DE112008001114B4 - Vorrichtung für die Oberflächenprüfung - Google Patents

Vorrichtung für die Oberflächenprüfung Download PDF

Info

Publication number
DE112008001114B4
DE112008001114B4 DE112008001114.1T DE112008001114T DE112008001114B4 DE 112008001114 B4 DE112008001114 B4 DE 112008001114B4 DE 112008001114 T DE112008001114 T DE 112008001114T DE 112008001114 B4 DE112008001114 B4 DE 112008001114B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
outer peripheral
light
slope surface
plate
camera lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE112008001114.1T
Other languages
English (en)
Other versions
DE112008001114T5 (de
Inventor
Yoshinori Hayashi
Masao Kawamura
Hideki Mori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Mechatronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shibaura Mechatronics Corp filed Critical Shibaura Mechatronics Corp
Publication of DE112008001114T5 publication Critical patent/DE112008001114T5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE112008001114B4 publication Critical patent/DE112008001114B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501Semiconductor wafers
    • G01N21/9503Wafer edge inspection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor

Abstract

Oberflächen-Prüfvorrichtung (10), die ein Bild eines äußeren Umfangskantenabschnitts (101) erfasst und prüft, der eine erste äußere Umfangsneigungsfläche (101b) umfasst, die an einer äußeren Kante einer ersten Hauptoberfläche eines plattenförmigen Teils abgeschrägt ist, eine zweite äußere Umfangsneigungsfläche (101c), die an einer äußeren Kante einer zweiten Hauptoberfläche des plattenförmigen Teils abgeschrägt ist, und eine äußere Umfangsendfläche (101a) des plattenförmigen Teils, wobei die Oberflächen-Prüfvorrichtung (10) aufweist: eine Kameralinse (22), die so angeordnet ist, dass sie dem äußeren Umfangskantenabschnitt (101) des plattenförmigen Teils gegenüberliegt; eine Abbildungsfläche (24), die gesehen von dem äußeren Umfangskantenabschnitt (101) des plattenförmigen Teils auf der entgegengesetzten Seite der Kameralinse (22) angeordnet ist; ein erstes optisches Teil, das ein Bild der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche (101b) des plattenförmigen Teils über einen ersten Randbereich der Kameralinse (22) auf der Abbildungsfläche (24) erzeugt; ein zweites optisches Teil, das ein Bild der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche (101c) des plattenförmigen Teils über einen zweiten Randbereich der Kameralinse (22) auf der Abbildungsfläche (24) erzeugt; ein drittes optisches Teil, das ein Bild der äußeren Umfangsendfläche (101a) des plattenförmigen Teils über den Mittenbereich der Kameralinse (22) auf der Abbildungsfläche (24) erzeugt; und eine Beleuchtungseinheit, die die äußere Umfangsendfläche (101a), die erste äußere Umfangsneigungsfläche (101b) und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche (101c) so beleuchtet, dass die erste äußere Umfangsneigungsfläche (101b) und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche (101c) verglichen mit der äußeren Umfangsendfläche (101a) heller erscheinen, wobei die Beleuchtungseinheit aufweist: eine Lichtquelle (16); und ...

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Oberflächen-Prüfvorrichtung, die ein Bild eines äußeren Umfangskantenabschnitts erfasst und prüft, der umfasst: eine erste äußere Umfangsneigungsfläche, die an einer äußeren Kante einer ersten Hauptoberfläche eines Halbleiterwafers oder eines anderen plattenförmigen Teils abgeschrägt ist, eine zweite äußere Umfangsneigungsfläche, die an einer äußeren Kante einer zweiten Hauptoberfläche des plattenförmigen Teils abgeschrägt ist, und eine äußere Umfangsendfläche des plattenförmigen Teils.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bisher wurden verschiedene Vorgehensweisen zum Erfassen eines Bilds eines äußeren Umfangskantenabschnitts eines Halbleiterwafers und zum Verwenden dieses Bilds für das Prüfen des äußeren Umfangskantenabschnitts auf Schäden, Vorsprünge und andere Umstände vorgeschlagen. WO 2006/059647 A1 offenbart ein System zum Prüfen des Zustands des äußeren Umfangskantenabschnitts eines Halbleiterwafers, wobei der äußere Umfangskantenabschnitt umfasst: eine äußere Umfangsendfläche; eine erste äußere Umfangsneigungsfläche, die an einer Außenkante einer ersten Hauptoberfläche abgeschrägt ist; und eine zweite äußere Umfangsneigungsfläche, die an einer Außenkante einer zweiten Hauptoberfläche abgeschrägt ist. In dieser Prüfvorrichtung ist eine Kameralinse angeordnet, die dem äußeren Umfangskantenabschnitt des Halbleiterwafers gegenüberliegt und durch die Kameralinse ein Bild der äußeren Umfangsendfläche und Bilder der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche und der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche auf einer Abbildungsfläche erzeugt, damit man die äußere Umfangsendfläche, die erste äußere Umfangsneigungsfläche und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche gemeinsam erfassen kann.
  • In der WO 2006/059647 A1 unterscheidet sich die Länge des Lichtwegs von der äußeren Umfangsendfläche des Halbleiterwafers zur Abbildungsfläche und die Längen der Lichtwege von der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche und der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche zur Abbildungsfläche. Es ist schwierig, ein Bild der äußeren Umfangsendfläche und Bilder der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche und der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche auf einer einzigen Abbildungsfläche zu erzeugen. Hinsichtlich dieser Gegebenheiten wird eine Korrekturlinse zwischen der äußeren Umfangsendfläche des Halbleiterwafers und der Kameralinse angeordnet, damit die Längen der Lichtwege zusammenpassen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Problemstellung
  • Durch Aberrationen zwischen dem Mittenbereich und den Randbereichen einer Kameralinse usw. hat jedoch das auf der Abbildungsfläche erzeugte Bild die Eigenschaft, dass das durch den Mittenbereich der Kameralinse erzeugte Bild heller ist, und dass die durch die Randbereiche der Kameralinse erzeugten Bilder dunkler sind. Dieser Helligkeitsunterschied stellt ein Problem dar, da es nicht möglich ist, Erkennungsbedingungen für die Helligkeit beim Prüfen des äußeren Umfangskantenabschnitts eines Halbleiterwafers geeignet einzustellen, da bei diesem Vorgang das Erfassen kleiner Leuchtdichte- oder Farbtonschwankungen erforderlich ist. Stellt man beispielsweise die Erkennungsbedingungen bezüglich der Helligkeit entsprechend dem Bild ein, das vom Mittenbereich der Kameralinse erzeugt wird, so sind die von den Randbereichen erzeugten Bilder zu dunkel. Stellt man dagegen die Erkennungsbedingungen bezüglich der Helligkeit entsprechend den Bildern ein, die von den Randbereichen der Kameralinse erzeugt werden, so wird das durch den Mittenbereich erzeugte Bild übermäßig hell. Für den Prüfer wird es schwierig, Schäden, Vorsprünge und andere Umstände an dem äußeren Umfangskantenabschnitt zu erfassen.
  • Die Erfindung erfolgte hinsichtlich dieser Situation und stellt eine Oberflächen-Prüfvorrichtung bereit, die eine geeignete Prüfung des äußeren Umfangskantenabschnitts eines Halbleiterwafers oder eines anderen plattenförmigen Teils ermöglicht.
  • Losung des Problems
  • Die Oberflächen-Prüfvorrichtung der Erfindung ist eine Oberflächen-Prüfvorrichtung, die ein Bild eines äußeren Umfangskantenabschnitts erfasst und prüft, der eine erste äußere Umfangsneigungsfläche umfasst, die an einer äußeren Kante einer ersten Hauptoberfläche eines plattenförmigen Teils abgeschrägt ist, eine zweite äußere Umfangsneigungsfläche, die an einer äußeren Kante einer zweiten Hauptoberfläche des plattenförmigen Teils abgeschrägt ist, und eine äußere Umfangsendfläche des plattenförmigen Teils, wobei die Oberflächen-Prüfvorrichtung aufweist: eine Kameralinse, die so angeordnet ist, dass sie dem äußeren Umfangskantenabschnitt des plattenförmigen Teils gegenüberliegt; eine Abbildungsfläche, die gesehen von dem äußeren Umfangskantenabschnitt des plattenförmigen Teils auf der entgegengesetzten Seite der Kameralinse angeordnet ist; ein erstes optisches Teil, das ein Bild der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche des plattenförmigen Teils über einen ersten Randbereich der Kameralinse auf der Abbildungsfläche erzeugt; ein zweites optisches Teil, das ein Bild der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche des plattenförmigen Teils über einen zweiten Randbereich der Kameralinse auf der Abbildungsfläche erzeugt; ein drittes optisches Teil, das ein Bild der äußeren Umfangsendfläche des plattenförmigen Teils über den Mittenbereich der Kameralinse auf der Abbildungsfläche erzeugt; und eine Beleuchtungseinheit, die die äußere Umfangsendfläche, die erste äußere Umfangsneigungsfläche und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche so beleuchtet, dass die erste äußere Umfangsneigungsfläche und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche verglichen mit der äußeren Umfangsendfläche heller erscheinen, wobei die Beleuchtungseinheit aufweist: eine Lichtquelle; und eine Anzahl Lichtleiter, zu denen Licht von der Lichtquelle geleitet wird, und die den äußeren Umfangskantenabschnitt des plattenförmigen Teils mit dem Licht beleuchten, das durch die Vorderenden austritt, die Beleuchtungsflächen sind. Die Vorderenden der Lichtleiter sind so angeordnet, dass verglichen mit der äußeren Umfangsendfläche die erste äußere Umfangsneigungsfläche und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche heller erscheinen.
  • Mit Hilfe dieser Anordnung wird es möglich, die Helligkeit der Bilder, die auf der Abbildungsfläche erzeugt werden, so gleichförmig wie möglich zu gestalten, und die Erkennungsbedingungen bezüglich der Helligkeit geeignet einzustellen, indem man die Eigenschaft beachtet, dass das über den Mittenbereich der Kameralinse auf der Abbildungsfläche erzeugte Bild eine hohe Helligkeit aufweist, und dass die über die Randbereiche auf der Abbildungsfläche erzeugten Bilder eine geringe Helligkeit aufweisen, und daher die äußere Umfangsendfläche, die erste äußere Umfangsneigungsfläche und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche so beleuchtet, dass die erste äußere Umfangsneigungsfläche und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche verglichen mit der äußeren Umfangsendfläche des plattenförmigen Teils heller werden.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung können die Vorderenden der Lichtleiter so angeordnet sein, dass die Anordnungsdichte der Vorderenden in einem ersten Bereich, aus dem das Licht die äußere Umfangsendfläche beleuchtet, geringer ist als die Anordnungsdichte der Vorderenden in jedem Bereich von zweiten Bereichen, aus denen das Licht die erste äußere Umfangsneigungsfläche und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche beleuchtet.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann der erste Bereich zwischen den zweiten Bereichen angeordnet sein. Bei der Anordnung der Vorderenden der Lichtleiter wird die Anordnungsdichte der Vorderenden der Lichtleiter umso größer je mehr man sich den Endabschnitten nähert.
  • Die Oberflächen-Prüfvorrichtung der Erfindung kann zudem so ausgelegt sein, dass die Beleuchtungseinheit die äußere Umfangsendfläche, die erste äußere Umfangsneigungsfläche und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche mit einer Beleuchtungsstärkenverteilung beleuchtet, die der Helligkeitsverteilung des Bilds der äußeren Umfangsendfläche, des Bilds der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche und des Bilds der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche entgegengesetzt ist, die über die Kameralinse auf der Abbildungsfläche erzeugt werden, falls man Licht mit einer konstanten Helligkeitsverteilung einstrahlt.
  • Mit Hilfe dieser Anordnung wird es möglich, die Helligkeit der auf der Abbildungsfläche erzeugten Bilder so gleichförmig wie möglich zu gestalten, indem man Licht mit Beleuchtungsstärken einstrahlt, die einen entgegengesetzten Verlauf bezüglich des Helligkeitsverlaufs der Bilder aufweisen, die über die Kameralinse auf der Abbildungsfläche erzeugt werden, falls die Beleuchtungseinheit Licht mit konstanter Leuchtstärkenverteilung einstrahlt.
  • Die Oberflächen-Prüfvorrichtung der Erfindung kann auch so konfiguriert sein, dass die Beleuchtungseinheit eine Lichtquelle aufweist und eine Anzahl Beleuchtungsflächen, die gegenüber dem äußeren Umfangskantenabschnitt des plattenförmigen Teils angeordnet sind und Licht von der Lichtquelle einstrahlen, wobei die Beleuchtungsstärke des Lichts, das von den im Mittenbereich der Anzahl Beleuchtungsflächen angeordneten Beleuchtungsflächen abgestrahlt wird, geringer ist als die Beleuchtungsstärke des Lichts, das von den Beleuchtungsflächen abgestrahlt wird, die in den Randbereichen angeordnet sind.
  • Mit Hilfe dieser Anordnung wird es möglich, die Helligkeiten der auf der Abbildungsfläche erzeugten Bilder so gleichförmig wie möglich zu gestalten, indem man Licht, das von den im Mittenbereich angeordneten Beleuchtungsflächen abgestrahlt wird, auf die äußere Umfangsendfläche des plattenförmigen Teils richtet, und Licht, das von den in den Randbereichen angeordneten Beleuchtungsflächen abgestrahlt wird, auf die erste äußere Umfangsneigungsfläche und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche richtet.
  • Unter einem ähnlichen Gesichtspunkt kann man die Oberflächen-Prüfvorrichtung der Erfindung so konfigurieren, dass die Beleuchtungseinheit eine Lichtquelle und eine Anzahl Beleuchtungsflächen aufweist, die gegenüber dem äußeren Umfangskantenabschnitt des plattenförmigen Teils angeordnet sind und Licht von der Lichtquelle einstrahlen, wobei die Anordnungsdichte im Mittenbereich der Anzahl Beleuchtungsflächen geringer ist als die Anordnungsdichten in den Randbereichen.
  • Ferner kann die Oberflächen-Prüfvorrichtung der Erfindung so konfiguriert sein, dass in der Beleuchtungseinheit vor der Anzahl Beleuchtungsflächen eine zylindrische plankonvexe Linse angeordnet ist, bei der die Seite der Beleuchtungsflächen eben ist.
  • Bei dieser Anordnung wird eine zylindrische plankonvexe Linse dazu verwendet, das von den Beleuchtungsflächen ausgesendete Licht in Parallellicht umzuwandeln, so dass man Parallellicht auf die äußere Umfangsendfläche, die erste äußere Umfangsneigungsfläche und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche des plattenförmigen Teils strahlen kann.
  • Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
  • Gemäß der Erfindung wird es möglich, die Helligkeiten der auf der Abbildungsfläche erzeugten Bilder so gleichförmig wie möglich zu machen, indem man die äußere Umfangsendfläche, die erste äußere Umfangsneigungsfläche und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche so beleuchtet, dass die erste äußere Umfangsneigungsfläche und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche verglichen mit der äußeren Umfangsendfläche des plattenförmigen Teils heller werden. Dadurch wird es möglich, die Erkennungsbedingungen hinsichtlich der Helligkeit geeignet einzustellen und die äußeren Umfangskantenabschnitte des plattenförmigen Teils sachgerecht zu prüfen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es zeigt:
  • 1 eine Ansicht der Anordnung einer Halbleiterwafer-Prüfvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2A eine Teil-Seitenansicht der Struktur eines äußeren Umfangskantenabschnitts eines zu prüfenden Halbleiterwafers;
  • 2B eine Teil-Draufsicht einer ersten Hauptoberfläche (Vorderseite) eines zu prüfenden Halbleiterwafers;
  • 3 eine Ansicht der Anordnung von Teilen eines optischen Systems in einer Halbleiterwafer-Prüfvorrichtung gesehen von der Seite;
  • 4 eine Ansicht der Anordnung von Teilen eines optischen Systems in einer Halbleiterwafer-Prüfvorrichtung gesehen von oben;
  • 5 eine Darstellung der Helligkeitsveränderung des auf der Abbildungsfläche erzeugten Bilds für den Fall, dass ein Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil Licht mit konstanter Beleuchtungsstärkenverteilung abstrahlt;
  • 6 eine Ansicht der Beleuchtungsstärkenverteilung von Licht, das der Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil abstrahlt;
  • 7A eine Ansicht eines ersten Beispiels für die Anordnung einer Anzahl Beleuchtungsflächen in dem Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil;
  • 7B eine Ansicht eines zweiten Beispiels für die Anordnung einer Anzahl Beleuchtungsflächen in dem Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil;
  • 8A eine Ansicht eines dritten Beispiels für die Anordnung einer Anzahl Beleuchtungsflächen in dem Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil;
  • 8B eine Ansicht eines vierten Beispiels für die Anordnung einer Anzahl Beleuchtungsflächen in dem Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil;
  • 9 eine Ansicht eines Beispiels der Anordnung von Lichtleitern;
  • 10 eine Ansicht eines Herstellungsvorgangs für eine zylindrische plankonvexe Linse;
  • 11A eine Seitenansicht eines Beispiels für einen Mechanismus, der dem Justieren eines Neigungswinkels eines Spiegels dient;
  • 11B eine Vorderansicht eines Beispiels für einen Mechanismus, der dem Justieren eines Neigungswinkels eines Spiegels dient;
  • 12A eine Darstellung von Bildern einer äußeren Umfangsendfläche, einer ersten äußeren Umfangsneigungsfläche und einer zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche in einer herkömmlichen Halbleiterwafer-Prüfvorrichtung;
  • 12B eine Ansicht der Beleuchtungsstärken-Merkmale eines Beleuchtungs-Lichtführungslampenteils;
  • 12C eine Ansicht der Helligkeitsmerkmale eines durch eine Kameralinse erzeugten Bilds;
  • 12D eine Ansicht der Helligkeitsmerkmale eines Bilds;
  • 13A eine Darstellung von Bildern einer äußeren Umfangsendfläche, einer ersten äußeren Umfangsneigungsfläche und einer zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche in der Halbleiterwafer-Prüfvorrichtung der Ausführungsform;
  • 13B eine Ansicht der Beleuchtungsstärken-Merkmale eines Beleuchtungs-Lichtführungslampenteils;
  • 13C eine Ansicht der Helligkeitsmerkmale eines durch eine Kameralinse erzeugten Bilds; und
  • 13D eine Ansicht der Helligkeitsmerkmale eines Bilds.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Halbleiterwafer-Prüfvorrichtung,
    12, 14
    Spiegel,
    12a, 14a
    reflektierende Oberfläche,
    16
    Lichtquelle,
    17
    Lichtleiter,
    17a
    Beleuchtungsfläche,
    18
    Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil,
    19
    halbdurchlässiger Spiegel,
    20
    zylindrische plankonvexe Linse,
    21
    Kamera,
    22
    Kameralinse,
    24
    Abbildungsfläche,
    26
    Korrekturlinse,
    28
    Monitor,
    30
    Führungsschiene,
    32, 34
    Halteteile,
    36, 37
    Wellen,
    40, 41, 42, 43
    Schenkelteile,
    100
    Halbleiterwafer,
    101
    äußerer Umfangskantenabschnitt,
    101a
    äußere Umfangsendfläche,
    101b
    erste äußere Umfangsneigungsfläche,
    101c
    zweite äußere Umfangsneigungsfläche,
    102a
    erste Hauptoberfläche,
    102b
    zweite Hauptoberfläche.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Weiteren werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 zeigt eine Ansicht der Anordnung der Halbleiterwafer-Prüfvorrichtung, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung als Oberflächen-Prüfvorrichtung eingesetzt wird. Die in 1 dargestellte Halbleiterwafer-Prüfvorrichtung 10 erfasst ein Bild eines äußeren Umfangskantenabschnitts eines plattenförmigen Teils, das von einem Halbleiterwafer 100 gebildet wird, und prüft auf Schäden, Vorsprünge und andere Umstände am äußeren Umfangskantenabschnitt. Ferner wird in dieser Halbleiterwafer-Prüfvorrichtung 10 der Halbleiterwafer 100 von einem drehbaren Mechanismus (nicht dargestellt), der auf eine Führungsschiene 30 gesetzt ist, drehbar gehalten. Auf der Führungsschiene ist eine Kamera 21 beweglich so angebracht, dass sie zum äußeren Umfangskantenabschnitt des Halbleiterwafers 100 zeigt. Eine Lichtquelle 16 (beispielsweise eine Halogen-Metalldampf-Lichtquelle) und ein Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 sind über eine Anzahl Lichtleiter 17 (Bestandteil der Beleuchtungseinheit) verbunden. Das von der Lichtquelle 16 ausgesendete Licht durchläuft die Lichtleiter 17 und erreicht das Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18. Das Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 ist so eingestellt, dass das über die Lichtleiter 17 übertragene Licht auf den äußeren Umfangskantenabschnitt des Halbleiterwafers 100 projiziert wird. Damit man mehrere Flächen des äußeren Umfangskantenabschnitts des Halbleiterwafers 100, die in verschiedene Richtungen zeigen, mit einer einzigen Kamera 21 erfassen kann, sind ein Spiegel 12 (erstes optisches Teil) und ein Spiegel 14 (zweites optisches Teil) nahe am äußeren Umfangskantenabschnitt des Halbleiterwafers 100 bereitgestellt, und eine Korrekturlinse 26 (drittes optisches Teil) ist zwischen dem Halbleiterwafer 100 und der Kamera 21 vorhanden; dies wird im Weiteren erläutert. Die Kamera 21 weist eine Kameralinse 22 und eine Abbildungsfläche 24 auf. Man beachte, dass diese Halbleiterwafer-Prüfvorrichtung 10 einen Monitor 28 besitzt, der ein von der Kamera 21 erfasstes Bild anzeigen kann.
  • 2A zeigt eine Seitenansicht der Struktur des äußeren Umfangskantenabschnitts des zu prüfenden Halbleiterwafers 100. 2B zeigt eine Teil-Draufsicht einer ersten Hauptoberfläche (Vorderseite) des zu prüfenden Halbleiterwafers 100. Der in 2A und 2B dargestellte Halbleiterwafer 100 ist am äußeren Umfangskantenabschnitt 101 abgeschrägt, um eine Beschädigung zu verhindern. Im Einzelnen besteht der äußere Umfangskantenabschnitt 101 aus der äußeren Umfangsendfläche 101a, die senkrecht zu der ersten Hauptoberfläche 102a und der zweiten Hauptoberfläche 102b verläuft, der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche 101b, die an der Außenkante der ersten Hauptoberfläche 102a schräg verläuft, und der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche 101c, die an der Außenkante der zweiten Hauptoberfläche 102b schräg verläuft.
  • 3 und 4 zeigen die Anordnung der Teile des optischen Systems in der Halbleiterwafer-Prüfvorrichtung 10. Dabei zeigt 3 eine Ansicht der Anordnung gesehen von der Seite, und 4 eine Ansicht dieser Anordnung gesehen von oben. Wie man in 3 und 4 sehen kann, ist die Kameralinse 22 der Kamera 21 so angeordnet, dass sie der äußeren Umfangsendfläche 101a des äußeren Umfangskantenabschnitts 101 des Halbleiterwafers 100 gegenüberliegt. Die Abbildungsfläche 24 der Kamera 21 ist – gesehen von der äußeren Umfangsendfläche 101a des äußeren Umfangskantenabschnitts 101 des Halbleiterwafers 100 – an der entgegengesetzten Seite der Kameralinse 22 angeordnet.
  • Der Spiegel 12 ist über der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche 101b des Halbleiterwafers 100 so angebracht, dass seine reflektierende Oberfläche 12a hin zur Seite der Kameralinse 22 geneigt ist. Dagegen ist der Spiegel 14 unter der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche 101c des Halbleiterwafers 100 so angeordnet, dass seine reflektierende Oberfläche 14a hin zur Seite der Kameralinse 22 geneigt ist. Mit Hilfe eines später erklärten Einstellmechanismus kann man die Neigungswinkel der Spiegel 12 und 14 einstellen.
  • Das Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 strahlt von der Lichtquelle 16 über die Lichtleiter 17 empfangenes Licht von Beleuchtungsflächen ab, die von den Vorderenden der Lichtleiter 17 gebildet werden. Dieses abgestrahlte Licht bewegt sich parallel zu der Linie, die die Kameralinse 22 und die äußere Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100 verbindet (optische Achse der Kameralinse 22) und erreicht den äußeren Umfangskantenabschnitt 101 des Halbleiterwafers 100 durch eine sogenannte ”koaxiale Beleuchtung”. Im Einzelnen ist ein halbdurchlässiger Spiegel 19 mit einem Neigungswinkel von 45 Grad gegen die optische Achse der Kameralinse 22 angeordnet. Das Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 ist so angeordnet, dass die Beleuchtungsflächen der Vorderenden der Lichtleiter 17 zum halbdurchlässigen Spiegel 19 zeigen und die Bestrahlungsrichtung des Lichts senkrecht zur optischen Achse der Kameralinse 22 verläuft (siehe 4). Vor den Beleuchtungsflächen des Beleuchtungs-Lichtführungslampenteils 18 ist die zylindrische plankonvexe Linse 20 so angeordnet, dass die Seite an der Beleuchtungsfläche eben ist. Das von den Beleuchtungsflächen der Vorderenden der Lichtleiter 17 abgestrahlte Licht wird über die zylindrische plankonvexe Linse 20 auf den halbdurchlässigen Spiegel 19 eingestrahlt. Dabei fokussiert die zylindrische plankonvexe Linse 20 das Licht auf der reflektierenden Oberfläche des halbdurchlässigen Spiegels 19. Das vom halbdurchlässigen Spiegel 19 reflektierte Licht wird auf die äußere Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100 projiziert, und es wird über die reflektierende Oberfläche 12a des Spiegels 12 und die reflektierende Oberfläche 14a des Spiegels 14 auf die erste äußere Umfangsneigungsfläche 101b und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche 101c des Halbleiterwafers 100 projiziert. Man beachte, dass man die gegenseitige Lage der Lichtquelle 16 und der Kamera 21 so festlegen kann, dass das Licht von den Beleuchtungsflächen der Lichtleiter 17 die äußere Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100 unter einem bestimmten Winkel bezüglich der optischen Achse der Kameralinse 22 trifft. In diesem Fall kann man die gegenseitige Lage der Lichtquelle 16 (der Beleuchtungsflächen 17a der Lichtleiter 17) und der Kamera 21 (Linse 22) so einrichten, dass die Kamera 21 (Linse 22) in einer Richtung angeordnet wird, in der sich Licht von den Beleuchtungsflächen durch die Reflexion an der äußeren Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100 ausbreitet (Anordnung im Helligkeitsfeld), oder man kann die Kamera in einem gewissen Bereich so anordnen, dass sie gegen die Richtung versetzt ist, in der sich reflektiertes Licht ausbreitet (Anordnung im Helligkeitsfeld).
  • In dem Status, in dem das Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 Licht einstrahlt, wird das Bild der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche 101b des Halbleiterwafers 100, siehe die strichpunktierten Linien in 3 und 4, von der reflektierenden Oberfläche 12a des Spiegels 12 reflektiert und zum oberen Teil der Kameralinse 22 geführt, der den ersten Randbereich bildet. In vergleichbarer Weise wird das Bild der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche 101c des Halbleiterwafers 100, siehe die strichpunktierten Linien in 3 und 4, von der reflektierenden Oberfläche 14a des Spiegels 14 reflektiert und zum unteren Teil der Kameralinse 22 geführt, der den zweiten Randbereich bildet.
  • Zudem wird in dem Status, in dem Licht von dem Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 eingestrahlt wird, das Bild der äußeren Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100, siehe die strichpunktierten Linien in 3 und 4, zu der Korrekturlinse 26 geführt. Die Korrekturlinse 26 ist zwischen der Kameralinse 22 und der äußeren Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100 angeordnet. Das zur Korrekturlinse 26 geführte Bild der äußeren Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100 wird zum Mittenbereich der Kameralinse 22 geführt. Durch die Korrekturlinse 26 kann man die Länge des Lichtwegs von der äußeren Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100 zur Kameralinse 22, die Länge des Lichtwegs von der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche 101b des Halbleiterwafers 100 über die reflektierende Oberfläche 12a des Spiegels 12 zu der Kameralinse 22 und die Länge des Lichtwegs von der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche 101c des Halbleiterwafers 100 über die reflektierende Oberfläche 14a des Spiegels 14 zur Kameralinse 22 in Übereinstimmung bringen.
  • Die Bilder der äußeren Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100, der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche 101b und der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche 101c, die zu der Kameralinse 22 geführt werden, werden zur Abbildungsfläche 24 weitergeleitet. Durch das Anordnen der Abbildungsfläche 24 in der Brennpunktsebene werden die Bilder der äußeren Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100, der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche 101b und der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche 101c auf der Abbildungsfläche 24 erzeugt. Die Kamera 21 gibt Bildinformation entsprechend zu den auf der Abbildungsfläche 24 erzeugten Bildern an den Monitor 28 aus. Der Monitor 28 zeigt Bilder gemäß der eingegebenen Bildinformation an.
  • Es werden nun Einzelheiten des Beleuchtungs-Lichtführungslampenteils 18 erklärt. 5 zeigt eine Darstellung der Helligkeitsveränderung eines auf der Abbildungsfläche 24 erzeugten Bilds für den Fall, dass das Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 Licht mit konstanter Beleuchtungsstärkenverteilung abstrahlt. Aufgrund der Aberration zwischen dem Mittenbereich und den Randbereichen der Kameralinse 22 hat das auf der Abbildungsfläche 24 erzeugte Bild die Merkmale, siehe 5, dass das durch den Mittenbereich der Kameralinse 22 erzeugte Bild heller ist und dass die durch die Randbereiche der Kameralinse 22 (oben und unten) erzeugten Bilder dunkler sind.
  • Das Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 strahlt hinsichtlich dieser Eigenschaften der Kameralinse 22 Licht mit einer Beleuchtungsstärkenverteilung ab, die entgegengesetzt zur Helligkeit des Bilds verläuft, das auf der Abbildungsfläche 24 erzeugt wird, falls das Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 Licht mit konstanter Beleuchtungsstärkenverteilung abstrahlt. 6 zeigt eine Ansicht der Beleuchtungsstärkenverteilung von Licht, das der Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 abstrahlt. Das Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18, siehe 6, strahlt Licht derart ab, dass die Beleuchtungsstärke des Lichts, das von den Beleuchtungsflächen abgestrahlt wird, die im Mittenbereich der zahlreichen Beleuchtungsflächen angeordnet sind, d. h. der Vorderenden der zahlreichen Lichtleiter 17, anders formuliert das Licht, das auf die äußere Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100 projiziert wird, schwächer wird als die Beleuchtungsstärke des Lichts, das von den in den Randbereichen angeordneten Beleuchtungsflächen abgestrahlt wird, d. h. des Lichts, das über die reflektierende Oberfläche 12a des Spiegels 12 und die reflektierende Oberfläche 14a des Spiegels 14 auf die erste äußere Umfangsneigungsfläche 101b und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche 101c des Halbleiterwafers 100 projiziert wird.
  • 7A zeigt eine Ansicht eines ersten Beispiels für die Anordnung einer Anzahl Beleuchtungsflächen, d. h. der Vorderenden der zahlreichen Lichtleiter 17, in dem Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18. 7B zeigt eine Ansicht eines zweiten Beispiels für die Anordnung einer Anzahl Beleuchtungsflächen, d. h. der Vorderenden der zahlreichen Lichtleiter 17, in dem Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18. In 7A und 7B projizieren die Beleuchtungsflächen 17a im ersten Bereich A Licht auf die äußere Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100, und die Beleuchtungsflächen 17a im zweiten Bereich B projizieren Licht über die reflektierende Oberfläche 12a des Spiegels 12 und die reflektierende Oberfläche 14a des Spiegels 14 auf die erste äußere Umfangsneigungsfläche 101b und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche 101c des Halbleiterwafers 100.
  • In dem Beispiel in 7B sind die Beleuchtungsflächen 17a sowohl im ersten Bereich A als auch im zweiten Bereich B mit gleichen Abständen angeordnet. In diesem Fall kann man die in 6 dargestellte Beleuchtungsstärkenverteilung erzielen, indem man die Beleuchtungsstärke des Lichts gering hält, das die im Mittenbereich untergebrachten Beleuchtungsflächen 17a abstrahlen, die Beleuchtungsstärke des Lichts allmählich erhöht, das die Beleuchtungsflächen 17a abstrahlen, wenn man sich den Endabschnitten nähert, und indem man die Beleuchtungsstärke des Lichts stark auslegt, das die Beleuchtungsflächen 17a abstrahlen, die in den Endabschnitten angeordnet sind. Dagegen haben in dem Beispiel in 7A die Beleuchtungsflächen 17a im Mittenbereich einen großen Anordnungsabstand und eine geringe Anordnungsdichte. Nähert man sich den Endabschnitten, so werden der Anordnungsabstand allmählich enger und die Anordnungsdichte höher. In diesem Fall kann man die Beleuchtungsstärke des von allen Beleuchtungsflächen 17a abgestrahlten Lichts gleich auslegen und die in 6 dargestellte Beleuchtungsstärkenverteilung erzielen.
  • Man beachte, dass die Beleuchtungsstärkenverteilung des von dem Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 abgestrahlten Lichts nicht notwendig den inversen Verlauf bezüglich der Helligkeit der Bilder haben muss, die auf der Abbildungsfläche 24 erzeugt werden, siehe 6. Es genügt, wenn ein annähernd inverser Verlauf vorhanden ist.
  • 8A zeigt eine Ansicht eines dritten Beispiels für die Anordnung einer Anzahl Beleuchtungsflächen an den Vorderenden der zahlreichen Lichtleiter 17 in dem Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18. 8B zeigt eine Ansicht eines vierten Beispiels für die Anordnung einer Anzahl Beleuchtungsflächen an den Vorderenden der zahlreichen Lichtleiter 17 in dem Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18. In der gleichen Weise wie in 7A und 7B dargestellt projizieren in 8A und 8B die Beleuchtungsflächen 17a im ersten Bereich A Licht auf die äußere Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100, und die Beleuchtungsflächen 17a im zweiten Bereich B projizieren Licht über die reflektierende Oberfläche 12a des Spiegels 12 und die reflektierende Oberfläche 14a des Spiegels 14 auf die erste äußere Umfangsneigungsfläche 101b und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche 101c des Halbleiterwafers 100.
  • In dem Beispiel in 8B ist der Anordnungsabstand der Beleuchtungsflächen 17a in zwei Stufen eingeteilt. Im ersten Bereich A ist der Anordnungsabstand groß und die Anordnungsdichte gering. Im zweiten Bereich B ist der Anordnungsabstand klein und die Anordnungsdichte ist hoch. In diesem Fall kann man die Beleuchtungsstärke des Lichts, das von allen Beleuchtungsflächen 17a abgestrahlt wird, identisch auslegen und eine Veränderung der Beleuchtungsstärke annähernd gemäß 6 erreichen. Dagegen sind in dem Beispiel in 8A die Beleuchtungsflächen 17a sowohl im ersten Bereich A als auch im zweiten Bereich B mit gleichen Abständen angeordnet. In diesem Fall muss man die Beleuchtungsstärke des Lichts, das die Beleuchtungsflächen 17a im ersten Bereich A abstrahlen, schwächer gestalten als die Beleuchtungsstärke des Lichts, das die Beleuchtungsflächen 17a im zweiten Bereich B abgeben, damit man eine Veränderung der Beleuchtungsstärke annähernd gemäß 6 erreicht.
  • Will man wie in 7B dargestellt die zahlreichen Beleuchtungsflächen 17a mit gleichen Abständen anordnen, wobei man die Beleuchtungsstärke des Lichts minimiert, das die im Mittenbereich angeordneten Beleuchtungsflächen 17a abstrahlen, die Beleuchtungsstärke des Lichts, das die hin zu den Endabschnitten angeordneten Beleuchtungsflächen 17a abstrahlen, allmählich erhöht, und die Beleuchtungsstärke des Lichts maximiert, das die im Endabschnittangeordneten Beleuchtungsflächen 17a abstrahlen, oder will man wie in 8A dargestellt, die zahlreichen Beleuchtungsflächen 17a mit gleichen Abständen anordnen und legt man die Beleuchtungsstärke des Lichts, das die Beleuchtungsflächen 17a im ersten Bereich A abstrahlen, geringer aus als die Beleuchtungsstärke des Lichts, das die Beleuchtungsflächen 17a im zweiten Bereich B abstrahlen, so kann man dies beispielsweise, siehe unten, durch ein geeignetes Umordnen der Lichtleiter 17 erreichen.
  • 9 zeigt eine Ansicht eines Beispiels der Anordnung von Lichtleitern 17. In 9 sind die zahlreichen Lichtleiter 17 so umgeordnet, dass sie, je näher sie am Mittenbereich der Lichtquelle 16 liegen, umso näher an den Randbereichen der Anordnungspositionen der Beleuchtungsflächen 17a der Lichtleiter 17 im Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 angeordnet sind. Nimmt man die Umordnung der Lichtleiter in dieser Weise vor und weist die Lichtquelle 16 eine Charakteristik auf, bei der die Beleuchtungsstärke des vom Mittenbereich abgestrahlten Lichts groß ist und die Beleuchtungsstärke des von den Randbereichen abgestrahlten Lichts gering ist, so wird im Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 Licht mit geringer Beleuchtungsstärke von dem im Mittenbereich untergebrachten Beleuchtungsflächen 17a abgestrahlt, und Licht mit hoher Beleuchtungsstärke wird von den in den Randbereichen angeordneten Beleuchtungsflächen 17a abgegeben.
  • Zudem ist vor den Beleuchtungsflächen 17a im Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 die zylindrische plankonvexe Linse 20 angeordnet (siehe 4). 10 zeigt eine Ansicht des Herstellungsvorgangs für eine zylindrische plankonvexe Linse. Die zylindrische plankonvexe Linse 20, siehe 10, wird durch dadurch hergestellt, dass man einen Zylinder 60 aus Glas, Kunststoff oder einem anderen lichtdurchlässigen Material entlang seiner Erstreckungsrichtung (Richtung senkrecht zur kreisförmigen ersten Hauptoberfläche und zweiten Hauptoberfläche) durchschneidet.
  • 11A zeigt eine Seitenansicht eines Beispiels für einen Mechanismus, der dem Justieren der Neigungswinkel der Spiegel 12 und 14 dient. 11B zeigt eine Vorderansicht eines Beispiels für einen Mechanismus, der dem Justieren der Neigungswinkel der Spiegel 12 und 14 dient. Dieser Einstellmechanismus, siehe 11A und 11B, besteht aus den Halteteilen 32 und 34, den Wellen 36, 37 und den Schenkelteilen 40, 41, 42 und 43.
  • Das Halteteil 32 ist am Spiegel 12 befestigt und trägt diesen Spiegel 12. Zudem ist das Halteteil 32 an einem Ende seines Unterteils mit einem Schenkelteil 40 versehen sowie mit einem Schenkelteil 41 am anderen Ende. Das Schenkelteil 40 ist so befestigt, dass es sich um eine Welle 36 drehen kann. Das Schenkelteil 41 ist so befestigt, dass es sich um eine Welle 37 drehen kann. Das Halteteil 34 ist am Spiegel 14 befestigt und trägt diesen Spiegel 14. Zudem ist das Halteteil 34 an einem Ende seines Oberteils mit einem Schenkelteil 42 versehen sowie mit einem Schenkelteil 43 am anderen Ende. Das Schenkelteil 42 ist so befestigt, dass es sich um die Welle 36 drehen kann. Das Schenkelteil 43 ist so befestigt, dass es sich um die Welle 37 drehen kann.
  • Mit einer derartigen Anordnung kann man die Neigungswinkel der Spiegel 12 und 14 um die Wellen 36 und 37 beliebig einstellen. Durch das Einstellen der Neigungswinkel der Spiegel 12 und 14 kann man die Bilder der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche 101b und der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche 101c des Halbleiterwafers 100 zur Kameralinse 22 führen. Zudem ist ein Spalt 44 zwischen dem Unterteil des Halteteils 32 und dem Oberteil des Halteteils 34 ausgebildet. Durch das Anordnen des Randbereichs des Halbleiterwafers 100 in diesem Spalt 44 kann man das Bild der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche 101b des Halbleiterwafers 100 zuverlässig zum Spiegel 12 führen, und man kann das Bild der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche 101c zuverlässig zum Spiegel 14 führen.
  • Auf diese Weise besitzt die Halbleiterwafer-Prüfvorrichtung 10 dieser Ausführungsform die Eigenschaft, dass, wenn das Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 Licht mit einer konstanten Beleuchtungsstärkenverteilung abstrahlt, das Bild der äußeren Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100, das über den Mittenbereich der Kameralinse 22 auf der Abbildungsfläche 24 erzeugt wird, eine hohe Helligkeit aufweist, und dass die Bilder der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche 101b des Halbleiterwafers 100 und der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche 101c, die über die Randbereiche auf der Abbildungsfläche 24 erzeugt werden, eine geringe Helligkeit aufweisen. Hinsichtlich dieser Gegebenheiten beleuchtet das Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 die äußere Umfangsendfläche 101a, die erste äußere Umfangsneigungsfläche 101b und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche 101c derart, dass die erste äußere Umfangsneigungsfläche 101b und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche 101c verglichen mit der äußeren Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100 heller werden.
  • 12A zeigt eine Darstellung von Bildern der äußeren Umfangsendfläche, der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche und der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche in einer herkömmlichen Halbleiterwafer-Prüfvorrichtung. 12B zeigt eine Ansicht der Beleuchtungsstärken-Merkmale einer Beleuchtungseinheit. 12C zeigt eine Ansicht der Helligkeitsmerkmale eines durch eine Kameralinse erzeugten Bilds. 12D zeigt eine Ansicht der Helligkeitsmerkmale eines Bilds. In der Vergangenheit, siehe 12B, war die Beleuchtungsstärke der Beleuchtungseinheit im Mittenbereich hoch und nahm zu den Randbereichen hin allmählich ab. Die Helligkeit des über den Mittenbereich der Kameralinse erzeugten Bilds war hoch, siehe 12C, und die Helligkeit des über die Randbereiche erzeugten Bilds nahm zum Rand hin immer mehr ab. Durch die Überlagerung der Beleuchtungsstärken-Merkmale einer derartigen Beleuchtungseinheit und der Helligkeitseigenschaften des über die Kameralinse erzeugten Bilds, siehe 12A, hatte das Bild 51 der äußeren Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100 eine hohe Helligkeit, und das Bild 52 der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche 101b des Halbleiterwafers 100 und das Bild 53 der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche 101c besaß eine geringere Helligkeit. Dadurch, siehe 12D, weist das Bild im Mittenbereich eine hohe Helligkeit auf, die zu den Randbereichen hin mehr und mehr abnimmt.
  • Dagegen zeigt 13A eine Darstellung von Bildern der äußeren Umfangsendfläche 101a, der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche 101b und der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche 101c in der Halbleiterwafer-Prüfvorrichtung 10 der Ausführungsform. 13B zeigt eine Ansicht der Beleuchtungsstärken-Merkmale des Beleuchtungs-Lichtführungslampenteils 18. 13C zeigt eine Ansicht der Helligkeitsmerkmale des durch die Kameralinse 22 erzeugten Bilds. 13D zeigt eine Ansicht der Helligkeitsmerkmale des Bilds. Wie in der Vergangenheit, siehe 13C, weist das über den Mittenbereich der Kameralinse 22 erzeugte Bild eine hohe Helligkeit auf, und die über die Randbereiche erzeugten Bilder werden umso dunkler, je näher man den Randbereichen kommt. In der Halbleiterwafer-Prüfvorrichtung 10 der Ausführungsform, siehe 13B, ist jedoch die Beleuchtungsstärken-Charakteristik der Beleuchtungseinheit 16 so eingestellt, dass die Helligkeitseigenschaften des über die Kameralinse 22 erzeugten Bilds kompensiert werden. Somit kann man, siehe 13A, die Helligkeit des Bilds 51 der äußeren Umfangsendfläche 101a des Halbleiterwafers 100 und die Helligkeiten des Bilds 52 der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche 101b und des Bilds 53 der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche 101c so weit wie möglich angleichen. Anders formuliert liegen die Helligkeiten in einem vorbestimmten Bereich, und damit, siehe 13D, liegt die Helligkeit des Gesamtbilds in einem vorbestimmten Bereich. Somit liegen auch bei einfachen Erkennungsbedingungen für die Helligkeit in den Bildern 51 bis 53 keine zu großen oder zu geringen Helligkeiten vor, und man kann ausgehend von diesen Bildern 51 bis 53 den Zustand des äußeren Umfangskantenabschnitts 101 des Halbleiterwafers 100 geeignet prüfen.
  • Man beachte, dass in der obigen Ausführungsform das Prüfen des Zustands des äußeren Umfangskantenabschnitts 101 eines Halbleiterwafers 100 erklärt wurde. Man kann die Erfindung jedoch leicht auf den Fall anwenden, dass der äußere Umfangskantenabschnitt eines anderen plattenförmigen Teils geprüft wird, der vergleichbar mit dem Halbleiterwafer 100 einen äußeren Umfangskantenabschnitt aufweist, der aus einer äußeren Umfangsendfläche, einer ersten äußeren Umfangsneigungsfläche und einer zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche besteht.
  • Zudem strahlt in der obigen Ausführungsform das Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 Licht mit einer Beleuchtungsstärkenverteilung ab, die der Helligkeitsverteilung der Bilder entgegengesetzt ist, die auf der Abbildungsfläche 24 entstehen, wenn man Licht mit einer konstanten Beleuchtungsstärkenverteilung einstrahlt. Andernfalls gestaltet man die Beleuchtungsstärke des Lichts, das auf die äußere Umfangsendfläche 101a projiziert wird, geringer als die Helligkeiten des Lichts, das auf die erste äußere Umfangsneigungsfläche 101b und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche 101c projiziert wird. Solange jedoch die Bilder der äußeren Umfangsendfläche 101a, der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche 101b und der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche 101c, die auf der Abbildungsfläche 24 erzeugt werden, eine Helligkeit in einem vorbestimmten Bereich aufweisen, ist die Beleuchtungsstärkenverteilung des Beleuchtungs-Lichtführungslampenteils 18 nicht auf diese Beleuchtungsstärkenverteilungen eingeschränkt.
  • Zudem weist in der obigen Ausführungsform die Halbleiterwafer-Prüfvorrichtung 10 die Korrekturlinse 26 auf, und das Beleuchtungs-Lichtführungslampenteil 18 besitzt die zylindrische plankonvexe Linse 20. Die Erfindung kann jedoch auch so konfiguriert sein, dass sie entweder die Korrekturlinse 26 oder die zylindrische plankonvexe Linse 20 oder beide Teile nicht umfasst. Weiterhin wird in der obigen Ausführungsform das Licht von der Lichtquelle 16 über die Lichtleiter 17 geführt und von den Vorderenden der Lichtleiter 17 abgestrahlt, d. h. von den Beleuchtungsflächen 17a. Anstelle der Lichtquelle 16 und der Lichtleiter 17 kann man jedoch auch eine Anzahl Leuchtdioden an den Positionen der Beleuchtungsflächen anordnen und Licht von diesen Leuchtdioden abstrahlen.
  • GEWERBLICHE ANWENDUNG
  • Mit der Oberflächen-Prüfvorrichtung der Erfindung kann man in geeigneter Weise den äußeren Umfangskantenabschnitt eines plattenförmigen Teils prüfen, und sie ist als Oberflächen-Prüfvorrichtung einsetzbar.

Claims (3)

  1. Oberflächen-Prüfvorrichtung (10), die ein Bild eines äußeren Umfangskantenabschnitts (101) erfasst und prüft, der eine erste äußere Umfangsneigungsfläche (101b) umfasst, die an einer äußeren Kante einer ersten Hauptoberfläche eines plattenförmigen Teils abgeschrägt ist, eine zweite äußere Umfangsneigungsfläche (101c), die an einer äußeren Kante einer zweiten Hauptoberfläche des plattenförmigen Teils abgeschrägt ist, und eine äußere Umfangsendfläche (101a) des plattenförmigen Teils, wobei die Oberflächen-Prüfvorrichtung (10) aufweist: eine Kameralinse (22), die so angeordnet ist, dass sie dem äußeren Umfangskantenabschnitt (101) des plattenförmigen Teils gegenüberliegt; eine Abbildungsfläche (24), die gesehen von dem äußeren Umfangskantenabschnitt (101) des plattenförmigen Teils auf der entgegengesetzten Seite der Kameralinse (22) angeordnet ist; ein erstes optisches Teil, das ein Bild der ersten äußeren Umfangsneigungsfläche (101b) des plattenförmigen Teils über einen ersten Randbereich der Kameralinse (22) auf der Abbildungsfläche (24) erzeugt; ein zweites optisches Teil, das ein Bild der zweiten äußeren Umfangsneigungsfläche (101c) des plattenförmigen Teils über einen zweiten Randbereich der Kameralinse (22) auf der Abbildungsfläche (24) erzeugt; ein drittes optisches Teil, das ein Bild der äußeren Umfangsendfläche (101a) des plattenförmigen Teils über den Mittenbereich der Kameralinse (22) auf der Abbildungsfläche (24) erzeugt; und eine Beleuchtungseinheit, die die äußere Umfangsendfläche (101a), die erste äußere Umfangsneigungsfläche (101b) und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche (101c) so beleuchtet, dass die erste äußere Umfangsneigungsfläche (101b) und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche (101c) verglichen mit der äußeren Umfangsendfläche (101a) heller erscheinen, wobei die Beleuchtungseinheit aufweist: eine Lichtquelle (16); und eine Anzahl Lichtleiter (17), zu denen Licht von der Lichtquelle (16) geleitet wird, und die den äußeren Umfangskantenabschnitt (101) des plattenförmigen Teils mit dem Licht beleuchten, das durch die Vorderenden austritt, die Beleuchtungsflächen (17a) sind, wobei die Vorderenden der Lichtleiter (17) so angeordnet sind, dass verglichen mit der äußeren Umfangsendfläche (101a) die erste äußere Umfangsneigungsfläche (101b) und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche (101c) heller erscheinen.
  2. Oberflächen-Prüfvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Vorderenden der Lichtleiter (17) so angeordnet sind, dass die Anordnungsdichte der Vorderenden in einem ersten Bereich (A), aus dem das Licht die äußere Umfangsendfläche (101a) beleuchtet, geringer ist als die Anordnungsdichte der Vorderenden in jedem Bereich von zweiten Bereichen (B), aus denen das Licht die erste äußere Umfangsneigungsfläche (101b) und die zweite äußere Umfangsneigungsfläche (101c) beleuchtet.
  3. Oberflächen-Prüfvorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei der erste Bereich (A) zwischen den zweiten Bereichen (B) angeordnet ist, und bei der Anordnung der Vorderenden der Lichtleiter (17) die Anordnungsdichte der Vorderenden der Lichtleiter (17) umso größer wird, je mehr man sich den Endabschnitten nähert.
DE112008001114.1T 2007-04-27 2008-04-25 Vorrichtung für die Oberflächenprüfung Expired - Fee Related DE112008001114B4 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007-120174 2007-04-27
JP2007120174 2007-04-27
PCT/JP2008/058124 WO2008136432A1 (ja) 2007-04-27 2008-04-25 表面検査装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112008001114T5 DE112008001114T5 (de) 2010-06-10
DE112008001114B4 true DE112008001114B4 (de) 2014-02-27

Family

ID=39943539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112008001114.1T Expired - Fee Related DE112008001114B4 (de) 2007-04-27 2008-04-25 Vorrichtung für die Oberflächenprüfung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8023111B2 (de)
JP (2) JP5191484B2 (de)
KR (1) KR101120226B1 (de)
DE (1) DE112008001114B4 (de)
WO (1) WO2008136432A1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5636166B2 (ja) * 2009-04-22 2014-12-03 株式会社レイテックス 表面検査用照明装置
US20110317003A1 (en) * 2010-06-02 2011-12-29 Porat Roy Method and system for edge inspection using a tilted illumination
US11026361B2 (en) * 2013-03-15 2021-06-01 John S. Youngquist Linear/angular correction of pick-and-place held component and related optical subsystem
KR20160040044A (ko) * 2014-10-02 2016-04-12 삼성전자주식회사 패널 검사장치 및 검사방법
KR20220103201A (ko) * 2014-12-05 2022-07-21 케이엘에이 코포레이션 워크 피스들에서의 결함 검출을 위한 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품
KR102402392B1 (ko) 2015-03-13 2022-05-27 코닝 인코포레이티드 연부 강도 테스팅 방법 및 장치
CN107026095A (zh) * 2016-02-01 2017-08-08 易发精机股份有限公司 晶圆边缘量测模组
KR102571868B1 (ko) * 2022-09-20 2023-08-30 주식회사 아이엠반도체 웨이퍼 엣지 검사용 광원 모듈 및 웨이퍼 엣지 검사 장치
CN115931903B (zh) * 2023-02-02 2023-05-26 苏州高视半导体技术有限公司 边缘检测镜头及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003065960A (ja) * 2001-08-24 2003-03-05 Kyoto Denkiki Kk Led照明装置
WO2006059647A1 (ja) * 2004-11-30 2006-06-08 Shibaura Mechatronics Corporation 表面検査装置及び表面検査方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01233571A (ja) * 1988-03-15 1989-09-19 Fujitsu Ltd ピングリッドアレイ型部品のピン曲り検出装置
JPH04215045A (ja) * 1990-12-12 1992-08-05 Mitsubishi Rayon Co Ltd レーザ検査装置
JP2999712B2 (ja) * 1996-03-29 2000-01-17 住友金属工業株式会社 端部欠陥検査方法とその装置
JP2002310924A (ja) 2001-04-17 2002-10-23 Toray Ind Inc シートの欠陥検査装置及びシートの製造方法
JP2004191214A (ja) * 2002-12-12 2004-07-08 Kokusai Gijutsu Kaihatsu Co Ltd ライン照明装置及びライン照明装置を用いた検査装置
JP4244305B2 (ja) * 2003-08-27 2009-03-25 株式会社トプコン 照明光学系及びこれを用いたパターン欠陥検査装置
JP4454356B2 (ja) * 2004-03-25 2010-04-21 シーシーエス株式会社 光照射装置及び光照射装置用ヘッド
JP2006017685A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Nippon Electro Sensari Device Kk 表面欠陥検査装置
US7280197B1 (en) * 2004-07-27 2007-10-09 Kla-Tehcor Technologies Corporation Wafer edge inspection apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003065960A (ja) * 2001-08-24 2003-03-05 Kyoto Denkiki Kk Led照明装置
WO2006059647A1 (ja) * 2004-11-30 2006-06-08 Shibaura Mechatronics Corporation 表面検査装置及び表面検査方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5191484B2 (ja) 2013-05-08
WO2008136432A1 (ja) 2008-11-13
KR101120226B1 (ko) 2012-03-20
KR20090118105A (ko) 2009-11-17
JPWO2008136432A1 (ja) 2010-07-29
DE112008001114T5 (de) 2010-06-10
JP2013033068A (ja) 2013-02-14
US8023111B2 (en) 2011-09-20
US20100066998A1 (en) 2010-03-18
JP5489186B2 (ja) 2014-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112008001114B4 (de) Vorrichtung für die Oberflächenprüfung
AT513341B1 (de) Leuchteinheit für einen Scheinwerfer
DE112004000329B4 (de) Koaxiale Kleinwinkel-Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung
DE102008046384B4 (de) Prüfverfahren einer optischen Achse und Prüfvorrichtung einer optischen Achse
DE112006001819T5 (de) Erreichen von konvergenten Lichtstrahlen, die von einer planaren Anordnung von Lichtquellen emittiert werden
DE102013225950B4 (de) Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung
EP2799761A2 (de) Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
DE10330003B4 (de) Vorrichtung, Verfahren und Computerprogramm zur Wafer-Inspektion
EP1985997A1 (de) Inspektionsvorrichtung für Behältnisse
DE3424211C2 (de)
DE102005031647A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung zur Dunkelfeldbeleuchtung für eine optische Testvorrichtung und Verfahren zum optischen Abtasten eines Objektes
DE102016123823A1 (de) Flächenlichtmodul und flächenlichtquellenvorrichtung für ein fahrzeug, die dasselbe verwendet
DE102005033036B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Inspektion eines Wafers
DE202013101851U1 (de) Anordnung zur Aufnahme eine Bildes von einer Bedruckstoffbahn
DE10137043A1 (de) Vorrichtung zur Untersuchung von Wertdokumenten
DE102006023142A1 (de) Kamera-Beleuchtungseinheit
DE102008022292A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Formerfassung und/oder zur Bestimmung des diffusen und/oder des gerichteten Reflexionsanteils eines Objekts
DE102021113978B4 (de) Beleuchtungsmodul und Beleuchtungsverfahren zum Erzeugen zweier unterschiedlicher Leuchtbilder
DE10062784C2 (de) Verfahren zur optischen Inspektion von transparenten Körpern
DE102005028668A1 (de) Vorrichtung zur Aufnahme von Münzen in einem Münzprüfer
DE102015101252B4 (de) Beleuchtungsvorrichtung, optisches Analysesystem sowie Verfahren zum Abtasten einer Oberfläche
DE112016000829B4 (de) Lichtleitkörper, Lichtquellenvorrichtung und Bildlesevorrichtung
DE102005005355B4 (de) Vorrichtung zur Formung eines Lichtstrahls
EP2843396B1 (de) Beleuchtungssystem für eine Zeilenkamera
DE102013222360B3 (de) Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R020 Patent grant now final

Effective date: 20141128

R082 Change of representative

Representative=s name: HASELTINE LAKE LLP, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee