撮像
し、撮像した可視画像を画像処理用コンピュータ60に
送る。なお、ここで撮像される可視画像は、半導体ウエ
ハの検査対象領域におけるデバイスパターンと同様なデ
バイスパターンが形成されている領域の画像(以下、参
照画像と称する。)である。Next, in step S1-7, an image of the semiconductor wafer is captured by the visible light CCD camera 30, and the captured visible image is sent to the image processing computer 60. The visible image captured here is an image of a region where a device pattern similar to the device pattern in the inspection target region of the semiconductor wafer is formed (hereinafter, referred to as a reference image).
【0122】次に、ステップS1−8において、画像処
理用コンピュータ60により、ステップS1−4で取り
込んだ欠陥画像と、ステップS1−7で取り込んだ参照
画像とを比較し、欠陥画像から欠陥を検出する。そし
て、欠陥が検出できた場合には、ステップS1−9へ進
み、欠陥が検出できなかった場合には、ステップS1−
11へ進む。Next, in step S1-8, the image processing computer 60 compares the defect image captured in step S1-4 with the reference image captured in step S1-7, and detects a defect from the defect image. I do. If a defect is detected, the process proceeds to step S1-9. If a defect is not detected, the process proceeds to step S1-9.
Proceed to 11.
【0123】ステップS1−9では、画像処理用コンピ
ュータ60により、検出された欠陥が何であるかを調べ
て分類分けを行う。そして、欠陥の分類分けができた場
合には、ステップS1−10へ進み、欠陥の分類分けが
できなかった場合には、ステップS1−11へ進む。In step S1-9, the image processing computer 60 checks what the detected defect is and classifies it. If the defect can be classified, the process proceeds to step S1-10. If the defect cannot be classified, the process proceeds to step S1-11.
【0124】ステップS1−10では、欠陥の分類結果
を保存する。ここで、欠陥の分類結果は、例えば、画像
処理用コンピュータ60や制御用コンピュータ61に接
続された記憶装置に保存する。なお、欠陥の分類結果
は、画像処理用コンピュータ60や制御用コンピュータ
61にネットワークを介して接続された他のコンピュー
タに転送して保存するようにしてもよい。In step S1-10, the defect classification result is stored. Here, the defect classification result is stored in, for example, a storage device connected to the image processing computer 60 or the control computer 61. Note that the defect classification result may be transferred to another computer connected to the image processing computer 60 or the control computer 61 via a network, and may be stored.
【0125】ステップS1−10での処理が完了した
ら、半導体ウエハの欠陥の分類分けが完了したこととな
るので、これで処理を終了する。ただし、半導体ウエハ
上に複数の欠陥がある場合には、ステップS1−2へ戻
って、他の欠陥の検出及び分類分けを行うようにしても
よい。When the processing in step S1-10 is completed, the classification of the defects on the semiconductor wafer has been completed, and the processing is completed. However, if there are a plurality of defects on the semiconductor wafer, the process may return to step S1-2 to detect and classify other defects.
【0126】一方、ステップS1−8で欠陥検出ができ
なかった場合や、ステップS1−9で欠陥の分類分けが
できなかった場合には、ステップS1−11以降へ進
み、紫外光を用いて高分解能での撮像を行って欠陥の検
出や分類分けを行う。On the other hand, if the defect cannot be detected in step S1-8, or if the defect cannot be classified in step S1-9, the process proceeds to step S1-11 and the subsequent steps. Defect detection and classification are performed by imaging at a resolution.
【0127】その場合は、先ず、ステップS1−11に
おいて、制御用コンピュータ61によりXステージ15
及びYステージ16を駆動させ、欠陥位置座標ファイル
が示す欠陥位置座標へ半導体ウエハを移動させて、半導
体ウエハの検査対象領域が紫外光用対物レンズ38の視
野内に入るようにする。In this case, first, in step S1-11, the X stage 15 is controlled by the control computer 61.
Then, the Y stage 16 is driven to move the semiconductor wafer to the defect position coordinates indicated by the defect position coordinate file so that the inspection target area of the semiconductor wafer falls within the visual field of the ultraviolet light objective lens 38.
【0128】次に、ステップS1−12において、制御
用コンピュータ61により紫外光用オートフォーカス制
御部39を駆動させ、紫外光用対物レンズ38の自動焦
点位置合わせを行う。Next, in step S1-12, the control computer 61 drives the ultraviolet auto focus control section 39 to perform automatic focus positioning of the ultraviolet light objective lens.
【0129】次に、ステップS1−13において、紫外
光用CCDカメラ31により半導体ウエハの画像を撮像
し、撮像した紫外画像を画像処理用コンピュータ60に
送る。なお、ここで撮像される紫外画像は、欠陥位置座
標ファイルが示す欠陥位置座標における画像、すなわち
欠陥画像である。また、ここでの欠陥画像の撮像は、可
視光よりも短波長の光である紫外光を用いて、可視光を
用いた場合の撮像よりも高分解能にて行う。Next, in step S1-13, an image of the semiconductor wafer is taken by the ultraviolet CCD camera 31, and the taken ultraviolet image is sent to the image processing computer 60. The ultraviolet image captured here is an image at the defect position coordinates indicated by the defect position coordinate file, that is, a defect image. In addition, imaging of the defect image here is performed with higher resolution than imaging using visible light, using ultraviolet light that is light having a shorter wavelength than visible light.
【0130】次に、ステップS1−14において、制御
用コンピュータ61によりXステージ15及びYステー
ジ16を駆動させ、参照位置座標へ半導体ウエハを移動
させて、半導体ウエハの参照領域が紫外光用対物レンズ
38の視野内に入るようにする。ここで、参照領域は、
半導体ウエハの検査対象領域以外の領域であって、半導
体ウエハの検査対象領域におけるデバイスパターンと同
様なデバイスパターンが形成されている領域である。Next, in step S1-14, the X stage 15 and the Y stage 16 are driven by the control computer 61 to move the semiconductor wafer to the reference position coordinates. 38. Here, the reference area is
A region other than the inspection target region of the semiconductor wafer, in which a device pattern similar to the device pattern in the inspection target region of the semiconductor wafer is formed.
【0131】次に、ステップS1−15において、制御
用コンピュータ61により紫外光用オートフォーカス制
御部39を駆動させ、紫外光用対物レンズ38の自動焦
点位置合わせを行う。Next, in step S1-15, the control computer 61 drives the ultraviolet light autofocus control section 39 to perform automatic focusing of the ultraviolet light objective lens.
【0132】次に、ステップS1−16において、紫外
光用CCDカメラ31により半導体ウエハの画像を撮像
し、撮像した紫外画像を画像処理用コンピュータ60に
送る。なお、ここで撮像される紫外画像は、半導体ウエ
ハの検査対象領域におけるデバイスパターンと同様なデ
バイスパターンが形成されている領域の画像、すなわち
参照画像である。また、ここでの参照画像の撮像は、可
視光よりも短波長の光である紫外光を用いて、可視光を
用いた場合よりも高分解能にて行う。Next, in step S1-16, an image of the semiconductor wafer is captured by the ultraviolet CCD camera 31, and the captured ultraviolet image is sent to the image processing computer 60. The ultraviolet image captured here is an image of a region where a device pattern similar to the device pattern in the inspection target region of the semiconductor wafer is formed, that is, a reference image. The imaging of the reference image here is performed at a higher resolution than when visible light is used by using ultraviolet light that is light having a shorter wavelength than visible light.
【0133】次に、ステップS1−17において、画像
処理用コンピュータ60により、ステップS1−13で
取り込んだ欠陥画像と、ステップS1−16で取り込ん
だ参照画像とを比較し、欠陥画像から欠陥を検出する。
そして、欠陥が検出できた場合には、ステップS1−1
8へ進み、欠陥が検出できなかった場合には、ステップ
S1−19へ進む。Next, in step S1-17, the image processing computer 60 compares the defect image captured in step S1-13 with the reference image captured in step S1-16, and detects a defect from the defect image. I do.
If a defect can be detected, step S1-1
Proceeding to step S8, if no defect is detected, proceeding to step S1-19.
【0134】ステップS1−18では、画像処理用コン
ピュータ60により、検出された欠陥が何であるかを調
べて分類分けを行う。そして、欠陥の分類分けができた
場合には、ステップS1−10へ進み、上述したよう
に、欠陥の分類結果を保存する。一方、欠陥の分類分け
ができなかった場合には、ステップS1−19へ進む。In step S1-18, the image processing computer 60 checks what the detected defect is and classifies it. If the defect classification has been completed, the process proceeds to step S1-10, and the defect classification result is stored as described above. On the other hand, if the defect cannot be classified, the process proceeds to step S1-19.
【0135】ステップS1−19では、欠陥の分類分け
ができなかったことを示す情報を保存する。ここで、欠
陥の分類分けができなかったことを示す情報は、例え
ば、画像処理用コンピュータ60や制御用コンピュータ
61に接続された記憶装置に保存する。なお、この情報
は、画像処理用コンピュータ60や制御用コンピュータ
61にネットワークを介して接続された他のコンピュー
タに転送して保存するようにしてもよい。In step S1-19, information indicating that the defect cannot be classified is stored. Here, information indicating that the defect cannot be classified is stored, for example, in a storage device connected to the image processing computer 60 or the control computer 61. Note that this information may be transferred to another computer connected to the image processing computer 60 or the control computer 61 via a network and stored.
【0136】以上のような手順により、先ず、可視光用
CCDカメラ30により撮像された画像を処理して解析
することで低分解能にて半導体ウエハの検査を行い、可
視光での欠陥の検出や分類分けができなかった場合に、
次に、紫外光用CCDカメラ31により撮像された画像
を処理して解析することで高分解能にて半導体ウエハの
検査を行う。According to the above-described procedure, first, the image picked up by the visible light CCD camera 30 is processed and analyzed to inspect the semiconductor wafer at a low resolution, and to detect a defect by visible light and When classification was not possible,
Next, the semiconductor wafer is inspected with high resolution by processing and analyzing the image captured by the ultraviolet CCD camera 31.
【0137】ここで、CCDカメラ30,31によって
撮像された参照画像及び欠陥画像から欠陥を検出する手
法について、図7を参照して説明する。Here, a method of detecting a defect from a reference image and a defect image picked up by the CCD cameras 30 and 31 will be described with reference to FIG.
【0138】図7(a)は、検査対象領域におけるデバ
イスパターンと同様なデバイスパターンが形成されてい
る参照領域の画像、すなわち参照画像の一例を示してい
る。また、図7(b)は、欠陥があるとされる検査対象
領域の画像、すなわち欠陥画像の一例を示している。FIG. 7A shows an example of an image of a reference area where a device pattern similar to the device pattern in the inspection target area is formed, that is, an example of the reference image. FIG. 7B shows an example of an image of a region to be inspected which is assumed to have a defect, that is, an example of a defect image.
【0139】このような参照画像及び欠陥画像から欠陥
を検出する際は、参照画像から色情報や濃淡情報などに
基づいて、図7(c)に示すようにデバイスパターンを
抽出する。また、参照画像と欠陥画像から差の画像を求
め、差の大きな部分を図7(d)に示すように欠陥とし
て抽出する。When detecting a defect from such a reference image and a defect image, a device pattern is extracted from the reference image as shown in FIG. 7C based on color information, density information, and the like. Further, a difference image is obtained from the reference image and the defect image, and a portion having a large difference is extracted as a defect as shown in FIG.
【0140】そして、図7(e)に示すように、図7
(c)に示したデバイスパターン抽出結果の画像と、図
7(d)に示した欠陥抽出結果の画像とを重ね合わせた
画像を得て、欠陥がデバイスパターンに存在する割合な
どを、欠陥に関する特徴量として抽出する。Then, as shown in FIG.
An image obtained by superimposing the image of the device pattern extraction result shown in FIG. 7C and the image of the defect extraction result shown in FIG. 7D is obtained, and the rate at which the defect exists in the device pattern is determined. It is extracted as a feature value.
【0141】以上のような手法により、CCDカメラ3
0,31によって撮像された参照画像及び欠陥画像を画
像処理用コンピュータ60で処理し解析することで欠陥
を検出し、半導体ウエハの検査を行うことができる。According to the above method, the CCD camera 3
The image processing computer 60 processes and analyzes the reference image and the defect image captured by 0 and 31 to detect a defect and inspect the semiconductor wafer.
【0142】画像認識装置1は、上述したように、先
ず、可視光用CCDカメラ30により撮像された画像を
処理して解析することで低分解能にて半導体ウエハの検
査を行い、可視光での欠陥の検出や分類分けができなか
った場合に、次に、紫外光用CCDカメラ31により撮
像された画像を処理して解析することで高分解能にて半
導体ウエハの検査を行うようにしているので、可視光だ
けを用いて欠陥の検出や分類分けを行う場合に比べて、
より微細な欠陥の検出や分類分けを行うことができる。As described above, the image recognition device 1 first inspects the semiconductor wafer at a low resolution by processing and analyzing the image picked up by the visible light CCD camera 30, and performs inspection with the visible light. If a defect cannot be detected or classified, the semiconductor wafer is inspected at a high resolution by processing and analyzing the image captured by the ultraviolet CCD camera 31. , Compared to detecting and classifying defects using only visible light,
Detection and classification of finer defects can be performed.
【0143】ただし、可視光を用いて低分解能にて撮像
した方が、一度に撮像できる領域が広いので、欠陥が十
分に大きい場合には、可視光を用いて低分解能にて半導
体ウエハの検査を行った方が効率が良い。したがって、
最初から紫外光を用いて欠陥の検査や分類分けを行うの
ではなく、上述のように、最初に可視光を用いて欠陥の
検査や分類分けを行うようにすることで、より効率良く
半導体ウエハの検査を行うことができる。However, imaging at a low resolution using visible light has a wider area that can be imaged at a time, so if a defect is sufficiently large, inspection of a semiconductor wafer at a low resolution using visible light is possible. Is more efficient. Therefore,
Rather than using ultraviolet light to inspect and classify defects from the beginning, as described above, inspecting and classifying defects using visible light first enables more efficient semiconductor wafers. Inspection can be performed.
【0144】ところで、画像認識装置1においては、検
査対象となる半導体ウエハのデバイスパターンが、例え
ば0.18μm程度に極めて微細なものであることか
ら、光学ユニット21により撮像した画像において識別
した欠陥の位置と、この欠陥の実際の半導体ウエハ上に
おける位置とを高精度に対応させることが重要となる。In the image recognition apparatus 1, the device pattern of the semiconductor wafer to be inspected is extremely fine, for example, about 0.18 μm. It is important to make the position correspond to the actual position of this defect on the semiconductor wafer with high accuracy.
【0145】そこで、画像認識装置1では、上述したよ
うに、欠陥の検査や分類分けを行う前に、以下で述べる
ようにして、キャリブレーションを行うことにより、検
査用ステージ14及び光学ユニット21が設けられた支
持台11の座標系(以下、メカニカル座標系という。)
と、光学ユニット21により撮像した画像内の座標系
(以下、カメラ座標系という。)との対応づけを行う。Therefore, in the image recognition apparatus 1, as described above, the inspection stage 14 and the optical unit 21 are calibrated as described below before performing the defect inspection and classification. The coordinate system of the provided support 11 (hereinafter, referred to as mechanical coordinate system).
And a coordinate system (hereinafter, referred to as a camera coordinate system) in an image captured by the optical unit 21.
【0146】以下の説明においては、図8に示すよう
に、座標系を定義することとする。すなわち、図8に示
すように、メカニカル座標系(XM−YM)の原点座標を
OMとし、このメカニカル座標系における検査用ステー
ジ14の座標系(XS−YS)の原点座標を、θステージ
17の回転中心でOSとする。なお、以下で説明するキ
ャリブレーションのアルゴリズムにおいては、点OSが
必ずしもθステージ17の回転中心と一致している必要
はなく、θステージ17の回転中心からの位置が明らか
な固定点であればよい。また、検査用ステージ14上に
固定支持される半導体ウエハの原点座標をOWとする。
なお、この点OWは、検査用ステージ14の原点OSと一
致している必要はない。また、メカニカル座標系におけ
るカメラ座標系(XA−YA)の原点座標をOAとする。In the following description, a coordinate system is defined as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 8, the mechanical coordinate origin coordinates (X M -Y M) and O M, the origin coordinate of the coordinate system of the inspection stage 14 in the mechanical coordinate system (X S -Y S) , O S at the rotation center of the θ stage 17. In the algorithm of the calibration to be described below, it is not necessary to point O S is necessarily coincide with the center of rotation of the θ stage 17, if the obvious fixed point position from the center of rotation of the θ stage 17 Good. The origin coordinate of the semiconductor wafer fixed and supported on the inspection stage 14 is defined as O W.
It should be noted that, this point O W does not have to match the origin O S of the inspection stage 14. The camera coordinate system in the mechanical coordinate system the origin coordinates (X A -Y A) to O A.
【0147】このとき、メカニカル座標系における半導
体ウエハ上の任意の点Pの座標をPMとし、この点Pの
カメラ座標系における座標をPAとし、メカニカル座標
系からカメラ座標系への一次変換行列をAとすると、P
AとPMとの関係は、以下の式10で表すことができる。[0147] At this time, the P of coordinates arbitrary point on a semiconductor wafer in a mechanical coordinate system and P M, the coordinates in the camera coordinate system of the point P and P A, linear transformation from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system If the matrix is A, then P
Relationship between A and P M can be expressed by Equation 10 below.
【0148】[0148]
【数19】 [Equation 19]
【0149】一次変換行列Aには、メカニカル座標系と
カメラ座標系との傾きや直交性の変換も含まれる。そし
て、これら一次変換行列A及びカメラ座標系の原点座標
OAは、光学ユニット21における各受光レンズ、すな
わち、可視光用対物レンズ34や紫外光用対物レンズ3
8毎に固有な行列である。したがって、以下で説明する
キャリブレーションにおいては、これら一次変換行列A
及びカメラ座標系の原点座標OAを求めることを意味す
る。The primary transformation matrix A includes transformation of the inclination and orthogonality between the mechanical coordinate system and the camera coordinate system. The origin coordinate O A of the linear transformation matrix A and the camera coordinate system, the light receiving lens in the optical unit 21, i.e., the visible light objective lens 34 and the ultraviolet objective lens 3
8 is a unique matrix. Therefore, in the calibration described below, these primary transformation matrices A
And means to determine the origin coordinate O A of the camera coordinate system.
【0150】以下では、まず、画像認識装置1におい
て、可視光用対物レンズ34を用いて撮像した画像につ
いて、キャリブレーションを行う場合について説明す
る。Hereinafter, first, a case will be described in which the image recognition device 1 performs calibration on an image captured using the visible light objective lens 34.
【0151】一次変換行列A 以下では、まず、上述した式10における一次変換行列
Aを求める場合における画像変換装置1の動作について
説明する。First, the operation of the image conversion apparatus 1 in the case of obtaining the first-order transformation matrix A in the above equation (10) will be described below.
【0152】先ず、検査用ステージ14上に固定支持さ
れた半導体ウエハにおいて、任意の点Pを選び、この点
Pが可視光用対物レンズ34の視野に収まるように、X
ステージ15及びYステージ16を移動させる。点Pと
しては、例えば、図9に示すように、半導体ウエハ上に
形成されているアライメントマークを、画像処理用コン
ピュータ60により識別し、このアライメントマーク上
の1点を点Pとすればよい。なお、図9中においては、
アライメントマークが文字「K」として形成されている
場合を示している。First, an arbitrary point P is selected on the semiconductor wafer fixed and supported on the inspection stage 14, and X is set so that this point P is within the visual field of the visible light objective lens 34.
The stage 15 and the Y stage 16 are moved. As the point P, for example, as shown in FIG. 9, an alignment mark formed on a semiconductor wafer may be identified by the image processing computer 60, and one point on the alignment mark may be set as a point P. In FIG. 9,
This shows a case where the alignment mark is formed as a character "K".
【0153】次に、可視光用対物レンズ34の視野内
で、Xステージ15及びYステージ16により点Pの位
置を平行移動させる。そして、画像処理用コンピュータ
60により、この点Pの座標を3点、それぞれメカニカ
ル座標系とカメラ座標系とで取得する。このとき、メカ
ニカル座標系における3点の座標をPM1,PM2,PM3、
カメラ座標系における3点の座標をPA1,PA2,PA3と
する。Next, within the visual field of the objective lens for visible light 34, the position of the point P is translated by the X stage 15 and the Y stage 16. Then, the image processing computer 60 obtains the coordinates of the three points P in the mechanical coordinate system and the camera coordinate system, respectively. At this time, the coordinates of the three points in the mechanical coordinate system are represented by PM1 , PM2 , PM3 ,
The coordinates of the three points in the camera coordinate system are defined as P A1 , P A2 , and P A3 .
【0154】すると、上述した式10を用いて、以下の
式11〜式13のように表すことができる。Then, the following Expression 11 to Expression 13 can be expressed by using Expression 10 described above.
【0155】[0155]
【数20】 (Equation 20)
【0156】そして、式12及び式13からそれぞれ式
11を除算すると、以下の式14、式15となる。Then, when Equation 11 is divided from Equations 12 and 13, respectively, the following Equations 14 and 15 are obtained.
【0157】[0157]
【数21】 (Equation 21)
【0158】これら式14及び式15を変形すると、以
下の式16、式17となる。When these equations 14 and 15 are modified, the following equations 16 and 17 are obtained.
【0159】[0159]
【数22】 (Equation 22)
【0160】ここで、以下のように定義をする。Here, the definition is made as follows.
【0161】[0161]
【数23】 (Equation 23)
【0162】このように定義して一次変換行列Aについ
て解くと、以下の式1となる。このように一次変換行列
Aは、3点の座標から求めることができる。When the primary transformation matrix A is defined and solved as described above, the following equation 1 is obtained. Thus, the primary transformation matrix A can be obtained from the coordinates of three points.
【0163】[0163]
【数24】 (Equation 24)
【0164】また、上述した式15の代わりに、以下の
式18を用いるとする。It is assumed that the following equation 18 is used instead of the above equation 15.
【0165】[0165]
【数25】 (Equation 25)
【0166】この場合には、以下のように定義を行い、
一次変換行列Aについて解くと、式1と同じ結果を得る
ことができる。In this case, the following definition is made.
Solving for the primary transformation matrix A yields the same result as Equation 1.
【0167】[0167]
【数26】 (Equation 26)
【0168】カメラ座標系の原点座標OA つぎに、上述した式10におけるカメラ座標系の原点座
標OAを求める場合の、画像認識装置1の動作について
説明する。原点座標OAの求め方としては、2つの方法
がある。[0168] Next origin coordinate O A of the camera coordinate system, the case of obtaining the origin coordinate O A of the camera coordinate system in Equation 10 described above, the operation of the image recognition apparatus 1 will be described. The method of obtaining the origin coordinate O A, there are two methods.
【0169】第1の方法は、メカニカル座標系における
検査用ステージ14の中心座標OSが、この検査用ステ
ージ14に備えられた冶具により識別できる場合に適用
することができる。この場合には、先ず、この検査用ス
テージ14の中心座標OSが可視光用対物レンズ34の
視野に収まるように、Xステージ15及びYステージ1
6を移動させる。そして、検査用ステージ14の中心座
標を、カメラ座標系で取得し、この座標をPAとする。
すると、上述した式10を用いて、以下の式2と表すこ
とができる。[0169] The first method can be center coordinates O S of the inspection stage 14 in the mechanical coordinate system, it applied to a case that can be identified by a jig provided in the inspection stage 14. In this case, first, so that the center coordinates O S of the inspection stage 14 is within the field of view of the visible light objective lens 34, X stage 15 and Y stage 1
Move 6. Then, the center coordinates of the inspection stage 14, acquired by the camera coordinate system, the coordinate and P A.
Then, the following Expression 2 can be expressed using Expression 10 described above.
【0170】[0170]
【数27】 [Equation 27]
【0171】そして、画像処理用コンピュータ60によ
り、式2を解くことによって、メカニカル座標系におけ
るカメラ座標系の原点座標OAを求めることができる。[0171] Then, the image processing computer 60, by solving Equation 2, it is possible to determine the origin coordinate O A of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system.
【0172】第2の方法は、検査用ステージ14に、メ
カニカル座標系における中心座標を示す冶具が備えられ
ていない場合に適用することができる。この場合には、
θステージ17により、点Pを、可視光用対物レンズ3
4の視野内で回転移動させる。このとき、画像処理用コ
ンピュータ60は、回転移動の前後における点Pの座標
を、それぞれメカニカル座標系及びカメラ座標系で、P
M1,PM2及びPA1,PA2として取得する。また、図10
に示すように、メカニカル座標系における検査用ステー
ジ14の原点座標OSからの点Pの位置ベクトルを、回
転移動の前後において、それぞれPP1,PP2とする。こ
のとき、これらPP1とPP2とには、以下の式20のよう
な関係が成立する。The second method can be applied when the inspection stage 14 is not provided with a jig indicating the central coordinates in the mechanical coordinate system. In this case,
The point P is moved by the θ stage 17 to the objective lens 3 for visible light.
Rotate and move in the field of view of 4. At this time, the image processing computer 60 calculates the coordinates of the point P before and after the rotational movement in the mechanical coordinate system and the camera coordinate system, respectively.
M1 and P M2 and P A1 and P A2 are acquired. FIG.
As shown in, the position vector of the point P from the origin coordinate O S of the inspection stage 14 in the mechanical coordinate system, before and after the rotational movement, respectively, and P P1, P P2. At this time, a relationship such as the following Expression 20 is established between P P1 and P P2 .
【0173】[0173]
【数28】 [Equation 28]
【0174】そこで、PM1とPM2とは、上述した式10
と式20とを用いて、以下の式21、式22のように表
すことができる。Therefore, P M1 and P M2 are calculated by the above equation (10).
Expression 20 and Expression 20 can be expressed as Expressions 21 and 22 below.
【0175】[0175]
【数29】 (Equation 29)
【0176】次に、式21及び式22からPP1を消去し
て、OAについて解くと、以下の式3のようになる。Next, when P P1 is deleted from Equations 21 and 22, and O A is solved, the following Equation 3 is obtained.
【0177】[0177]
【数30】 [Equation 30]
【0178】このように、メカニカル座標系におけるカ
メラ座標系の原点座標OAを半導体ウエハ上の点を2点
取得することにより求めることができる。すなわち、画
像処理用コンピュータ60により、式3を解くことによ
って、原点座標OAを求めることができる。[0178] Thus, it can be determined by the origin coordinate O A of the camera coordinate system to obtain points two points on the semiconductor wafer in a mechanical coordinate system. That is, the image processing computer 60, by solving Equation 3, it is possible to determine the origin coordinate O A.
【0179】ところで、上述したようにして原点座標O
Aを求める場合には、点Pを画像内で回転移動させるこ
とから、回転角度θを大きくすることが困難である。し
かしながら、原点座標OAの精度は、回転角度θに大き
く依存する。このため、原点座標OAを高精度に求める
ためには、点Pの位置を画像の範囲外まで大きく回転移
動させることが有効となる。このように、点Pの位置を
画像の範囲外まで回転移動させた場合には、以下で説明
する方法により、原点座標OAを求めることができる。By the way, as described above, the origin coordinate O
When obtaining A , since the point P is rotated in the image, it is difficult to increase the rotation angle θ. However, the accuracy of the origin coordinate O A is highly dependent on the rotational angle theta. Therefore, in order to determine the origin coordinate O A with high accuracy, it is effective to increase the rotational movement of the position of the point P to the outside of the image. Thus, when rotating moving the position of the point P to the outside of the image, the method described below, can be determined origin coordinate O A.
【0180】この場合には、θステージ17により、点
Pを、可視光用対物レンズ34の視野の範囲外まで回転
移動させた後に、画像の範囲外に移動した点Pが再び画
像の範囲内に収まるように、Xステージ15及びYステ
ージ16を平行移動させる。In this case, after the point P is rotated by the θ stage 17 out of the range of the visual field of the visible light objective lens 34, the point P moved out of the range of the image is again moved into the range of the image. The X stage 15 and the Y stage 16 are moved in parallel so that
【0181】このとき、画像処理用コンピュータ60
は、移動の前後における点Pの座標を、それぞれメカニ
カル座標系及びカメラ座標系で、PM1,PM2及びPA1,
PA2として取得する。また、図11に示すように、メカ
ニカル座標系における検査用ステージ14の原点座標O
Sからの点Pの位置ベクトルを、移動の前後において、
それぞれPP1,PP2とする。さらに、移動後のメカニカ
ル座標系における検査用ステージの回転中心の座標をO
S2として取得する。At this time, the image processing computer 60
The coordinates of the point P before and after the movement, respectively mechanical coordinate system and the camera coordinate system, P M1, P M2 and P A1,
To get as P A2. Further, as shown in FIG. 11, the origin coordinates O of the inspection stage 14 in the mechanical coordinate system.
The position vector of the point P from S is calculated before and after the movement.
Let them be P P1 and P P2 respectively. Further, the coordinates of the rotation center of the inspection stage in the mechanical coordinate system after the movement are represented by O
Get as S2 .
【0182】すると、上述した式22は、以下の式23
のように表すことができる。Then, the above equation (22) is replaced by the following equation (23).
Can be expressed as
【0183】[0183]
【数31】 (Equation 31)
【0184】そこで、上述した式21及び式23からP
P1を消去して、OAについて解くと、以下の式4のよう
になる。Therefore, from the above equations 21 and 23, P
Clear the P1, it is solved for O A, so that the equation 4 below.
【0185】[0185]
【数32】 (Equation 32)
【0186】そして、画像処理用コンピュータ60によ
り、この式4を解くことによって、原点座標OAを求め
ることができる。したがって、点Pの位置を画像の範囲
外まで大きく回転移動させて、高精度に原点座標OAを
求めることができる。[0186] Then, the image processing computer 60, by solving this equation 4, it is possible to determine the origin coordinate O A. Therefore, large rotates moving the position of the point P to the outside of the image, it is possible to determine the origin coordinate O A high precision.
【0187】以上で説明したようにして、メカニカル座
標系からカメラ座標系への点Pの移動量の一次変換行列
Aを求め、上述した式10を用いてメカニカル座標系と
カメラ座標系とを対応させることにより、装置の機械的
・光学的な位置精度に依らず、メカニカル座標系とカメ
ラ座標系とを高精度に且つ簡便に対応させることができ
る。As described above, the linear transformation matrix A of the movement amount of the point P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system is obtained, and the mechanical coordinate system and the camera coordinate system are correlated by using the above-described equation (10). By doing so, the mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be made to correspond with high accuracy and easily regardless of the mechanical and optical positional accuracy of the device.
【0188】レンズ間における補正 つぎに、画像認識装置1において、複数のレンズ間でキ
ャリブレーションを行う方法について説明する。Next, a method for performing calibration between a plurality of lenses in the image recognition apparatus 1 will be described.
【0189】画像認識装置1は、可視光用対物レンズ3
4と、紫外光用対物レンズ38とを備えている。また、
各レンズには、それぞれ倍率の異なる対物レンズが交換
可能に配設自在とされていてもよい。画像認識装置1に
おいてキャリブレーションを行う場合には、一次変換行
列A及びカメラ座標系の原点座標OAが、光学ユニット
21における各レンズ毎に固有な行列であることから、
複数設けられた各レンズに対して、それぞれ、一次変換
行列Aと原点座標OAとを求めることが必要となる。The image recognition device 1 includes an objective lens 3 for visible light.
4 and an ultraviolet light objective lens 38. Also,
Objective lenses having different magnifications may be interchangeably disposed on each lens. When performing the calibration in the image recognition apparatus 1, since the linear transformation matrix A and the origin coordinates O A of the camera coordinate system is a unique matrix for each lens in the optical unit 21,
Respect plurality each lens was, respectively, it is necessary to determine the linear transformation matrix A and the origin coordinate O A.
【0190】このとき、上述した操作を各レンズ毎に対
して行うことにより、一次変換行列Aと原点座標OAを
求めてもよいが、以下で説明する方法により、すでに求
めた所定のレンズ(以下、第1のレンズという。)にお
ける一次変換行列をA1、原点座標をOA1として、これ
ら一次変換行列A1及び原点座標OA1に基づいて、他の
レンズ(以下、第2のレンズという。)の一次変換行列
A2及び原点座標OA2を求めるとしてもよい。これによ
り、キャリブレーションに必要となる時間の短縮や、キ
ャリブレーション精度の向上を図ることができる。[0190] At this time, by performing the operations described above for each lens, it may be obtained linear transformation matrix A and the origin coordinate O A, but the method described below, have already obtained the predetermined lens ( hereinafter, a linear transformation matrix in that.) the first lens a 1, the origin coordinates as O A1, on the basis of these linear transformation matrix a 1 and origin coordinate O A1, another lens (hereinafter referred to as a second lens .) of may determine the linear transformation matrix a 2 and the origin coordinate O A2. As a result, the time required for calibration can be reduced, and the accuracy of calibration can be improved.
【0191】レンズ間における一次変換行列の補正 例えば、同一の撮像カメラを用いて使用する対物レンズ
だけを切り換えるとする場合には、レンズの倍率精度が
5%程度と比較的低いが、各レンズ間における倍率以外
の成分、すなわち、回転方向成分や直交性などは全て等
しい。したがって、上述した一次変換行列A1,A2に
は、以下の式24に表すような関係が成立する。Correction of Primary Transformation Matrix between Lenses For example, when only the objective lens to be used is switched using the same imaging camera, the magnification accuracy of the lenses is relatively low at about 5%. The components other than the magnification in, that is, the rotational direction component and the orthogonality are all equal. Therefore, the above-described linear transformation matrices A 1 and A 2 have a relationship represented by the following Expression 24.
【0192】[0192]
【数33】 [Equation 33]
【0193】ただし、この式24において、kは、定数
である。However, in the equation (24), k is a constant.
【0194】そこで、先ず、光学ユニット21におい
て、第1のレンズを用いて点Pを識別することにより、
この第1のレンズにおける一次変換行列A1を、上述し
たような方法により求める。Then, first, in the optical unit 21, the point P is identified by using the first lens,
The linear transformation matrix A 1 in the first lens, determined by the method described above.
【0195】次に、光学ユニット21で用いるレンズを
第2のレンズに交換する。そして、この第2のレンズを
用いて撮像する画像の範囲内で点Pの座標を平行移動さ
せることにより、この点Pの座標を2点、画像処理用コ
ンピュータ60により、それぞれメカニカル座標系とカ
メラ座標系とで取得する。このとき、メカニカル座標系
における2点の座標をPM1,PM2、カメラ座標系におけ
る2点の座標をPA1,PA2とし、以下のように定義す
る。Next, the lens used in the optical unit 21 is replaced with a second lens. Then, by moving the coordinates of the point P in parallel within the range of the image captured by using the second lens, the coordinates of the point P are changed to two points, and the image processing computer 60 uses the mechanical coordinate system and the camera. Acquire with coordinate system. At this time, the coordinates of two points in the mechanical coordinate system are P M1 and P M2 , and the coordinates of the two points in the camera coordinate system are P A1 and P A2, and are defined as follows.
【0196】[0196]
【数34】 (Equation 34)
【0197】すると、上述した式16から、一次変換行
列A1を以下の式25のように表すことができる。Then, from Equation 16 described above, the primary transformation matrix A 1 can be expressed as in Equation 25 below.
【0198】[0198]
【数35】 (Equation 35)
【0199】したがって、この式25を解いて定数kを
求め、上述した式24を用いることにより、一次変換行
列A1に基づいて、一次変換行列A2を求めることができ
る。Therefore, by solving equation (25) to find the constant k and using equation (24), the primary conversion matrix A 2 can be obtained based on the primary conversion matrix A 1 .
【0200】画像認識装置1は、画像処理用コンピュー
タ60によって、以上で説明した方法により一次変換行
列A2を求めることにより、所定のレンズにおける一次
変換行列A1に基づいて、他のレンズにおける一次変換
行列A2を点Pの座標を2点取得するだけで、求めるこ
とができ、キャリブレーションに必要となる時間の短縮
や、キャリブレーション精度の向上を図ることができ
る。The image recognizing device 1 obtains the primary transformation matrix A 2 by the image processing computer 60 by the above-described method, and based on the primary transformation matrix A 1 of a predetermined lens, obtains the primary transformation matrix A 2 of another lens. in the transformation matrix a 2 only to obtain two points the coordinates of the point P, it can be determined, the time of shortening required for calibration, it is possible to improve the calibration accuracy.
【0201】レンズ間における原点座標の補正 つぎに、複数のレンズ間において、すでに求めた第1の
レンズにおける原点座標をOA1として、この原点座標O
A1に基づいて、第2のレンズにおける原点座標OA2を求
める場合について説明する。Correction of the origin coordinates between the lenses Next, the origin coordinates of the first lens, which have already been obtained, are set to O A1 between a plurality of lenses, and the origin coordinates O
A case in which the origin coordinate OA2 of the second lens is obtained based on A1 will be described.
【0202】画像認識装置1においては、各レンズにお
ける原点座標OAの精度があまり高くない場合に、この
原点座標OAを各レンズ毎に求めると、レンズを切り換
えた際に、撮像した画像における半導体ウエハ上での位
置が著しくずれてしまう虞が生じる。したがって、すで
に求めた第1のレンズにおける原点座標OA1を基準とし
て、第2のレンズにおける原点座標OA2を求めることが
望ましい。これにより、各レンズ間での原点座標の相対
位置精度が、各レンズにおける原点座標の絶対位置精度
に依存しなくなる。また、画像認識装置1においては、
検査用ステージ14上に載置される半導体ウエハの位置
には、必ず誤差が含まれることから、各レンズ毎におけ
る原点座標の絶対位置精度よりも、レンズ間での原点座
標の相対位置精度の方が重要となる。[0202] In the image recognition apparatus 1, when the accuracy of the origin coordinate O A in each lens is not very high, when obtaining the origin coordinate O A for each lens, when switching the lens, in captured image There is a possibility that the position on the semiconductor wafer is significantly shifted. Therefore, based on the origin coordinate O A1 of the first lens that has already determined, it is desirable to determine the origin coordinate O A2 in the second lens. Accordingly, the relative position accuracy of the origin coordinates between the lenses does not depend on the absolute position accuracy of the origin coordinates of each lens. In the image recognition device 1,
Since the position of the semiconductor wafer mounted on the inspection stage 14 always includes an error, the relative position accuracy of the origin coordinates between the lenses is better than the absolute position accuracy of the origin coordinates for each lens. Is important.
【0203】そこで、先ず、光学ユニット21におい
て、第1のレンズを用いて点Pを識別することにより、
この第1のレンズにおける原点座標OA1を、上述したよ
うな方法により求める。このとき、この第1のレンズで
撮像した画像においては、図12に示すように、一次変
換行列がA1であり、原点座標がOA1であるとする。ま
た、第1のレンズにおけるカメラ座標系における点Pの
座標がPA1であるとする。Therefore, first, in the optical unit 21, the point P is identified by using the first lens,
The origin coordinate O A1 of the first lens is obtained by the method as described above. At this time, in the image captured by the first lens, as shown in FIG. 12, the linear transformation matrix is A 1, origin coordinates is assumed to be O A1. Further, it is assumed that the coordinates of the point P in the camera coordinate system of the first lens are P A1 .
【0204】次に、光学ユニット21で用いるレンズを
第2のレンズに交換する。このとき、図12に示すよう
に、この第2のレンズで撮像した画像において、一次変
換行列がA2であり、この第2のレンズにおけるカメラ
座標系における点Pの座標がPA2であるとして、この点
Pのメカニカル座標系における座標がPMであるとする
と、上述した式10から、以下の式26、式27のよう
に表すことができる。Next, the lens used in the optical unit 21 is replaced with a second lens. At this time, as shown in FIG. 12, in the image captured by the second lens, it is assumed that the primary transformation matrix is A 2 and the coordinates of the point P in the camera coordinate system of the second lens are P A2. Assuming that the coordinates of the point P in the mechanical coordinate system are PM, the following Expression 26 and Expression 27 can be expressed from Expression 10 described above.
【0205】[0205]
【数36】 [Equation 36]
【0206】そこで、式26及び式27によりPMを消
去すると、以下の式6のように、OA1に基づいて、OA2
を求めることができる。[0206] Therefore, clearing the P M by the equation 26 and equation 27, as shown in the following expression 6, based on the O A1, O A2
Can be requested.
【0207】[0207]
【数37】 (37)
【0208】ところで、光学ユニット21で用いるレン
ズを第2のレンズに交換した際に、この第2のレンズで
撮像した画像内に点Pが存在しない場合が考えられる。
この場合には、図13に示すように、第2のレンズに交
換後に、点Pが画像内に収まるように、検査用ステージ
14を平行移動させる。このとき、移動前における点P
のメカニカル座標系での座標をPM1とし、移動後におけ
る点Pのメカニカル座標系での座標をPM2とすると、以
下の式7のように、OA1に基づいて、OA2を求めること
ができる。By the way, when the lens used in the optical unit 21 is replaced with the second lens, there may be a case where the point P does not exist in the image picked up by the second lens.
In this case, as shown in FIG. 13, after the replacement with the second lens, the inspection stage 14 is moved in parallel so that the point P falls within the image. At this time, the point P before the movement
The coordinates of a mechanical coordinate system and P M1, when the coordinates of the mechanical coordinate system of the point P after the movement and P M2, as in the following Equation 7, based on the O A1, be obtained O A2 it can.
【0209】[0209]
【数38】 (38)
【0210】以上で説明したように、画像認識装置1に
おいては、複数のレンズを備える場合であっても、すで
に求めた所定のレンズにおける一次変換行列A1、原点
座標OA1に基づいて、他のレンズの一次変換行列A2及
び原点座標OA2を求めることにより、キャリブレーショ
ンに必要となる時間の短縮や、キャリブレーション精度
の向上を図ることができる。As described above, even in the case where the image recognition apparatus 1 includes a plurality of lenses, the image recognition apparatus 1 performs other operations based on the primary transformation matrix A 1 and the origin coordinates O A1 of the predetermined lens already obtained. by obtaining the linear transformation matrix a 2 and origin coordinate O A2 of the lens, the time of shortening required for calibration, it is possible to improve the calibration accuracy.
【0211】画像処理装置1は、上述したようにして求
めた、一次変換行列Aと、メカニカル座標系におけるカ
メラ座標系の原点座標OAに基づいて、式10に示す関
係式を用いてメカニカル座標系とカメラ座標系とを対応
させることにより画像認識を行う。したがって、画像認
識装置1は、光学ユニット21により撮像した画像に基
づいて、特別な冶具を用いずに、メカニカル座標系とカ
メラ座標系を対応させることができる。そのため、装置
の機械的・光学的な位置精度に依らず、メカニカル座標
系とカメラ座標系とを高精度に且つ簡便に対応させるこ
とができる。[0211] The image processing apparatus 1, obtained as described above, a linear transformation matrix A, based on the origin coordinates O A of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system, the mechanical coordinates by using the relational expression shown in Equation 10 Image recognition is performed by associating the system with the camera coordinate system. Therefore, the image recognition device 1 can associate the mechanical coordinate system with the camera coordinate system based on the image captured by the optical unit 21 without using a special jig. Therefore, the mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be made to correspond with high accuracy and easily regardless of the mechanical and optical positional accuracy of the device.
【0212】なお、以上の説明では、本発明を適用した
画像認識装置1を、半導体ウエハの欠陥が何であるかを
調べるために用いるものとしてきた。しかし、本発明に
係る画像認識装置1の用途は、半導体ウエハの欠陥識別
以外の用途にも使用可能である。すなわち、本発明に係
る画像認識装置1は、例えば、半導体ウエハ上に形成し
たデバイスパターンが、所望するパターン通りに適切な
形状に形成されているか否かを検査するのに用いること
もできる。更に、本発明に係る画像認識装置1の用途
は、半導体ウエハの検査に限定されるものでもなく、本
発明に係る画像認識装置1は、微細パターンの検査に対
して広く適用可能であり、例えば、微細なパターンが形
成されたフラットパネルディスプレイの検査などにも有
効である。In the above description, the image recognition apparatus 1 to which the present invention is applied has been used for checking what the defect is in the semiconductor wafer. However, the application of the image recognition device 1 according to the present invention can also be used for applications other than defect identification of a semiconductor wafer. That is, the image recognition device 1 according to the present invention can be used, for example, to inspect whether a device pattern formed on a semiconductor wafer is formed in an appropriate shape as a desired pattern. Further, the application of the image recognition device 1 according to the present invention is not limited to inspection of a semiconductor wafer, and the image recognition device 1 according to the present invention is widely applicable to inspection of fine patterns. It is also effective for inspection of a flat panel display on which a fine pattern is formed.
【0213】[0213]
【発明の効果】以上で説明したように、本発明に係る画
像認識装置は、撮像手段により撮像した画像に基づい
て、特別な冶具を用いずに、メカニカル座標系とカメラ
座標系を対応させることができる。そのため、装置の機
械的・光学的な位置精度に依らず、メカニカル座標系と
カメラ座標系とを高精度に且つ簡便に対応させることが
できる。As described above, the image recognition apparatus according to the present invention makes the mechanical coordinate system and the camera coordinate system correspond to each other based on the image taken by the image pickup means without using a special jig. Can be. Therefore, the mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be made to correspond with high accuracy and easily regardless of the mechanical and optical positional accuracy of the device.
【0214】また、本発明に係る画像認識装置は、撮像
光を受光する受光レンズを複数備える場合に、所定の受
光レンズにおける一次変換行列A1に基づいて、他の受
光レンズの一次変換行列A2を求めることができる。そ
のため、撮像手段により撮像した画像に基づいて、特別
な冶具を用いずに、メカニカル座標系とカメラ座標系を
対応させることができ、装置の機械的・光学的な位置精
度に依らずに、メカニカル座標系とカメラ座標系とを高
精度に且つ簡便に対応させることができる。Further, when the image recognition device according to the present invention includes a plurality of light receiving lenses for receiving the imaging light, based on the primary conversion matrix A 1 of the predetermined light receiving lens, the primary conversion matrix A of the other light receiving lenses is obtained. You can ask for 2 . Therefore, the mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be made to correspond to each other without using a special jig based on the image captured by the image capturing means. The coordinate system and the camera coordinate system can be made to correspond with high accuracy and easily.
【0215】さらに、本発明に係る画像認識装置は、撮
像光を受光する受光レンズを複数備える場合に、所定の
受光レンズを用いたときのメカニカル座標系におけるカ
メラ座標系の原点座標OA1に基づいて、他の受光レンズ
を用いたときのカメラ座標系の原点座標OA2を求めるこ
とができる。そのため、撮像手段により撮像した画像に
基づいて、特別な冶具を用いずに、メカニカル座標系と
カメラ座標系を対応させることができ、装置の機械的・
光学的な位置精度に依らずに、メカニカル座標系とカメ
ラ座標系とを高精度に且つ簡便に対応させることができ
る。Further, when the image recognition device according to the present invention includes a plurality of light receiving lenses for receiving the imaging light, the image recognition device is based on the origin coordinate O A1 of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system when a predetermined light receiving lens is used. Te, it is possible to determine the origin coordinate O A2 of the camera coordinate system when using other light-receiving lens. Therefore, the mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be associated with each other without using a special jig based on the image captured by the image capturing unit.
The mechanical coordinate system and the camera coordinate system can be made to correspond with high accuracy and easily without depending on the optical position accuracy.
【0216】したがって、本発明に係る画像認識装置に
よれば、容易且つ低コストで高精度に画像認識を行うこ
とが可能な画像認識装置を実現することができる。Therefore, according to the image recognition device of the present invention, it is possible to realize an image recognition device capable of performing image recognition easily, at low cost and with high accuracy.
【図1】本発明を適用した画像認識装置の外観を示す斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of an image recognition device to which the present invention is applied.
【図2】上記画像認識装置のクリーンボックスの内部に
配設された装置本体を図1中矢印A1方向から見た様子
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state where the apparatus main body disposed inside a clean box of the image recognition apparatus is viewed from the direction of arrow A1 in FIG.
【図3】上記画像認識装置の装置本体を上側から見た様
子を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing a state where the apparatus main body of the image recognition apparatus is viewed from above.
【図4】上記画像認識装置の一構成例を示すブロック図
である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the image recognition device.
【図5】上記画像認識装置の光学ユニットの光学系の一
構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of an optical system of an optical unit of the image recognition device.
【図6】上記画像認識装置で半導体ウェハの検査を行う
ときの手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a procedure when inspecting a semiconductor wafer by the image recognition device.
【図7】参照画像と欠陥画像とから欠陥を検出する手法
を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a method of detecting a defect from a reference image and a defect image.
【図8】上記画像認識装置における座標系を説明するた
めの概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a coordinate system in the image recognition device.
【図9】上記画像認識装置で検査する半導体ウエハに形
成されたアライメントマークを説明するための概略図で
ある。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining an alignment mark formed on a semiconductor wafer to be inspected by the image recognition device.
【図10】上記画像認識装置において、検査用ステージ
を回転移動させたときの座標系を説明するための概略図
である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a coordinate system when the inspection stage is rotated in the image recognition device.
【図11】上記画像認識装置において、検査用ステージ
を回転移動させたときの座標系を説明するための別の概
略図である。FIG. 11 is another schematic diagram for explaining a coordinate system when the inspection stage is rotated and moved in the image recognition device.
【図12】上記画像認識装置において、レンズを切り換
えたときの座標系を説明するための概略図である。FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a coordinate system when a lens is switched in the image recognition device.
【図13】上記画像認識装置において、レンズを切り換
えたときの座標系を説明するための別の概略図である。FIG. 13 is another schematic diagram for explaining a coordinate system when a lens is switched in the image recognition device.
1 画像認識装置、2 クリーンユニット、3 クリー
ンボックス、4 クリーンエアユニット、5a,5b
送風機、10 装置本体、14 検査用ステージ、21
光学ユニット、22 エレベータ、23 搬送用ロボ
ット、24 プリアライナ、30 可視光用CCDカメ
ラ、31 紫外光用CCDカメラ、32ハロゲンラン
プ、33 可視光用光学系、34 可視光用対物レン
ズ、36紫外光レーザ光源、37 紫外光用光学系、3
8 紫外光用対物レンズ、50外部ユニット、51,5
2 表示装置、53 入力装置、60 画像処理用コン
ピュータ、61 制御用コンピュータ1 image recognition device, 2 clean unit, 3 clean box, 4 clean air unit, 5a, 5b
Blower, 10 main unit, 14 inspection stage, 21
Optical unit, 22 elevator, 23 transfer robot, 24 pre-aligner, 30 visible light CCD camera, 31 ultraviolet light CCD camera, 32 halogen lamp, 33 visible light optical system, 34 visible light objective lens, 36 ultraviolet light laser Light source, 37 UV light optical system, 3
8 Objective lens for ultraviolet light, 50 external units, 51,5
2 display device, 53 input device, 60 computer for image processing, 61 computer for control
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA03 AA14 AA56 BB02 BB03 CC19 FF04 GG02 GG04 JJ03 JJ05 JJ26 LL04 PP12 QQ31 UU04 UU05 4M106 AA01 BA07 CA39 CA41 DB04 DB07 DB08 DB12 DB13 DB16 DJ04 DJ05 DJ06 DJ07 DJ17 DJ20 DJ21 DJ24 DJ26 5L096 BA03 BA20 CA02 CA14 EA14 HA07 9A001 BB05 HH20 HH24 JJ49 KK16 KK31 KK54 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 2F065 AA03 AA14 AA56 BB02 BB03 CC19 FF04 GG02 GG04 JJ03 JJ05 JJ26 LL04 PP12 QQ31 UU04 UU05 4M106 AA01 BA07 CA39 CA41 DB04 DB07 DB08 DB12 DB13 DB16 DJ04 DJ05 DJ06 DJ06 DJ07 5L096 BA03 BA20 CA02 CA14 EA14 HA07 9A001 BB05 HH20 HH24 JJ49 KK16 KK31 KK54
Claims (7)
して、この被検査物を所定の面内で平行に移動自在とす
る固定支持手段と、 上記基台上に備えられるとともに、上記固定支持手段が
上記被検査物を移動自在とする面外から上記被検査物を
撮像する撮像手段と、 上記撮像手段により撮像した画像を演算処理して画像認
識する画像認識手段とを備え、 上記画像認識手段は、 上記被検査物上の任意の点Pを上記固定支持手段により
上記撮像手段が撮像する画像内で平行移動させて、この
点Pの座標を3点、それぞれ上記基台の座標系であるメ
カニカル座標系における座標PMと、上記撮像手段によ
り撮像した画像内の座標系であるカメラ座標系における
座標PAとで取得し、 メカニカル座標系における3点の座標をPM1,PM2,P
M3、カメラ座標系における3点の座標をPA1,PA2,P
A3としたときに、 【数1】 として、メカニカル座標系からカメラ座標系への点Pの
移動量の一次変換行列Aを以下の式1により求め、メカ
ニカル座標系におけるカメラ座標系の原点座標をOAと
したときの関係式PM=A-1PA+OAを用いてメカニカ
ル座標系とカメラ座標系とを対応させることにより画像
認識を行うことを特徴とする画像認識装置。 【数2】 1. A base, fixed support means provided on the base, fixedly supporting an object to be inspected, and enabling the object to be inspected to be movable in parallel within a predetermined plane, and An image pickup means provided on a table, wherein the fixed support means picks up the object to be inspected from outside the surface in which the object to be inspected is movable; and performs image processing by processing an image picked up by the image pickup means to perform image recognition An image recognizing unit, wherein the image recognizing unit translates an arbitrary point P on the inspection object in an image captured by the image capturing unit by the fixed support unit, and sets the coordinates of the point P to 3 point, obtained in the coordinate P M in the mechanical coordinate system is the base coordinate system, respectively, the coordinates P a in the camera coordinate system is a coordinate system in the image captured by the imaging unit, 3 in the mechanical coordinate system The coordinates of the point M1, P M2, P
M3 , the coordinates of the three points in the camera coordinate system are P A1 , P A2 , P
When A3 is set, As, calculated by Equation 1 below linear transformation matrix A movement amount of the point P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system, equation P M when the origin coordinates of the camera coordinate system and O A in mechanical coordinate system = A -1 P A + O A , wherein the image recognition is performed by associating the mechanical coordinate system with the camera coordinate system. (Equation 2)
して、この被検査物を所定の面内で平行に移動自在とす
るとともに、この面に対して垂直な軸まわりに回転自在
とされて、この回転の中心を示す指標を備える固定支持
手段と、 上記基台上に備えられるとともに、上記固定支持手段が
上記被検査物を移動自在とする面外から上記被検査物を
撮像する撮像手段と、 上記撮像手段により撮像した画像を演算処理して画像認
識する画像認識手段とを備え、 上記画像認識手段は、 上記基台の座標系であるメカニカル座標系における上記
被検査物上の任意の点Pの座標をPM、この点Pの上記
撮像手段により撮像した画像内の座標系であるカメラ座
標系における座標をPA、メカニカル座標系からカメラ
座標系への点Pの移動量の一次変換行列をAとしたとき
に、 上記撮像手段により上記指標を撮像することにより、メ
カニカル座標系における上記固定支持手段の回転中心の
座標OSを取得し、メカニカル座標系におけるカメラ座
標系の原点座標OAを以下の式2により求め、関係式PM
=A-1PA+OAを用いてメカニカル座標系とカメラ座標
系とを対応させることにより画像認識を行うことを特徴
とする画像認識装置。 【数3】 2. A base, which is provided on the base and fixedly supports an object to be inspected, so that the object to be inspected can be moved in parallel within a predetermined plane, and Fixed support means rotatable about a vertical axis and provided with an index indicating the center of this rotation, and an out-of-plane provided on the base and allowing the fixed support means to move the inspection object Image capturing means for capturing an image of the object to be inspected, and image recognizing means for recognizing an image captured by the image capturing means by performing arithmetic processing. The image recognizing means includes mechanical coordinates that are a coordinate system of the base. coordinates P M of arbitrary point P on the inspection object in the system, the camera coordinate coordinates in the camera coordinate system is a coordinate system in the image captured by the imaging means of the point P P a, the mechanical coordinate system Of point P to the system The linear transformation matrix of the dynamic quantity is taken as A, by imaging the indicator by the image pickup means, to get the coordinates O S of the rotation center of said fixed support means in a mechanical coordinate system, the camera coordinate system in the mechanical coordinate system seeking the origin coordinate O a by equation 2 below, equation P M
= A -1 P A + O A , wherein the image recognition is performed by associating the mechanical coordinate system with the camera coordinate system. (Equation 3)
して、この被検査物を所定の面内で平行に移動自在とす
るとともに、この面に対して垂直な軸まわりに回転自在
とする固定支持手段と、 上記基台上に備えられるとともに、上記固定支持手段が
上記被検査物を移動自在とする面外から上記被検査物を
撮像する撮像手段と、 上記撮像手段により撮像した画像を演算処理して画像認
識する画像認識手段とを備え、 上記画像認識手段は、 上記基台の座標系であるメカニカル座標系における上記
被検査物上の任意の点Pの座標をPM、この点Pの上記
撮像手段により撮像した画像内の座標系であるカメラ座
標系における座標をPA、メカニカル座標系からカメラ
座標系への点Pの移動量の一次変換行列をA、メカニカ
ル座標系における上記固定支持手段の回転中心の座標を
OSとしたときに、 上記撮像手段が撮像する画像の範囲内で点Pの座標を回
転移動させてカメラ座標系で2点取得し、取得した座標
をPA1,PA2としたときに、メカニカル座標系における
カメラ座標系の原点座標をOAを以下の式3により求
め、関係式PM=A-1PA+OAを用いてメカニカル座標
系とカメラ座標系とを対応させることにより画像認識を
行うことを特徴とする画像認識装置。 【数4】 3. A base, provided on the base, fixedly supporting an object to be inspected, enabling the object to be moved in parallel within a predetermined plane, and Fixed support means rotatable around a vertical axis, and image pickup means provided on the base, wherein the fixed support means images the test object from outside the plane in which the test object is movable. Image recognition means for performing image processing on the image picked up by the image pickup means and recognizing the image, wherein the image recognition means comprises an arbitrary point on the inspection object in a mechanical coordinate system which is a coordinate system of the base. The coordinate of P is P M , the coordinate of this point P in the camera coordinate system, which is the coordinate system in the image captured by the image capturing means, is P A , and the primary displacement of the movement of the point P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system. Matrix is A, mechanical The coordinates of the center of rotation of the fixed support means when the O S in the target system, obtains two points on the camera coordinate system is rotated moving the coordinates of the point P within the image which the image pickup means takes an image, acquires the coordinates when the P A1, P A2, determined by equation 3 below the origin coordinates O a of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system, mechanical with equation P M = a -1 P a + O a An image recognition device for performing image recognition by associating a coordinate system with a camera coordinate system. (Equation 4)
して、この被検査物を所定の面内で平行に移動自在とす
るとともに、この面に対して垂直な軸まわりに回転自在
とする固定支持手段と、 上記基台上に備えられるとともに、上記固定支持手段が
上記被検査物を移動自在とする面外から上記被検査物を
撮像する撮像手段と、 上記撮像手段により撮像した画像を演算処理して画像認
識する画像認識手段とを備え、 上記画像認識手段は、 上記基台の座標系であるメカニカル座標系における上記
被検査物上の任意の点Pの座標をPM、この点Pの上記
撮像手段により撮像した画像内の座標系であるカメラ座
標系における座標をPA、メカニカル座標系からカメラ
座標系への点Pの移動量の一次変換行列をAとしたとき
に、 カメラ座標系における点Pの座標PA1とメカニカル座標
系における上記固定支持手段の回転中心の座標OS1とを
取得し、点Pの位置を上記撮像手段が撮像する画像の範
囲外まで回転移動させた後に、この点Pが画像内に収ま
るまで上記固定支持手段を平行移動させて、カメラ座標
系における点Pの座標PA2とメカニカル座標系における
上記固定支持手段の回転中心の座標OS2とを取得し、メ
カニカル座標系におけるカメラ座標系の原点座標をOA
を以下の式4により求め、関係式PM=A-1PA+OAを
用いてメカニカル座標系とカメラ座標系とを対応させる
ことにより画像認識を行うことを特徴とする画像認識装
置。 【数5】 4. A base, which is provided on the base and fixedly supports the object to be inspected so that the object to be inspected can move in parallel within a predetermined plane. Fixed support means rotatable around a vertical axis, and image pickup means provided on the base, wherein the fixed support means images the test object from outside the plane in which the test object is movable. Image recognition means for performing image processing on the image picked up by the image pickup means and recognizing the image, wherein the image recognition means comprises an arbitrary point on the inspection object in a mechanical coordinate system which is a coordinate system of the base. The coordinate of P is P M , the coordinate of this point P in the camera coordinate system, which is the coordinate system in the image captured by the image capturing means, is P A , and the primary displacement of the movement of the point P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system. When the matrix is A Acquires the coordinate O S1 of the rotation center of said fixed support means in the coordinate P A1 and the mechanical coordinate system of the point P in the camera coordinate system is rotated moving the position of the point P to the outside of the image which the imaging means for imaging after the, the fixed support means to this point P is within the image is moved in parallel, the coordinate O S2 of the rotation center of said fixed support means in the coordinate P A2 and the mechanical coordinate system of the point P in the camera coordinate system Obtain and set the origin coordinate of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system to O A
An image recognition apparatus characterized in that image recognition is performed by associating a mechanical coordinate system with a camera coordinate system using a relational expression P M = A -1 P A + O A. (Equation 5)
して、この被検査物を所定の面内で平行に移動自在とす
る固定支持手段と、 上記基台上に備えられるとともに、上記固定支持手段が
上記被検査物を移動自在とする面外から上記被検査物を
撮像するとともに、撮像光を受光する受光レンズを少な
くとも2つ備える撮像手段と、 上記撮像手段により撮像した画像を演算処理して画像認
識する画像認識手段とを備え、 上記画像認識手段は、 上記基台の座標系であるメカニカル座標系における上記
被検査物上の任意の点Pの座標をPM、この点Pの上記
撮像手段により撮像した画像内の座標系であるカメラ座
標系における座標をPA、メカニカル座標系におけるカ
メラ座標系の原点座標をOAとし、 上記撮像手段の2つの受光レンズ間において、第1の受
光レンズを用いたときのメカニカル座標系からカメラ座
標系への点Pの移動量の一次変換行列をA1、第2の受
光レンズを用いたときの一次変換行列をA2とし、 上記撮像手段が上記第2の受光レンズを用いて撮像する
画像の範囲内で点Pの座標を平行移動させることによ
り、この点Pの座標を2点、それぞれメカニカル座標系
とカメラ座標系とで取得し、メカニカル座標系における
2点の座標をPM1,PM2、カメラ座標系における2点の
座標をPA1,PA2としたときに、 【数6】 として、上記第2の受光レンズを用いたときの一次変換
行列A2を以下の式5により求め、関係式PM=A-1PA
+OAを用いてメカニカル座標系とカメラ座標系とを対
応させることにより画像認識を行うことを特徴とする画
像認識装置。 【数7】 5. A base, fixed support means provided on the base, fixedly supporting an object to be inspected, and enabling the object to be inspected to be movable in parallel within a predetermined plane; An imaging unit provided on a table, wherein the fixed support unit captures an image of the object to be inspected from outside a plane that allows the object to be moved, and an imaging unit that includes at least two light receiving lenses that receive imaging light; Image recognizing means for recognizing the image picked up by the image pick-up means by performing arithmetic processing, wherein the image recognizing means is provided for an arbitrary point P on the inspection object in a mechanical coordinate system which is a coordinate system of the base. coordinates P M, of the point P coordinates are coordinates of P a in the camera coordinate system is in the image captured by the imaging unit, the origin coordinates of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system and O a, of the image pickup means 2 Between the light receiving lens, the linear transformation when the linear transformation matrix point movement amount P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system when using the first light receiving lens with A 1, a second light receiving lens A matrix is set to A 2, and the coordinates of the point P are two points by moving the coordinates of the point P in parallel within the range of the image picked up by using the second light receiving lens. When the coordinates of two points in the mechanical coordinate system are P M1 and P M2 and the coordinates of the two points in the camera coordinate system are P A1 and P A2 , The primary transformation matrix A 2 when the second light receiving lens is used is obtained by the following equation 5, and the relational expression P M = A −1 P A
+ O A image recognition apparatus characterized by performing image recognition by associating the mechanical coordinate system and the camera coordinate system used. (Equation 7)
して、この被検査物を所定の面内で平行に移動自在とす
る固定支持手段と、 上記基台上に備えられるとともに、上記固定支持手段が
上記被検査物を移動自在とする面外から上記被検査物を
撮像するとともに、撮像光を受光する受光レンズを少な
くとも2つ備える撮像手段と、 上記撮像手段により撮像した画像を演算処理して画像認
識する画像認識手段とを備え、 上記画像認識手段は、 上記基台の座標系であるメカニカル座標系における上記
被検査物上の任意の点Pの座標をPM、この点Pの上記
撮像手段により撮像した画像内の座標系であるカメラ座
標系における座標をPAとし、 上記撮像手段で第1の受光レンズを用いたときの、カメ
ラ座標系での点Pの座標PA1と、メカニカル座標系から
カメラ座標系への点Pの移動量の一次変換行列A1と、
メカニカル座標系におけるカメラ座標系の原点座標OA1
とを取得し、 上記撮像手段で第2の受光レンズを用いたときの、カメ
ラ座標系での点Pの座標PA2と、メカニカル座標系から
カメラ座標系への点Pの移動量の一次変換行列A2とを
取得し、 上記撮像手段における2つの受光レンズ間において、第
2の受光レンズを用いたときのメカニカル座標系におけ
るカメラ座標系の原点座標OA2を以下の式6により第1
の受光レンズの原点座標OA1に基づいて求め、関係式P
M=A-1PA+OAを用いてメカニカル座標系とカメラ座
標系とを対応させることにより画像認識を行うことを特
徴とする画像認識装置。 【数8】 6. A base, fixed support means provided on the base, fixedly supporting an object to be inspected, and enabling the object to be inspected to be movable in parallel within a predetermined plane, and An imaging unit provided on a table, wherein the fixed support unit captures an image of the object to be inspected from outside a plane that allows the object to be moved, and an imaging unit that includes at least two light receiving lenses that receive imaging light; Image recognizing means for recognizing the image picked up by the image pick-up means by performing arithmetic processing, wherein the image recognizing means is provided for an arbitrary point P on the inspection object in a mechanical coordinate system which is a coordinate system of the base. The coordinates are P M , the coordinates of this point P in the camera coordinate system, which is the coordinate system in the image captured by the image capturing means, are P A, and the camera coordinate system when the first light receiving lens is used in the image capturing means. Of point P at And P A1, a linear transformation matrix A 1 of the amount of movement of the point P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system,
Origin coordinate O A1 of camera coordinate system in mechanical coordinate system
And the primary transformation of the coordinates P A2 of the point P in the camera coordinate system and the amount of movement of the point P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system when the second light receiving lens is used in the imaging means. A matrix A 2 is obtained, and the origin coordinate O A2 of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system when the second light receiving lens is used is calculated between the two light receiving lenses in the imaging means by the following equation (6).
Is calculated based on the origin coordinate O A1 of the light receiving lens of
An image recognition device, wherein image recognition is performed by associating a mechanical coordinate system with a camera coordinate system using M = A -1 P A + O A. (Equation 8)
して、この被検査物を所定の面内で平行に移動自在とす
る固定支持手段と、 上記基台上に備えられるとともに、上記固定支持手段が
上記被検査物を移動自在とする面外から上記被検査物を
撮像するとともに、撮像光を受光する受光レンズを少な
くとも2つ備える撮像手段と、 上記撮像手段により撮像した画像を演算処理して画像認
識する画像認識手段とを備え、 上記画像認識手段は、 上記基台の座標系であるメカニカル座標系における上記
被検査物上の任意の点Pの座標をPM、この点Pの上記
撮像手段により撮像した画像内の座標系であるカメラ座
標系における座標をPAとし、 上記撮像手段で第1の受光レンズを用いたときの、メカ
ニカル座標系での点Pの座標PM1と、カメラ座標系での
点Pの座標PA1と、メカニカル座標系からカメラ座標系
への点Pの移動量の一次変換行列A1と、メカニカル座
標系におけるカメラ座標系の原点座標OA1とを取得し、 上記撮像手段で第2の受光レンズを用いたときに、点P
の位置が当該撮像手段で撮像する画像の範囲外となった
場合に、この点Pが画像内に収まるまで上記固定支持手
段を平行移動させて、メカニカル座標系での点Pの座標
PM2と、カメラ座標系での点Pの座標PA2と、メカニカ
ル座標系からカメラ座標系への点Pの移動量の一次変換
行列A2とを取得し、 上記撮像手段における2つの受光レンズ間において、第
2の受光レンズを用いたときのメカニカル座標系におけ
るカメラ座標系の原点座標OA2を以下の式7により第1
の受光レンズの原点座標OA1に基づいて求め、関係式P
M=A-1PA+OAを用いてメカニカル座標系とカメラ座
標系とを対応させることにより画像認識を行うことを特
徴とする画像認識装置。 【数9】 7. A base, fixed support means provided on the base, fixedly supporting an object to be inspected, and enabling the object to be inspected to be movable in parallel within a predetermined plane, and An imaging unit provided on a table, wherein the fixed support unit captures an image of the object to be inspected from outside a plane that allows the object to be moved, and an imaging unit that includes at least two light receiving lenses that receive imaging light; Image recognizing means for recognizing the image picked up by the image pick-up means by performing arithmetic processing, wherein the image recognizing means is provided for an arbitrary point P on the inspection object in a mechanical coordinate system which is a coordinate system of the base. the coordinates P M, the coordinates in the camera coordinate system is a coordinate system in the image captured by the imaging means of the point P and P a, in the case of using the first light receiving lens by the imaging means, a mechanical coordinate system Point P at The coordinates P M1, and the coordinates P A1 point P in the camera coordinate system, a linear transformation matrix A 1 of the amount of movement of the point P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system, the origin coordinates of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system O A1 is obtained, and the point P
Is moved out of the range of the image captured by the imaging unit, the fixed support unit is moved in parallel until the point P falls within the image, and the coordinates P M2 of the point P in the mechanical coordinate system are The coordinates P A2 of the point P in the camera coordinate system and the primary transformation matrix A 2 of the movement amount of the point P from the mechanical coordinate system to the camera coordinate system. by equation 7 below the origin coordinates O A2 of the camera coordinate system in the mechanical coordinate system when using the second light receiving lens first
Is calculated based on the origin coordinate O A1 of the light receiving lens of
An image recognition device, wherein image recognition is performed by associating a mechanical coordinate system with a camera coordinate system using M = A -1 P A + O A. (Equation 9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34807999A JP2001165618A (en) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | Image recognition device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34807999A JP2001165618A (en) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | Image recognition device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001165618A true JP2001165618A (en) | 2001-06-22 |
Family
ID=18394612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34807999A Withdrawn JP2001165618A (en) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | Image recognition device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001165618A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001349848A (en) * | 2000-06-12 | 2001-12-21 | Sony Corp | Inspection device and inspection method |
| JP2008268199A (en) * | 2007-03-29 | 2008-11-06 | Hitachi High-Technologies Corp | Defect inspection method and defect inspection apparatus for semiconductor device |
| JP2014115115A (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-26 | Advantest Corp | Correction device, probe device and test device |
-
1999
- 1999-12-07 JP JP34807999A patent/JP2001165618A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001349848A (en) * | 2000-06-12 | 2001-12-21 | Sony Corp | Inspection device and inspection method |
| JP2008268199A (en) * | 2007-03-29 | 2008-11-06 | Hitachi High-Technologies Corp | Defect inspection method and defect inspection apparatus for semiconductor device |
| JP2014115115A (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-26 | Advantest Corp | Correction device, probe device and test device |
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