JP2009115681A - Image acquisition and display device - Google Patents
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Abstract
【課題】
従来、半導体ウェハの外観検査装置において、顕微鏡画像の撮像に高解像度のカメラを使用するとフレームレートが低下し、低解像度のカメラを使用すると画質が劣化するという問題があった。
【解決手段】
本発明では、被検物の像を形成する結像光学系と、前記結像光学系で観察する画像を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像した画像を表示する表示部と、前記被検物を前記結像光学系に対して相対的に移動させる移動部とを備える画像取得表示装置であって、前記画像取得表示装置の変化または前記撮像部で撮像する画像の変化を検出する変化検出部と、前記変化検出部の検出結果に基づき解像度を設定して、前記表示部に前記解像度に応じた画像を出力するように制御する解像度制御部とを設けたことを特徴とする。
【選択図】 図1【Task】
Conventionally, in a semiconductor wafer appearance inspection apparatus, there has been a problem that when a high-resolution camera is used to capture a microscopic image, the frame rate decreases, and when a low-resolution camera is used, the image quality deteriorates.
[Solution]
In the present invention, an imaging optical system that forms an image of a test object, an imaging unit that captures an image observed by the imaging optical system, a display unit that displays an image captured by the imaging unit, and the subject An image acquisition and display device comprising a moving unit that moves a specimen relative to the imaging optical system, the change detecting the change in the image acquisition and display device or the change in the image captured by the imaging unit A detection unit and a resolution control unit that sets a resolution based on a detection result of the change detection unit and controls the display unit to output an image corresponding to the resolution are provided.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、画像を撮像して表示部に表示する画像取得表示装置に関する。 The present invention relates to an image acquisition display device that captures an image and displays the image on a display unit.
近年、カメラや顕微鏡など、画像を撮像して表示部に表示する画像取得表示装置が使われている。例えば、半導体の製造工程ではウェハの外観検査が行われており、検査するウェハの画像を顕微鏡の撮像部で撮像して表示部に表示し、異常の有無を観察者が確認している。一方、ウェハ上に形成される回路パターンは微細化しており、回路パターンの形状や寸法或いは欠陥等を観察するためには、高倍率かつ高解像度な顕微鏡を用いる必要がある。 In recent years, an image acquisition display device that captures an image and displays it on a display unit, such as a camera or a microscope, has been used. For example, in a semiconductor manufacturing process, an appearance inspection of a wafer is performed, and an image of a wafer to be inspected is picked up by an image pickup unit of a microscope and displayed on a display unit, and an observer confirms whether there is an abnormality. On the other hand, the circuit pattern formed on the wafer is miniaturized, and in order to observe the shape, size, or defect of the circuit pattern, it is necessary to use a microscope with high magnification and high resolution.
従来、ウェハの顕微鏡画像を表示する場合、顕微鏡に取り付けたカメラから入力する画像データをそのまま何も加工せずに固定の解像度で表示装置の画面に表示していた(例えば、特許文献1参照)。
ところが、上記のような従来技術においては、撮像して表示する画像の解像度が固定であった。このため、高解像度のカメラを使用した場合、大量の画像データを処理しなければならず、表示する画像のフレームレートが低下して滑らかな動画表示が難しくなるという問題があった。また、低解像度のカメラを使用した場合、フレームレートは高くなるが解像度が低下し、顕微鏡画像の画質が劣化して、ウェハ上の欠陥を識別し難くなるという問題があった。 However, in the prior art as described above, the resolution of an image to be captured and displayed is fixed. For this reason, when a high-resolution camera is used, a large amount of image data has to be processed, and there is a problem that the frame rate of an image to be displayed is lowered and it is difficult to display a smooth moving image. Further, when a low resolution camera is used, there is a problem that the frame rate is increased but the resolution is lowered, the image quality of the microscope image is deteriorated, and defects on the wafer are difficult to identify.
上記課題に鑑み、本発明の目的は、変化に追従した滑らかな動画表示を実現すると共に、観察の際には高解像度で画像を表示することが可能な画像取得表示装置を提供することである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image acquisition and display device capable of realizing a smooth moving image display following changes and displaying an image with high resolution during observation. .
本発明に係る画像取得表示装置は、被検物の像を形成する結像光学系と、前記結像光学系で観察する画像を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像した画像を表示する表示部と、前記被検物を前記結像光学系に対して相対的に移動させる移動部とを備える画像取得表示装置であって、前記画像取得表示装置の変化または前記撮像部で撮像する画像の変化を検出する変化検出部と、前記変化検出部の検出結果に基づき解像度を設定して、前記表示部に前記解像度に応じた画像を出力するように制御する解像度制御部とを設けたことを特徴とする。 An image acquisition and display apparatus according to the present invention displays an imaging optical system that forms an image of a test object, an imaging unit that captures an image observed by the imaging optical system, and an image captured by the imaging unit. An image acquisition display device comprising: a display unit; and a moving unit that moves the test object relative to the imaging optical system, wherein the image acquired by the change of the image acquisition display device or the imaging unit And a resolution control unit that sets a resolution based on the detection result of the change detection unit and controls the display unit to output an image corresponding to the resolution. It is characterized by.
特に、前記解像度制御部は、前記変化検出部が変化を検出した場合は前記解像度を低く設定し、前記変化検出部が変化を検出しない場合は前記解像度を高くすることを特徴とする。 In particular, the resolution control unit sets the resolution low when the change detection unit detects a change, and increases the resolution when the change detection unit does not detect a change.
さらに、前記変化検出部は、前記撮像部が時間的に連続して撮像した少なくとも2枚の画像の差分によって変化を検出することを特徴とする。 Furthermore, the change detection unit detects a change based on a difference between at least two images captured continuously by the imaging unit in time.
或いは、前記変化検出部は、前記移動部の移動の有無によって変化を検出することを特徴とする。 Alternatively, the change detection unit detects a change depending on whether or not the moving unit has moved.
特に、前記移動部は、XYステージと、Zステージとで構成され、前記変化検出部は、前記移動部のXYZ方向の少なくとも1方向の移動の有無によって変化を検出することを特徴とする。 In particular, the moving unit includes an XY stage and a Z stage, and the change detecting unit detects a change based on whether or not the moving unit moves in at least one direction in the XYZ directions.
また、前記被検物を照明する調光可能な照明部を更に設け、前記変化検出部は、前記照明部の光量の変化を検出することを特徴とする。 In addition, a dimmable illuminating unit that illuminates the test object is further provided, and the change detecting unit detects a change in light amount of the illuminating unit.
特に、前記画像取得表示装置は、前記被検物を半導体ウェハとして、前記半導体ウェハの外観を検査する外観検査装置であることを特徴とする。 In particular, the image acquisition and display device is an appearance inspection device that inspects the appearance of the semiconductor wafer using the object to be inspected as a semiconductor wafer.
本発明によれば、画像取得表示装置において、画像取得表示装置の変化または撮像部で撮像する画像の変化を検出して、その変化に応じた解像度を設定して表示部に画像を表示するので、変化に追従した滑らかなリアルタイム表示を実現しつつ、凝視可能な画像を取得している時には自動的に高解像度な画像を表示して検査を行うことができる。 According to the present invention, in the image acquisition display device, a change in the image acquisition display device or a change in the image captured by the imaging unit is detected, a resolution corresponding to the change is set, and the image is displayed on the display unit. In addition, while realizing a smooth real-time display following a change, a high-resolution image can be automatically displayed and inspected when a gazeable image is acquired.
以下、本発明に係る画像取得表示装置について図面を用いて詳しく説明する。本発明に係る画像取得表示装置は、カメラや顕微鏡など画像を撮像して表示する装置に適用可能であるが、以下の各実施形態では、画像取得表示装置として、半導体ウェハの外観を検査する外観検査装置を例に挙げて説明する。
(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態に係る半導体ウェハの外観検査装置101の構成を示す外観図である。図1において、外観検査装置101は、主に、顕微鏡102と、パソコン103と、位置制御部104とで構成される。
Hereinafter, an image acquisition display device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The image acquisition and display apparatus according to the present invention can be applied to an apparatus that captures and displays an image such as a camera or a microscope. However, in each of the following embodiments, the appearance of inspecting the appearance of a semiconductor wafer as the image acquisition and display apparatus An inspection apparatus will be described as an example.
(First embodiment)
FIG. 1 is an external view showing the configuration of a semiconductor wafer
顕微鏡102は、土台105と、アーム106と、観察部本体107と、対物レンズステージ108と、対物レンズ109と、Z軸ステージ112と、XYステージ113とで構成される。尚、図1では対物レンズ以外の結像レンズなどは省略して描いてある。
The
観察部本体107には撮像部111が搭載され、撮像部110で撮影された画像データはケーブル111を介してパソコン103に出力される。顕微鏡102の土台105の上には、Z軸ステージ112と、XYステージ113とが重ねて配置され、XYステージ113の上に被検物のウェハ114が置かれる。尚、本実施形態では、ウェハ114は観察者が手でXYステージ113の上に置いて検査を行うようにしているが、自動検査装置などでは、ウェハ搬送装置を設けて、被検査対象のウェハを自動的にXYステージ113に載せるようにしても構わない。
An
また、XYステージ113はケーブル115を介して位置制御部104に、Z軸ステージ112はケーブル116を介して位置制御部104にそれぞれ接続される。位置制御部は104は、パソコン103からケーブル117を介して出力される指令に応じて、ウェハ114をX軸方向,Y軸方向,Z軸方向に移動させ、顕微鏡102との相対的な位置を可変する。ここで、本実施形態では、ウェハ114を移動させるようにしたが、顕微鏡102側を移動できるようにしても構わないし、X軸方向およびY軸方向にウェハ114を移動させ、顕微鏡102をZ軸方向に移動させるようにしても構わない。尚、Z軸ステージ112のZ軸方向の移動は、顕微鏡102のフォーカス位置合わせ機構のZ軸方向への移動であっても構わない。
The
パソコン103は、パソコン本体118と、キーボード119と、マウス120と、モニタ121とで構成される。また、パソコン本体118には顕微鏡画像表示用ソフトウェアが搭載され、キーボード119やマウス120によってパソコン本体118に顕微鏡102による撮影条件を入力して、一方、顕微鏡102のより撮影された画像は、ウェハ114の撮影画像をパソコン103のモニタ121の画面に表示する。観察者は、パソコン103のモニタ121の画面を観察して、ウェハ114の外観検査を行う。
The
また、ウェハ114を照明するランプハウス122がケーブル123を介してパソコン103のパソコン本体に118に接続されており、ランプハウス122はパソコン103側からウェハ114を照明する光量を調整する調光機能を有している。
A
本実施形態における外観検査装置101は、撮像部110で撮影する画像の解像度として、低解像度と高解像度の2つの解像度を有する。例えば、低解像度の場合は640×480画素、高解像度の場合は1280×1024画素とする。
The
ここで、撮像部110で撮影した画像をパソコン103のモニタ121の画面に表示する際のフレームレートについて説明する。撮像部110で撮影された画像データは、ケーブル111を介してパソコン103に読み取られる。パソコン103に読み取られた画像データは、ホワイトバランス処理や色補間処理などの画像処理を行った後、モニタ121の画面に表示される。この際、例えばカラーの場合はRGBの3色で8ビット階調の場合、((画素数)×8×3)ビットのデータをケーブル111を介してパソコン103に出力し、パソコン103の顕微鏡画像表示用ソフトウェアで、((画素数)×8×3)ビットのデータ量の画像を処理しなければならない。このため撮像部110で撮影する画像の画素数が増えると、処理量が多くなって1枚の撮影画像を撮像してからモニタ121に表示するまでの時間が長くなってしまう。この結果、連続して画像を表示するフレームレートが低下してしまう。
Here, a frame rate at the time of displaying an image photographed by the
例えば、高解像度の画像の場合((1280×1024)×8×3)≒4.9MByteのデータ量になり、低解像度の画像の場合((640×480)×8×3)≒0.9MByteのデータ量の約5倍近いデータ量になる。今、1秒間に30MByteの画像データの処理能力があるとして、低解像度の画像の場合は約30フレーム/秒のフレームレートが得られるが、高解像度の画像の場合は約6フレーム/秒のフレームレートしか得られない。このため、モニタ121に表示される画像の動きは遅くなり、特に、ウェハ114を載せたXYステージ113を動かした場合や、Z軸方向にZ方向可動部108を上下させた場合など、モニタ121に表示されている画面と、実際の動作との間に時間差が生じ、観察者は位置合わせを行いにくくなるという問題が生じる。
For example, in the case of a high-resolution image ((1280 × 1024) × 8 × 3) ≈4.9 MByte, the amount of data is low ((640 × 480) × 8 × 3) ≈0.9 MByte. The amount of data is close to about 5 times the amount of data. Now, assuming that there is a processing capacity of 30 MByte image data per second, a frame rate of about 30 frames / second is obtained for a low resolution image, but a frame rate of about 6 frames / second is obtained for a high resolution image. Only rate is obtained. For this reason, the movement of the image displayed on the
そこで、本実施形態に係る外観検査装置101は、外観検査装置101自体の状態の変化、例えば、ウェハ114を載せたXYステージ113を動かした場合,Z軸ステージ112を上下させた場合,ランプハウス122の光量を変えた場合や、或いは撮像部110が撮像する画像に変化があった場合などにおいて、撮像部110で撮像して画像処理する画像の解像度を低解像度に設定し、上記のような変化がなかった場合は、撮像部110で撮像して画像処理する画像の解像度を高解像度に設定するように動作する。
Therefore, the
ここで、分かり易いように、図1に示した外観検査装置101の構成を図2のブロック図を用いて説明する。尚、図2において、図1と同符号のものは同じものを示す。図2は、パソコン103の機能を中心に描いたブロック図で、パソコン103は制御部401と、解像度制御部402と、画像処理部403と、メモリ404と、操作部405とで構成される。尚、レンズ406は結像レンズである。
Here, for easy understanding, the configuration of the
制御部401は、パソコン103のソフトウェアによって動作し、外観検査装置101全体を制御する。
The
解像度制御部402は、制御部401の指令に応じて、撮像部110で撮影した画像データのフレームレートの制御を行う。
The
画像処理部403は、制御部401の指令に応じて、撮像部110から読み出した画像データのホワイトバランス処理や色補間処理などを行ってモニタ121に表示したり、制御部401を介してメモリ404に保存する。
The
操作部405は、図1のパソコン103のキーボード119やマウス120に相当し、モニタ121に表示されている画面を見ながら、顕微鏡102の焦点合わせの指示の入力が行われたり、Z軸ステージ112やXYステージ113の操作入力がされたり、ランプハウス122の光量を調光する操作を行う。操作部405の操作に応じて、制御部401は位置制御部104に指令して、Z軸ステージ112やXYステージ113を駆動させ、ウェハ114の位置をX軸方向,Y軸方向,Z軸方向に移動させる。或いは、ランプハウス122の光量を可変する。
The
例えば、観察者は、被検物である半導体ウェハ114をXYステージ113に載せて外観検査を行う際に、操作部405を操作して、XYステージ113やZ軸ステージ112を動かしてウェハ114の見たい部分が観察できるように位置合わせを行う。或いは、観察する部分がよく見えるように、ランプハウス122の光量を調光する。また、観察者は、このような操作をモニタ121に表示された画像を見ながら行う。
For example, the observer operates the
次に、本実施形態に係る外観検査装置101全体の動作について、図3のフローチャートを用いて説明する。図3は、制御部401で動作する顕微鏡画像表示用ソフトウェアの処理を中心に描いたフローチャートである。従って、特に明記しない限り、制御主体は顕微鏡画像表示用ソフトウェアが動作している制御部401である。
Next, the overall operation of the
尚、ここでは、撮像部110に、フレームレート可変機構を備えた撮像部110を使用したものとして説明する。尚、フレームレート可変機構により、撮像部110から出力する画素数の増減を図ることができる。
In the following description, it is assumed that the
以下、図3のフローチャートを順に説明する。尚、観察者は、本フローチャートが実行されている間も常に外観検査装置101に対する操作を行う。例えば、観察者は、モニタ121に表示されているウェハ114の画像を見ながら、操作部405によって、観察したい位置に移動する操作を行ったり、ランプハウス122の照明の明るさを調節する。尚、これらの操作内容に応じて、Z軸ステージ112やXYステージ113を動かす処理や、ランプハウス122を調光する処理を示すフローチャートについては省略し、ここでは外観検査に関する処理のみ説明する。
Hereinafter, the flowchart of FIG. 3 will be described in order. The observer always operates the
(ステップS201)外観検査を開始する。 (Step S201) An appearance inspection is started.
(ステップS202)制御部401は、ウェハ114のXYステージ113への載置完了に関する信号を図示しない検出機構からの出力または使用者の入力を受け、ウェハ114の載置完了を検出する。
(Step S <b> 202) The
(ステップS203)撮像部110のフレームレートを所定の解像度に応じて設定する。ここでは、低解像度に設定する。
(Step S203) The frame rate of the
(ステップS204)解像度制御部402が撮像部110から所定の解像度で読み出した画像データは、画像処理部403で画像処理され、制御部401を介してモニタ121に表示される。尚、表示された画像データは、メモリ404にも一旦記憶される。
(Step S <b> 204) The image data read by the
(ステップS205)観察者が操作部405によって外観検査の終了操作を行ったか否かを判別し、検査終了の操作を行った場合はステップS206に進み、外観検査を終了する。検査終了の操作を行っていない場合はステップS207に進んで、外観検査を継続する。
(Step S205) It is determined whether or not the observer has performed an end operation of the appearance inspection using the
(ステップS206)外観検査を終了する。 (Step S206) The appearance inspection is finished.
(ステップS207)制御部401は、解像度制御部402が撮像部110から新たに読み出して画像処理部403が画像処理した画像と、ステップS204でメモリ404に記憶された画像との差分を求める。尚、差分の求め方は、例えば、画素単位で引き算して絶対値を求め、各画素の値を1画面分で平均する。或いは、処理が速くなるように、メモリ404に記憶された画像と新たに取得された画像の両方について、同じように部分的に間引いて差分を求めるようにしても構わないし、画像の中心部分だけで差分を求めても構わない。
(Step S207) The
このようにして、時間的に連続する画像の差分を求めていく。 In this way, a difference between temporally continuous images is obtained.
(ステップS208)差分が予め設定した所定値以上か否かを判別する。所定値以上の場合はステップS209に進み、所定値以下の場合はステップS210に進む。例えば、図4において、XYステージ113を斜め方向に動かした場合、画像301から画像302、さらに画像303と変化していくので、差分は大きくなる。これに対して、XYステージ113を動かさない場合は、ノイズなどで多少の変化はあるかも知れないが、被検物の位置は画像301のまま殆ど変化しないので、差分は小さくなる。従って、所定値はノイズなどで誤動作しないような値に設定するのが望ましい。
(Step S208) It is determined whether or not the difference is greater than or equal to a predetermined value set in advance. If it is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to step S209. If it is equal to or smaller than the predetermined value, the process proceeds to step S210. For example, in FIG. 4, when the
(ステップS209)差分が予め設定した所定値以上の場合は、画像処理部403で処理する画像の解像度を低解像度に設定する。尚、既に低解像度に設定されている場合はそのまま維持する。処理後は、ステップS204に戻る。
(Step S209) If the difference is greater than or equal to a predetermined value set in advance, the resolution of the image processed by the
(ステップS210)差分が予め設定した所定値未満の場合は、画像処理部403で処理する画像の解像度を高解像度に設定する。尚、既に高解像度に設定されている場合はそのまま維持する。処理後は、ステップS204に戻る。
(Step S210) If the difference is less than a predetermined value set in advance, the resolution of the image processed by the
以降、ステップS204からステップS209またはステップS210までの処理を繰り返す。 Thereafter, the processing from step S204 to step S209 or step S210 is repeated.
上記のフローチャートを実行中に、観察者はウェハ114の外観検査を行うために次のような操作を行う。
(1)観察者は、操作部405を操作して、ウェハ114に顕微鏡102の焦点を合わせる。尚、焦点位置を合わせる際に、位置制御部104を介してZ軸ステージ112をZ軸方向に上下させても構わないし、図1には描いていないが顕微鏡102自体の焦点調節機構を操作しても構わない。また、逐次、自動的に焦点を合わせるようにしても構わない。焦点を合わせる場合に撮影される画像は、例えば、図5の画像304において、被写体351は輪郭がぼやけて太く写っているが、Z軸ステージ112をZ軸方向に動かした場合、画像305のように被写体351の輪郭のボケが少なくなる。さらに、Z軸ステージ112をZ軸方向に動かした場合、画像306のように被写体351の輪郭は鋭くなり細く写る。
(2)観察者は、操作部405を操作して、XYステージ113をX軸方向またはY軸方向に動かし、ウェハ114の観察したい部分が撮像部110に投影されるようにする。例えば、図4の画像301において、被写体351は画面左上に写っているが、XYステージ113を斜め方向に動かした場合、画像302のように被写体351は画面左上から画面中央に移動する。さらに、XYステージ113を斜め方向に動かした場合、画像303のように被写体351は画面中央から画面右下に移動する。
(3)観察者は、操作部405を操作して、ランプハウス122の照明の光量を調節する。例えば、図6の画像307において、被写体351は暗く写っているが、ランプハウス122の照明の光量を強くして照明が明るくなった場合、画像308のように被写体351は明るく写る。さらに、ランプハウス122の照明が明るくなった場合、画像309のように被写体351はさらに明るく写る。
During execution of the above flowchart, the observer performs the following operation in order to inspect the appearance of the
(1) The observer operates the
(2) The observer operates the
(3) The observer operates the
上記の(1),(2),(3)のいずれかの操作が行われた場合は、図3のフローチャートのステップS207で求めた差分が所定値以上となり、画像処理部403では低解像度で高速に画像処理されるので、XYステージ113,Z軸ステージ112,ランプハウス122の照明の光量などの変化に追従した高いフレームレートでモニタ121の画面に表示される。
When any of the above operations (1), (2), and (3) is performed, the difference obtained in step S207 in the flowchart of FIG. Since image processing is performed at high speed, the image is displayed on the screen of the
一方、上記の(1),(2),(3)のいずれかの操作も行われなかった場合は、図3のフローチャートのステップS207で求めた差分が所定値未満となり、画像処理部403では高解像度で画像処理されるので、高精細な画像がモニタ121の画面に表示される。
On the other hand, if any of the above operations (1), (2), and (3) is not performed, the difference obtained in step S207 in the flowchart of FIG. Since image processing is performed with high resolution, a high-definition image is displayed on the screen of the
尚、上記の(1),(2),(3)以外に変倍光学系の倍率が変化する場合も同様の効果を有する。例えば、図7の画像310において、被写体351は画面中央に小さく写っているが、変倍光学系の倍率が少し大きくなった場合、画像311のように被写体351は画面中央部で少し拡大される。さらに、変倍光学系の倍率が大きくなった場合、画像312のように被写体351は画面全体に拡大される。この結果、ステップS207で求めた差分が変化するので、図3のフローチャートに基づいて同様に処理することができる。
In addition to the above (1), (2) and (3), the same effect can be obtained when the magnification of the variable magnification optical system changes. For example, in the
このように、本実施形態に係る外観検査装置101は、ウェハ114を載せたXYステージ113を動かした場合,Z軸ステージ112を上下させた場合,ランプハウス122の光量を変えた場合,或いは撮像部110が撮像する画像に変化があった場合などにおいて、画像処理部403で画像処理する画像の解像度を低解像度に設定し、上記のような変化がなかった場合は、画像処理部403で画像処理する画像の解像度を高解像度に設定するので、動きに追従した滑らかな動画表示と、高解像度な画像での検査とを実現することができる。
As described above, the
尚、本実施形態では、時間的に連続する2枚の画像から差分を求めるようにしたが、2枚以上の画像であっても構わないし、時間的に連続しない数枚おきの画像を用いても構わない。 In this embodiment, the difference is obtained from two images that are temporally continuous. However, two or more images may be used, and every few images that are not temporally continuous are used. It doesn't matter.
また、本実施形態では、ステップS208で比較するメモリ404に記憶された画像と、新たに取得した画像とで解像度が異なる場合がある。このとき単に互いの画像の画素値を比較すると、低解像度の画像に比較対象画素が無い場合がある。この場合には、画像処理部403で高解像度の画像のサイズに合わせて、低解像度の画像を補間処理して、高解像度の画像のサイズと同じになるようにしてから、互いの画像の画素値を比較すれば良い。または、高解像度の画像を低解像度の画像のサイズと同じになるように、所定間隔で画素を間引いて、高解像度の画像から低解像度と同じ画素数のサンプルデータを画像処理部403で作成し、そのサンプルデータと低解像度の画像とで比較すれば良い。
In this embodiment, the resolution may be different between the image stored in the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る外観検査装置101について説明する。第2の実施形態に係る外観検査装置101は、第1の実施形態に係る図1および図2の外観検査装置101と同じ構成である。第1の実施形態と異なるのは、第1の実施形態の図3で説明したフローチャートにおいて、ステップS207およびステップS208の処理である。第1の実施形態では、時間的に連続する2枚の画像の差分を求めて画像に変化があったか否かを判別したが、本実施形態では、Z軸ステージ112とXYステージ113の両方または少なくと一方が動作した時の画像の変化の有無を推定する。
(Second Embodiment)
Next, an
次に、本実施形態に係る外観検査装置101の処理について図8のフローチャートを用いて説明する。図8において、ステップS307およびステップS308以外の処理は、図3のステップS201〜S206,ステップS209,S210の処理と同じなので重複する説明は省略する。ここでは、ステップS307およびステップS308の処理についてのみ説明する。
Next, processing of the
(ステップS307)Z軸ステージ112とXYステージ113の移動の有無をチェックする。制御部401は、Z軸ステージ112とXYステージ113を制御するので、前回のチェック後にZ軸ステージ112またはXYステージ113の両方または少なくと一方を制御した場合は移動有と判断し、Z軸ステージ112とXYステージ113のいずれも制御していない場合は移動無と判断する。尚、Z軸ステージ112とXYステージ113の移動の有無だけでなく、前回のチェック後からの移動量を求めても構わない。この場合、チェック間隔が一定であれば、移動速度として考えることもできる。
(Step S307) Whether or not the Z-
(ステップS308)Z軸ステージ112またはXYステージ113の移動の有無に応じて分岐処理を行う。Z軸ステージ112またはXYステージ113の両方または少なくと一方が移動した場合はステップS209に進み、移動していない場合はステップS210に進む。尚、ステップS307で、Z軸ステージ112またはXYステージ113の移動量や移動速度を求めた場合には、これらの値が所定値以上の場合はステップS209に進み、所定値以下の場合はステップS210に進むように処理できる。このように処理することで、移動量が僅かな場合は次のステップS210に進むので高解像度のまま処理することができる。
(Step S308) Branch processing is performed depending on whether the Z-
以降、ステップS204からステップS209またはステップS210までの処理を繰り返す。 Thereafter, the processing from step S204 to step S209 or step S210 is repeated.
このように、本実施形態に係る外観検査装置101は、顕微鏡でウェハ114の外観検査をする場合に、Z軸ステージ112またはXYステージ113の両方または少なくと一方の移動が有った場合は、画像処理部403で画像処理する画像の解像度を低解像度に設定し、移動が無かった場合は、画像処理部403で画像処理する画像の解像度を高解像度に設定するので、動きに追従した滑らかな動画表示と、高解像度な画像での検査とを実現することができる。
As described above, in the
尚、本実施形態のように、Z軸ステージ112またはXYステージ113をX軸方向,Y軸方向,Z軸方向に移動させた場合、ウェハ114の位置が図4で説明したように変化するので、第1の実施形態で説明したように、前後する画像の差分を求める方法と同様の効果が得られる。
Note that when the Z-
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態に係る外観検査装置101について説明する。第3の実施形態に係る外観検査装置101は、第1の実施形態に係る図1および図2の外観検査装置101と同じ構成である。先に述べた各実施形態と異なるのは、撮像部110が撮像する画像の変化や、XYステージ113またはZ軸ステージ112の移動の有無で変化を判別するのではなく、ランプハウス122の照明光を調光したか否かで判別する。
(Third embodiment)
Next, an
次に、本実施形態に係る外観検査装置101の処理について図9のフローチャートを用いて説明する。図9において、ステップS507およびステップS508以外の処理は、図3のステップS201〜S206,ステップS209,S210の処理と同じなので重複する説明は省略する。ここでは、ステップS507およびステップS508の処理についてのみ説明する。
Next, processing of the
(ステップS507)ランプハウス122の照明光を調光したか否かをチェックする。制御部401は、ランプハウス122の照明光を調光するので、前回の調光位置(光量)をメモリ404に記録しておき、調光位置が変わっている場合は調光有(光量が変化した)と判断し、調光位置が変わっていない場合は調光無(光量が変化しない)と判断する。尚、ランプハウス122の照明光を調光したか否かだけでなく、調光量を求めても構わない。
(Step S507) It is checked whether or not the illumination light of the
(ステップS508)ランプハウス122の光量が変化したか否かに応じて分岐処理を行う。ランプハウス122の光量が変化した場合はステップS209に進み、変化していない場合はステップS210に進む。尚、ランプハウス122の照明光の調光量を求めた場合には、これらの値が所定値以上の場合はステップS209に進み、所定値以下の場合はステップS210に進むように処理できる。このように処理することで、調光量が僅かな場合(光量の変化が僅かの場合)には次のステップS210に進むので高解像度のまま処理することができる。
(Step S508) Branch processing is performed depending on whether or not the light quantity of the
以降、ステップS204からステップS209またはステップS210までの処理を繰り返す。 Thereafter, the processing from step S204 to step S209 or step S210 is repeated.
このように、本実施形態に係る外観検査装置101は、顕微鏡でウェハ114の外観検査をする場合に、ランプハウス122の光量が変化した場合は、画像処理部403で画像処理する画像の解像度を低解像度に設定し、光量の変化が無かった場合は、画像処理部403で画像処理する画像の解像度を高解像度に設定するので、ウェハ114を照らす明るさの変化に追従した滑らかな動画表示と、高解像度な画像での検査とを実現することができる。
As described above, in the
尚、本実施形態のように、ランプハウス122の光量を変化させた場合、被写体の光量が変化するので、第1の実施形態で説明したように、前後する画像の差分を求める方法でも光量の変化を検出することができる。
Note that when the light amount of the
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態に係る外観検査装置101について説明する。第4の実施形態に係る外観検査装置101は、第1の実施形態に係る図1および図2の外観検査装置101と同じ構成である。先に述べた各実施形態と異なるのは、撮像部110が撮像する画像の変化や、XYステージ113またはZ軸ステージ112の移動の有無や、ランプハウス122の照明光の光量の変化を判別するのではなく、倍率が変わったか否かで判別する。尚、倍率の可変は、図1の対物レンズステージ108に装着した複数の倍率の対物レンズ109を切り替えても構わないし、カメラのズームレンズのような変倍光学系を有する顕微鏡を用いても構わない。
(Fourth embodiment)
Next, an
この場合は、例えば、図9のフローチャートのステップS507において、調光部の動作をチェックする代わりに、光学系の倍率を変えたか否かをチェックする。さらに、次のステップS508では、光量の変化に代えて、光学系の倍率を変えた場合はステップS209に進んで低解像度に設定し、光学系の倍率を変えていない場合はステップS210に進んで高解像度に設定する。以降、ステップS204からステップS209またはステップS210までの処理を繰り返す。 In this case, for example, in step S507 in the flowchart of FIG. 9, instead of checking the operation of the light control unit, it is checked whether or not the magnification of the optical system has been changed. Further, in the next step S508, if the magnification of the optical system is changed instead of changing the amount of light, the process proceeds to step S209 to set a low resolution, and if the magnification of the optical system is not changed, the process proceeds to step S210. Set to high resolution. Thereafter, the processing from step S204 to step S209 or step S210 is repeated.
このように、本実施形態に係る外観検査装置101は、光学系の倍率を可変できる顕微鏡でウェハ114の外観検査をする場合に、光学系の倍率が変化した場合は、画像処理部403で画像処理する画像の解像度を低解像度に設定し、倍率の変化が無かった場合は、画像処理部403で画像処理する画像の解像度を高解像度に設定するので、ウェハ114を照らす明るさの変化に追従した滑らかな動画表示と、高解像度な画像での検査とを実現することができる。
As described above, in the
尚、光学系の倍率が変化する場合も、第1の実施形態で説明したように、前後する画像の差分を求めて変化を検出する方法でも倍率の変化を検出できる。 Even when the magnification of the optical system changes, as described in the first embodiment, a change in magnification can also be detected by a method of detecting a change by obtaining a difference between preceding and following images.
以上、各実施形態で説明してきたように、外観検査装置101は、装置の状態変化または撮像部で撮像する画像の変化を検出して、その変化に応じた解像度を設定して表示部に画像を表示する。特に、変化が有る場合は低解像度に設定して、変化に追従した滑らかな動画表示を実現しつつ、変化が無い場合は高解像度に設定して、高精細な画像を表示して被検物の検査を行うことができる。
As described above in each embodiment, the
尚、各実施形態では、制御部401は、解像度制御部402により撮像部110のフレームレートを変えることでモニタに表示される画像の解像度を変えていたが、撮像部110の出力フレームレートが十分に速い場合は、画像処理部403の処理モードを次のように変えても良い。例えば、画像の変化や装置の変化が無い場合には、撮像部110から出力される画素信号全てに対して、画像処理を行うように解像度制御部402が制御し、一方、当該変化がある場合または閾値以上である場合には、撮像部110から出力される画素信号のうち、所定間隔で間引いて取り込むように、解像度制御部402が画像処理部403を制御し、間引いた画素信号でもって画像処理部403が画像処理を行うことでも良い。画像処理部403の処理速度がリアルタイム表示の足かせとなるような場合に、このようにすることで、リアルタイム表示が可能となる。
In each embodiment, the
また、位置制御部104は、パソコン103のインターフェースに内蔵しても構わないし、顕微鏡観察装置103aに内蔵しても構わない。或いは、パソコン103の部分を専用のハードウェアで構成して、顕微鏡102と一体化させても構わない。
Further, the
さらに、分かり易いように、各実施形態では、低解像度と高解像度の2種類の解像度を用いることにしたが、複数の解像度に分けるようにしても構わない。例えば、変化の有無で判別せずに、第1の実施形態の差分と同様に、Z軸ステージ112やXYステージ113の移動量や移動速度、ランプハウス122の照明光の調光量などの数値を所定値と比較して判別するようにして、所定値を2段階に設定すれば、低解像度,中解像度,高解像度の3つの解像度に分けることができ、各変化に追従したより滑らかな表示を実現することができる。
Furthermore, for ease of understanding, in each embodiment, two types of resolution, low resolution and high resolution, are used, but they may be divided into a plurality of resolutions. For example, numerical values such as the moving amount and moving speed of the Z-
101・・・外観検査装置 102・・・顕微鏡
103・・・パソコン 104・・・位置制御部
110・・・撮像部 112・・・Z軸ステージ
113・・・XYステージ 114・・・ウェハ
118・・・パソコン本体 121・・・モニタ
122・・・ランプハウス 401・・・制御部
402・・・解像度制御部 403・・・画像処理部
404・・・メモリ 405・・・操作部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記画像取得表示装置の変化または前記撮像部で撮像する画像の変化を検出する変化検出部と、
前記変化検出部の検出結果に基づき解像度を設定して、前記表示部に前記解像度に応じた画像を出力するように制御する解像度制御部と
を設けたことを特徴とする画像取得表示装置。 An imaging optical system that forms an image of the test object, an imaging unit that captures an image observed by the imaging optical system, a display unit that displays an image captured by the imaging unit, and the test object An image acquisition and display device comprising a moving unit that moves relative to the imaging optical system,
A change detection unit that detects a change in the image acquisition display device or a change in an image captured by the imaging unit;
An image acquisition and display apparatus, comprising: a resolution control unit configured to set a resolution based on a detection result of the change detection unit and control the display unit to output an image corresponding to the resolution.
前記解像度制御部は、前記変化検出部が変化を検出した場合は前記解像度を低く設定し、前記変化検出部が変化を検出しない場合は前記解像度を高くする
ことを特徴とする画像取得表示装置。 The image acquisition display device according to claim 1,
The resolution control unit sets the resolution low when the change detection unit detects a change, and increases the resolution when the change detection unit does not detect a change.
前記変化検出部は、前記撮像部が時間的に連続して撮像した少なくとも2枚の画像の差分によって変化を検出する
ことを特徴とする画像取得表示装置。 The image acquisition display device according to claim 2,
The change detection unit detects a change based on a difference between at least two images captured continuously in time by the imaging unit.
前記変化検出部は、前記移動部の移動の有無によって変化を検出する
ことを特徴とする画像取得表示装置。 The image acquisition display device according to claim 2,
The image detecting and displaying apparatus, wherein the change detecting unit detects a change depending on whether or not the moving unit has moved.
前記移動部は、XYステージと、Zステージとで構成され、
前記変化検出部は、前記移動部のXYZ方向の少なくとも1方向の移動の有無によって変化を検出する
ことを特徴とする画像取得表示装置。 In the image acquisition display device according to claim 4,
The moving unit includes an XY stage and a Z stage,
The change detection unit detects a change based on presence / absence of movement of the moving unit in at least one direction in an XYZ direction.
前記被検物を照明する調光可能な照明部を更に設け、
前記変化検出部は、前記照明部の光量の変化を検出する
ことを特徴とする画像取得表示装置。 In the image acquisition display device according to claim 1 or 2,
Further provided is a dimmable illumination unit that illuminates the test object,
The said change detection part detects the change of the light quantity of the said illumination part. The image acquisition display apparatus characterized by the above-mentioned.
The image acquisition and display device according to any one of claims 1 to 6 is an appearance inspection device that inspects an appearance of the semiconductor wafer using the test object as a semiconductor wafer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007290582A JP2009115681A (en) | 2007-11-08 | 2007-11-08 | Image acquisition and display device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2009115681A true JP2009115681A (en) | 2009-05-28 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2007
- 2007-11-08 JP JP2007290582A patent/JP2009115681A/en not_active Withdrawn
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