DE19716264A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Überprüfung einer Oberfläche eines Gegenstands - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Überprüfung einer Oberfläche eines Gegenstands

Info

Publication number
DE19716264A1
DE19716264A1 DE19716264A DE19716264A DE19716264A1 DE 19716264 A1 DE19716264 A1 DE 19716264A1 DE 19716264 A DE19716264 A DE 19716264A DE 19716264 A DE19716264 A DE 19716264A DE 19716264 A1 DE19716264 A1 DE 19716264A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
light beam
approximately
scattered
detected
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.)
Granted
Application number
DE19716264A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19716264C2 (de
Inventor
Ralf Dipl Ing Grimme
Bernhard Dr Ing Klumpp
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.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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 Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE19716264A priority Critical patent/DE19716264C2/de
Priority to PCT/EP1998/002195 priority patent/WO1998048243A1/de
Priority to US09/403,019 priority patent/US6532065B1/en
Publication of DE19716264A1 publication Critical patent/DE19716264A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19716264C2 publication Critical patent/DE19716264C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überprüfung einer Oberfläche eines Gegenstands im Hinblick auf Erhebungen der Oberfläche mit einer Lichtquelle zur Erzeugung eines der Oberfläche zugeordneten Lichtstrahls, und mit einem Lichtsensor zur Erfassung von durch eine Erhebung der Oberfläche gestreutem Licht. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Überprüfung einer Oberfläche eines Gegenstands im Hinblick auf Erhebungen der Oberfläche, bei dem ein der Oberfläche zugeordneter Lichtstrahl erzeugt und durch eine Erhebung der Oberfläche gestreutes Licht erfaßt wird.
Es ist bekannt, eine Oberfläche eines Gegenstands dadurch im Hinblick auf Erhebungen der Oberfläche zu überprüfen, daß die Oberfläche von einer Lichtquelle schräg angestrahlt und von einer Prüfperson betrachtet wird. Bei den Erhebungen der Oberfläche kann es sich dabei ganz allgemein um Verunreinigungen handeln, die sich auf der Oberfläche abgesetzt haben, oder ganz allgemein um Inhomogenitäten, die die Oberfläche selbst aufweist. Mit einer entsprechenden Erfahrung kann die Prüfperson beispielsweise Verunreinigungen in der Größenordnung von einigen Mikrometern erkennen. Ersichtlich ist dieses Verfahren aber nur bedingt für die Überprüfung des Gegenstands in einer Serienfertigung geeignet.
Aus der Halbleitertechnik ist es bekannt, einen von einer Lichtquelle erzeugten Lichtstrahl steil auf die Oberfläche eines Silizium-Wafers zu richten. Ist dort zum Beispiel eine Verunreinigung vorhanden, so wird der Lichtstrahl gestreut. Aus dem detektierten Streulicht kann dann auf die Verunreinigung rückgeschlossen werden. Dieses Verfahren ist jedoch nur bei den extrem ebenen und glatten Oberflächen eines Silizium-Wafers verwendbar.
Weist die Oberfläche des zu überprüfenden Gegenstands hingegen Unebenheiten auf oder ist die Oberfläche gar beliebig strukturiert, so wird der auf die Oberfläche einfallende Lichtstrahl durch diese Unebenheiten reflektiert. Das reflektierte Licht wird dann in gleicher Weise wie das von Verunreinigungen gestreute Licht detektiert. Bei dem bekannten Verfahren kann jedoch nicht unterschieden werden, ob es sich um reflektiertes oder gestreutes Licht handelt. Es kann somit in diesem Fall auch nicht sicher aus dem detektierten Licht auf eine Verunreinigung rückgeschlossen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem auch unebene oder beliebig strukturierte Oberflächen eines Gegenstands im Hinblick auf Verunreinigungen überprüft werden können.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die Erfindung dadurch gelöst, daß der von der Lichtquelle erzeugte Lichtstrahl derart als Streiflicht hinsichtlich der Oberfläche ausgerichtet ist, daß die Erhebung der Oberfläche eine Streuung des Lichtstrahls zur Folge hat, während der Lichtstrahl ansonsten möglichst keiner oder nur einer geringfügigen Veränderung unterliegt, und daß der Lichtsensor derart angeordnet ist, daß zumindest ein Teil des gestreuten Lichts erfaßbar ist. Des weiteren wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die Erfindung dadurch gelöst, daß der Lichtstrahl derart als Streiflicht hinsichtlich der Oberfläche ausgerichtet wird, daß er durch eine Erhebung der Oberfläche gestreut wird, während er ansonsten möglichst nicht oder nur geringfügig verändert wird, und daß zumindest ein Teil des gestreuten Lichts erfaßt wird.
Der Lichtstrahl wird also als Streiflicht auf die Oberfläche des Gegenstands gerichtet. Ist dort zum Beispiel eine Verunreinigung vorhanden, so wird der Lichtstrahl gestreut und zumindest ein Teil des gestreuten Lichts wird von dem Lichtsensor erfaßt. Das gestreute Licht kann dabei auch Anteile aufweisen, die durch eine gegebenenfalls nachfolgende Reflexion und/oder Brechung und/oder Beugung entstehen. Aus der Tatsache, daß der Lichtsensor Licht empfängt kann rückgeschlossen werden, daß eine Verunreinigung auf der Oberfläche vorhanden ist. Entsprechendes ist bei mehreren Verunreinigungen der Fall. Ist jedoch keine Erhebung auf der Oberfläche vorhanden, so streift der Lichtstrahl über die Oberfläche des Gegenstands hinweg, ohne daß er besonders gestreut oder reflektiert oder dergleichen wird. Dies hat zur Folge, daß von dem Lichtsensor auch kein gestreutes Licht erfaßt wird. Aus der Tatsache, daß der Lichtsensor kein Licht empfängt kann somit rückgeschlossen werden, daß keine Erhebung und insbesondere keine Verunreinigung auf der Oberfläche vorhanden ist.
Dabei ist es nicht erforderlich, daß die Oberfläche des Gegenstands extrem glatt oder eben ist. Selbst wenn die Oberfläche Unebenheiten oder eine beliebige Struktur aufweist, so führt dies nicht zu einer Streuung oder Reflexion oder dergleichen des Lichtstrahls. Statt dessen streift der Lichtstrahl über diese Unebenheiten oder die Struktur hinweg, ohne dadurch besonders beeinflußt zu werden.
Somit ist es auch bei unebenen oder strukturierten Oberflächen durch die Verwendung eines Streiflichts möglich, Erhebungen und damit insbesondere Verunreinigungen auf der Oberfläche des Gegenstands sicher zu erkennen. Bei dem Streiflicht handelt es sich dabei um einen einfach zu erzeugenden Lichtstrahl, der ohne weiteres auch bei der Serienfertigung des Gegenstands eingesetzt werden kann.
Bei vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist der von der Lichtquelle erzeugte Lichtstrahl etwa parallel zu der Oberfläche ausgerichtet und/oder weist der von der Lichtquelle erzeugte Lichtstrahl einen Winkel von etwa 0 Grad bis etwa 10 Grad zu der Oberfläche auf, insbesondere einen Winkel von etwa 1 Grad bis etwa 7 Grad zu der Oberfläche. Durch diese Ausgestaltungen wird ein Streiflicht erzeugt, das besonders gut dazu geeignet ist, einerseits durch das Auftreffen auf eine Verunreinigung zu streuen und andererseits ansonsten im wesentlichen keinen Veränderungen zu unterliegen. Insbesondere Unebenheiten oder Strukturen in der zu überprüfenden Oberfläche haben bei derartigen Ausgestaltungen des Streiflichts keine besonderen Folgen im Hinblick auf eine unerwünschte Streuung oder Reflexion oder dergleichen.
Bei weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung erzeugt die Lichtquelle einen Lichtstrahl mit etwa parallelem Licht und/oder ist der Lichtstrahl geringfügig aufgespreizt. Durch diese Ausgestaltungen wird ein Streiflicht erzeugt, das über eine größere Länge dazu geeignet ist, bei einem Nicht- Vorhandensein von Verunreinigungen keinen Veränderungen zu unterliegen. Auch bei Unebenheiten oder Strukturen in der Oberfläche entsteht aufgrund des parallelen oder nur geringfügig gespreizten Lichtstrahls im wesentlichen keine Streuung oder Reflexion des Lichtstrahls.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Lichtsensor in einer etwa lotrecht zu der Oberfläche und etwa parallel zu dem Lichtstrahl verlaufenden Ebene angeordnet. Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Lichtsensor etwa in der Mitte über einem von dem Lichtstrahl überstreiften Bereich angeordnet ist. Auf diese Weise kann mit einem einzigen Lichtsensor die gesamte Länge überwacht werden, über die der Lichtsensor über die Oberfläche hinwegstreift. Es ist also bei dieser Weiterbildung ein Lichtsensor ausreichend, um die Oberfläche des Gegenstands im Hinblick auf Verunreinigungen zu überprüfen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind zwei oder mehrere dreidimensional im Raum um die Oberfläche angeordnete Lichtsensoren vorgesehen. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Lichtsensoren auf einem Zylindermantel um den Lichtstrahl angeordnet sind. Auf diese Weise ist es möglich, Verunreinigungen auf der Oberfläche noch besser und sicherer zu erkennen. Gleichzeitig ist es durch diese Weiterbildung möglich, das gesamte Verfahren zur Überprüfung aufgrund der Mehrzahl von Lichtsensoren zu beschleunigen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind zwei oder mehrere Lichtquellen vorgesehen. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Lichtstrahlen der Lichtquellen etwa parallel zueinander ausgerichtet sind und/oder wenn die Lichtstrahlen der Lichtquellen einander entgegengerichtet sind. Auf diese Weise kann der Lichtstrahl hinsichtlich seiner Breite vergrößert werden, mit der er über die zu überprüfende Oberfläche hinwegstreift. Dies stellt gleichzeitig eine Beschleunigung des gesamten Prüfverfahrens dar. Des weiteren wird durch die einander entgegengerichtet wirkenden Lichtquellen erreicht, daß Verunreinigungen auf der Oberfläche noch besser und sicherer erkannt werden.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überprüfung einer Oberfläche eines Gegenstands.
Die in der Figur dargestellte Vorrichtung 1 weist zwei Lichtquellen 2, 3 und einen Lichtsensor 4 auf.
Die Lichtquelle 2 erzeugt einen Lichtstrahl 5 und die Lichtquelle 3 erzeugt einen Lichtstrahl 6. Die Lichtstrahlen 5, 6 bestehen aus etwa parallelem oder nur geringfügig aufgespreiztem Licht. Bei den Lichtquellen 2, 3 kann es sich beispielsweise um Laser-Lichtquellen handeln.
Der Lichtsensor 4 ist dazu geeignet, Licht zu erfassen. Fällt Licht auf den Lichtsensor 4, so wird die dadurch veränderte Intensität des von dem Lichtsensor 4 erfaßten Lichts erkannt. Dabei ist es unerheblich, ob es sich um gestreutes Licht oder reflektiertes Licht oder dergleichen handelt. Bei dem Lichtsensor 4 kann es sich beispielsweise um eine Kamera mit einer photoempfindlichen Sensorfläche handeln.
Die Lichtquellen 2, 3 und der Lichtsensor 4 sind mit einem nicht-dargestellten Rechengerät gekoppelt, das die Lichtquellen 2, 3 ein- und ausschaltet und die Intensität des von dem Lichtsensor 4 erfaßten Lichts verarbeitet.
In der Figur ist des weiteren ein Gegenstand 7 dargestellt, der eine Oberfläche 8 besitzt. Bei dem Gegenstand 7 kann es sich um jeglichen insbesondere technischen Gegenstand handeln, beispielsweise um eine Maschine, ein einzelnes Bauteil einer Maschine, ein Werkzeug zur Herstellung eines derartigen Bauteils oder dergleichen. Die Oberfläche 8 des Gegenstands 7 kann uneben oder strukturiert oder auf sonstige Weise nicht glatt sein.
In der Figur bildet die Oberfläche 8 eine Ebene. Es ist aber auch möglich, daß die Oberfläche 8 zwei- oder dreidimensional gebogen ist. Des weiteren besitzt die in der Figur dargestellte Oberfläche 8 eine viereckige Gestalt. Es ist aber auch möglich, daß die Oberfläche 8 eine beliebig geformte Gestalt aufweist.
In der Figur ist ein Koordinatensystem 9 angegeben, das eine x-Achse und eine y-Achse in der Ebene der Oberfläche 8 aufweist sowie eine z-Achse lotrecht dazu.
Die beiden Lichtquellen 2, 3 sind einander gegenüberstehend auf beiden Seiten der Oberfläche 8 angeordnet. Die beiden Lichtquellen 2, 3 sind etwas oberhalb der Ebene der Oberfläche 8 angeordnet. Die Lichtstrahlen 5, 6 der Lichtquellen 2, 3 sind zu der Oberfläche 8 gerichtet. Die Lichtstrahlen 5, 6 sind zueinander entgegengerichtet. Die beiden Lichtstrahlen 5, 6 verlaufen jeweils etwa parallel zu der x-z-Ebene und sind somit insoweit etwa parallel zueinander angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, daß die beiden Lichtstrahlen 5, 6 insoweit einen Winkel zueinander aufweisen. In der x-z-Ebene weisen die beiden Lichtstrahlen 5, 6 einen Winkel 10, 11 zu der Ebene der Oberfläche 8 auf. Der Winkel 10, 11 beträgt zwischen etwa 1 Grad und etwa 7 Grad, insbesondere etwa 6 Grad.
Es ist ebenfalls möglich, daß die beiden Lichtstrahlen 5, 6 etwa parallel zu der Ebene der Oberfläche 8 angeordnet sind, daß also die beiden Winkel 10, 11 etwa gleich 0 Grad sind. In diesem Fall ist es möglich, daß die beiden Lichtstrahlen 5, 6 etwa koaxial verlaufen.
Ebenfalls ist es möglich, daß nur eine einzige der beiden Lichtquellen 2 oder 3 vorhanden ist, deren Lichtstrahl 5 oder 6 entweder etwa parallel oder unter dem Winkel 10 oder 11 von beispielsweise etwa 6 Grad zur Oberfläche 8 angeordnet ist.
Die beiden Lichtstrahlen 5, 6 der Lichtquellen 2, 3 stellen ein Streiflicht auf der Oberfläche 8 des Gegenstands 7 dar. Dies bedeutet, daß die beiden Lichtstrahlen 5, 6 über die Oberfläche 8 hinwegstreifen, ohne die Oberfläche 8 besonders zu berühren. Insbesondere werden die beiden Lichtstrahlen 5, 6 von der Oberfläche 8 im wesentlichen nicht gestreut oder reflektiert oder auf sonstige Weise beeinflußt oder verändert.
In der Figur ist ein Bereich 12 auf der Oberfläche 8 schwarz gekennzeichnet, über den die beiden Lichtstrahlen 5, 6 hinwegstreifen. Der Bereich 12 besitze eine Länge in x- Richtung und eine Breite in y-Richtung. Die Länge kann insbesondere in Abhängigkeit von dem Winkel 10, 11 der Lichtstrahlen 5, 6 beispielsweise etwa 50 mm betragen. Die Breite kann in Abhängigkeit von den verwendeten Lichtquellen 2, 3 beispielsweise etwa 3 mm betragen.
In z-Richtung oberhalb der Oberfläche 8 des Gegenstands 7 ist der Lichtsensor 4 angeordnet. Der Lichtsensor 4 ist in derjenigen x-z-Ebene angeordnet, in der die beiden Lichtstrahlen 5, 6 verlaufen. Des weiteren ist der Lichtsensor 4 etwa in der Mitte über dem von den beiden Lichtstrahlen 5, 6 gebildeten Bereich 12 angeordnet. Der Lichtsensor 4 ist derart ausgerichtet, daß er Licht aus der Richtung der Oberfläche 8 erfassen kann.
Mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung 1 kann die Oberfläche 8 des Gegenstands 7 im Hinblick auf Erhebungen der Oberfläche 8 untersucht werden. Bei einer Erhebung der Oberfläche 8 kann es sich ganz allgemein um Verunreinigungen handeln, die sich auf der Oberfläche 8 abgesetzt haben, also beispielsweise um Partikel, Bakterien, Trocknungsrückstände oder dergleichen. Ebenfalls kann es sich bei einer Erhebung der Oberfläche 8 ganz allgemein um Inhomogenitäten handeln, die die Oberfläche 8 selbst aufweist, also beispielsweise um Einschlüsse, Kratzer, Aufwölbungen oder dergleichen.
Zur Überprüfung der Oberfläche 8 des Gegenstands 7 beispielsweise im Hinblick auf Verunreinigungen werden die beiden Lichtstrahlen 5, 6 der beiden Lichtquellen 2, 3 in der beschriebenen Weise auf die Oberfläche 8 gerichtet. Des weiteren wird der Lichtsensor 4 in der beschriebenen Weise über der Oberfläche 8 angeordnet.
Ist in dem Bereich 12 der Oberfläche 8 keine Verunreinigung vorhanden, so hat dies zur Folge, daß die beiden Lichtstrahlen 5, 6 ohne jegliche Hindernisse über die Oberfläche 8 hinwegstreifen. Die beiden Lichtstrahlen 5, 6 unterliegen also in dem Bereich 12 im wesentlichen keiner Veränderung. Es entsteht im wesentlichen keine Streuung oder Reflexion oder dergleichen der beiden Lichtstrahlen 5, 6. Von dem Lichtsensor 4 wird somit im wesentlichen keine Veränderung des erfaßten Lichts detektiert. Daraus kann durch das Rechengerät rückgeschlossen werden, daß innerhalb des Bereichs 12 auf der Oberfläche 8 des Gegenstands 7 keine Verunreinigungen vorhanden sind.
Ist hingegen in dem Bereich 12 der Oberfläche 8 eine Verunreinigung vorhanden, so hat dies zur Folge, daß zumindest einer der beiden Lichtstrahlen 5, 6 von der Verunreinigung gestreut wird. In der Figur sind derartige Verunreinigungen als weiße Punkte innerhalb des schwarzen Bereichs 12 dargestellt. Das auf diese Weise erzeugte gestreute Licht wird von der Verunreinigung nach allen Seiten abgelenkt. Das gestreute Licht kann dabei auch Anteile aufweisen, die durch eine Reflexion und/oder eine Brechung und/oder eine Beugung an der Verunreinigung und/oder danach an der Oberfläche 8 entstanden sind. Dies hat zur Folge, daß zumindest ein Teil des gestreuten Lichts von dem Lichtsensor 4 erfaßt wird. Die Intensität des von dem Lichtsensor 4 erfaßten Lichts verändert sich damit. Daraus kann durch das Rechengerät rückgeschlossen werden, daß innerhalb des Bereichs 12 auf der Oberfläche 8 eine Verunreinigung vorhanden ist.
Nunmehr wird beispielsweise der Gegenstand 7 in der Ebene der Oberfläche 8 um eine Strecke in y-Richtung verschoben, die etwa der Breite des Bereichs 12 entspricht. Damit streifen die beiden Lichtstrahlen 5, 6 über einen neuen Bereich, der zu dem bisherigen Bereich 12 benachbart ist. Der beschriebene Prüfvorgang wird dann für diesen neuen Bereich wiederholt. Auf diese Weise kann dann nacheinander die gesamte Oberfläche 8 des Gegenstands 7 im Hinblick auf Verunreinigungen überprüft werden.
Durch das beschriebene Verfahren kann die Oberfläche 8 des Gegenstands 7 hinsichtlich Erhebungen der Oberfläche 8 untersucht werden. Diese Untersuchung kann dabei im Rahmen einer Prüfung der Güte, zum Beispiel der Bearbeitungsgüte der Oberfläche 8 erfolgen, oder im Rahmen einer Prüfung oder Analyse der Materialbeschaffenheit des Gegenstands 7, oder im Rahmen einer Feststellung der Zahl oder der Größe oder der Konzentration von Partikeln oder dergleichen auf der Oberfläche 8.
In der Figur ist der Winkel zwischen dem Lichtstrahl 5 der Lichtquelle 2 und dem Lichtsensor 4 mit der Bezugsziffer 13 gekennzeichnet. Dieser Winkel 13 beträgt 90 Grad abzüglich dem Betrag des Winkels 10. Es ist jedoch ebenfalls möglich, daß der Lichtsensor 4 in einem anderen Winkel 13 angeordnet ist, also nicht lotrecht zur Ebene der Oberfläche 8. Des weiteren kann der Lichtsensor 4 auch in einem Winkel zu der x-z-Ebene angeordnet sein, also auch insoweit schräg zur Oberfläche 8. Wesentlich ist nur, daß der Lichtsensor 4 derart angeordnet ist, daß er den von den beiden Lichtstrahlen 5, 6 überstreiften Bereich 12 einsehen kann, und daß er von dort ausgehendes Licht erfassen kann.
Ebenfalls ist es möglich, daß nicht nur der Lichtsensor 4, sondern daß mehrere Lichtsensoren vorgesehen sind. Diese können dreidimensional in dem Raum über der Oberfläche 8 angeordnet sein. Beispielsweise können mehrere Lichtsensoren auf einem Zylindermantel angeordnet sein, dessen Achse von den beiden Lichtstrahlen 5, 6 gebildet wird. Damit lassen sich insbesondere Materialanalysen oder dergleichen durchführen.
Eine weitere Möglichkeit bestehe darin, daß nicht nur die beiden Lichtquellen 2, 3, sondern daß mehrere Lichtquellen vorgesehen sind. Diese Lichtquellen können beispielsweise in zwei Reihen nebeneinander über der Oberfläche 8 angeordnet sein. Auf diese Weise ist es möglich, durch eine entsprechende Anzahl von Lichtquellen und eine entsprechende Anzahl von Lichtsensoren den Bereich 12 zu vergrößern und damit gegebenenfalls die gesamte Oberfläche 8 des Gegenstands 7 mittels eines einzigen Prüfvorgangs zu überprüfen.
Ist die Oberfläche 8 des Gegenstands 7 gewölbt, so können immer bestimmte Teile der Oberfläche 8 herausgegriffen und überprüft werden, die für sich im wesentlichen eine Ebene bilden. Auf diese Weise kann somit auch eine gewölbte Oberfläche 8 nacheinander im Hinblick auf Verunreinigungen überprüft werden.

Claims (17)

1. Vorrichtung (1) zur Überprüfung einer Oberfläche (8) eines Gegenstands (7) im Hinblick auf Erhebungen der Oberfläche (8) mit einer Lichtquelle (2, 3) zur Erzeugung eines der Oberfläche (8) zugeordneten Lichtstrahls (5, 6) , und mit einem Lichtsensor (4) zur Erfassung von durch eine Erhebung der Oberfläche (8) gestreutem Licht, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Lichtquelle (2, 3) erzeugte Lichtstrahl (5, 6) derart als Streiflicht hinsichtlich der Oberfläche (8) ausgerichtet ist, daß die Erhebung der Oberfläche (8) eine Streuung des Lichtstrahls (5, 6) zur Folge hat, während der Lichtstrahl (5, 6) ansonsten möglichst keiner oder nur einer geringfügigen Veränderung unterliegt, und daß der Lichtsensor (4) derart angeordnet ist, daß zumindest ein Teil des gestreuten Lichts erfaßbar ist.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Lichtquelle (2, 3) erzeugte Lichtstrahl (5, 6) etwa parallel zu der Oberfläche (8) ausgerichtet ist.
3. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Lichtquelle (2, 3) erzeugte Lichtstrahl (5, 6) einen Winkel von etwa 0 Grad bis etwa 10 Grad zu der Oberfläche (8) aufweist, insbesondere einen Winkel (10, 11) von etwa 1 Grad bis etwa 7 Grad zu der Oberfläche (8).
4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (2, 3) einen Lichtstrahl (5, 6) mit etwa parallelem Licht erzeugt.
5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl (5, 6) geringfügig aufgespreizt ist.
6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtsensor (4) in einer etwa lotrecht zu der Oberfläche (8) und etwa parallel zu dem Lichtstrahl (5, 5) verlaufenden Ebene angeordnet ist.
7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtsensor (4) etwa in der Mitte über einem von dem Lichtstrahl (5, 6) überstreiften Bereich (12) angeordnet ist.
8. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere dreidimensional im Raum um die Oberfläche (8) angeordnete Lichtsensoren vorgesehen sind.
9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsensoren auf einem Zylindermantel oder dergleichen um den Lichtstrahl (5, 6) angeordnet sind.
10. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Lichtquellen (2, 3) vorgesehen sind.
11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstrahlen (5, 6) der Lichtquellen (2, 3) etwa parallel zueinander ausgerichtet sind.
12. Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstrahlen (5, 6) der Lichtquellen (2, 3) einander entgegengerichtet sind.
13. Verfahren zur Überprüfung einer Oberfläche (8) eines Gegenstands (7) im Hinblick auf Erhebungen der Oberfläche (8), bei dem ein der Oberfläche (8) zugeordneter Lichtstrahl (5, 6) erzeugt und durch eine Erhebung der Oberfläche (8) gestreutes Licht erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl (5, 6) derart als Streiflicht hinsichtlich der Oberfläche (88) ausgerichtet wird, daß er durch die Erhebung der Oberfläche (8) gestreut wird, während er ansonsten möglichst nicht oder nur geringfügig verändert wird, und daß zumindest ein Teil des gestreuten Lichts erfaßt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl (5, 6) etwa parallel zu der Oberfläche (8) und/oder unter einem Winkel von etwa 0 Grad bis etwa 10 Grad zu der Oberfläche, insbesondere unter einem Winkel (10, 11) von etwa 1 Grad bis etwa 7 Grad zu der Oberfläche (8), erzeugt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl (5, 6) mit etwa parallelem Licht, insbesondere mit geringfügig aufgespreiztem Licht erzeugt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Erhebung der Oberfläche (8) geschlossen wird, wenn gestreutes Licht erfaßt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Nicht-Vorhandensein einer Erhebung geschlossen wird, wenn kein gestreutes Licht erfaßt wird.
DE19716264A 1997-04-18 1997-04-18 Vorrichtung und Verfahren zur Überprüfung einer Oberfläche eines Gegenstands Expired - Lifetime DE19716264C2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19716264A DE19716264C2 (de) 1997-04-18 1997-04-18 Vorrichtung und Verfahren zur Überprüfung einer Oberfläche eines Gegenstands
PCT/EP1998/002195 WO1998048243A1 (de) 1997-04-18 1998-04-15 Vorrichtung und verfahren zur überprüfung einer oberfläche eines gegenstands
US09/403,019 US6532065B1 (en) 1997-04-18 1998-04-15 Device and method for controlling the surface of an object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19716264A DE19716264C2 (de) 1997-04-18 1997-04-18 Vorrichtung und Verfahren zur Überprüfung einer Oberfläche eines Gegenstands

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19716264A1 true DE19716264A1 (de) 1998-10-22
DE19716264C2 DE19716264C2 (de) 2002-07-25

Family

ID=7826923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19716264A Expired - Lifetime DE19716264C2 (de) 1997-04-18 1997-04-18 Vorrichtung und Verfahren zur Überprüfung einer Oberfläche eines Gegenstands

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6532065B1 (de)
DE (1) DE19716264C2 (de)
WO (1) WO1998048243A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10122313A1 (de) * 2001-05-08 2002-11-21 Wolfgang P Weinhold Verfahren und Vorrichtung zur berührungsfreien Untersuchung eines Gegenstandes, insbesondere hinsichtlich dessen Oberflächengestalt
DE10244819A1 (de) * 2002-09-26 2004-04-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Detektion einer fluoreszierenden Substanz auf einer technischen Oberfläche
DE102007002106B3 (de) * 2007-01-09 2008-07-03 Wolfgang Weinhold Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung eines Gegenstandes
WO2015184086A1 (en) * 2014-05-29 2015-12-03 Corning Incorporated Method for particle detection on flexible substrates

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1997456B1 (de) 2004-02-13 2011-12-07 Innovational Holdings, LLC Medizinisches Beschichtungssystem sowie Beschichtungsverfahren für Drähte
DE102004008762B4 (de) * 2004-02-23 2006-10-12 Erwin Kayser-Threde Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Detektion und zum Identifizieren von Biopartikeln
NL1036125A1 (nl) * 2007-11-08 2009-05-11 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and method.
JP2010032265A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Canon Inc 異物検査装置、露光装置及びデバイス製造方法
DE102009041268A1 (de) 2009-09-11 2011-05-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Partikeldetektor und Verfahren zur Detektion von Partikeln
CN111351794B (zh) * 2018-12-20 2021-12-10 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种物体表面检测装置及检测方法
DE102019111940A1 (de) * 2019-05-08 2020-11-12 Wafios Aktiengesellschaft Umformmaschine zum Herstellen von Biegeteilen aus isoliertem länglichem Material

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3637477A1 (de) * 1986-11-04 1988-05-11 Wacker Chemitronic Verfahren und vorrichtung zur ermittlung der qualitaet von oberflaechen, insbesondere von halbleiterscheiben
DE3540288C2 (de) * 1985-06-21 1988-10-20 Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma, Osaka, Jp
DE3741616A1 (de) * 1987-12-09 1989-06-22 Zahoransky Anton Fa Pruefeinrichtung
US5105149A (en) * 1989-07-17 1992-04-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus for inspecting electronic devices mounted on a circuit board
US5305079A (en) * 1991-06-24 1994-04-19 Canon Kabushiki Kaisha Nondestructive method for detecting defects in thin film using scattered light

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4342515A (en) * 1978-01-27 1982-08-03 Hitachi, Ltd. Method of inspecting the surface of an object and apparatus therefor
JPS57132044A (en) * 1981-02-10 1982-08-16 Hitachi Metals Ltd Discriminating method of surface defect
DE3626724C2 (de) 1986-08-07 1994-06-16 Siemens Ag Anordnung zur Oberflächenprüfung
US4772126A (en) * 1986-10-23 1988-09-20 Inspex Incorporated Particle detection method and apparatus
JP3087384B2 (ja) * 1991-10-08 2000-09-11 松下電器産業株式会社 異物検査装置
JP3253177B2 (ja) * 1993-06-15 2002-02-04 キヤノン株式会社 表面状態検査装置
US5521692A (en) 1995-05-05 1996-05-28 Xerox Corporation Method and apparatus for identifying substrate surface relief and controlling print quality

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3540288C2 (de) * 1985-06-21 1988-10-20 Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma, Osaka, Jp
DE3637477A1 (de) * 1986-11-04 1988-05-11 Wacker Chemitronic Verfahren und vorrichtung zur ermittlung der qualitaet von oberflaechen, insbesondere von halbleiterscheiben
DE3741616A1 (de) * 1987-12-09 1989-06-22 Zahoransky Anton Fa Pruefeinrichtung
US5105149A (en) * 1989-07-17 1992-04-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus for inspecting electronic devices mounted on a circuit board
US5305079A (en) * 1991-06-24 1994-04-19 Canon Kabushiki Kaisha Nondestructive method for detecting defects in thin film using scattered light

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10122313A1 (de) * 2001-05-08 2002-11-21 Wolfgang P Weinhold Verfahren und Vorrichtung zur berührungsfreien Untersuchung eines Gegenstandes, insbesondere hinsichtlich dessen Oberflächengestalt
DE10291985B4 (de) * 2001-05-08 2015-05-13 Wolfgang Weinhold Verfahren und Vorrichtung zur berührungsfreien Untersuchung eines Gegenstandes, insbesondere hinsichtlich dessen Oberflächengestalt
DE10244819A1 (de) * 2002-09-26 2004-04-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Detektion einer fluoreszierenden Substanz auf einer technischen Oberfläche
DE10244819B4 (de) * 2002-09-26 2007-05-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Detektion einer fluoreszierenden Substanz auf einer technischen Oberfläche
DE102007002106B3 (de) * 2007-01-09 2008-07-03 Wolfgang Weinhold Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung eines Gegenstandes
US9322644B2 (en) 2007-01-09 2016-04-26 Wolfgang Weinhold Method and apparatus for the examination of an object
WO2015184086A1 (en) * 2014-05-29 2015-12-03 Corning Incorporated Method for particle detection on flexible substrates

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998048243A1 (de) 1998-10-29
US6532065B1 (en) 2003-03-11
DE19716264C2 (de) 2002-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3007233C2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Fehlerbestimmung von Oberflächen
EP0518188B1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Partikelgrössenverteilung von Partikelgemischen
DE3048053C2 (de)
DE19716264C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Überprüfung einer Oberfläche eines Gegenstands
DE2617457A1 (de) Verfahren zum erzeugen eines sichtbildes eines zu pruefenden gegenstandes mittels durchstrahlung sowie optische pruefvorrichtung
DE102009058215B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenprüfung eines Lagerbauteils
DE102007025320B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Gegenständen
DE2602001A1 (de) Pruefverfahren zum getrennten erfassen von unterschiedlichen werkstueckoberflaechenfehlern und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens
DE112005000828B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung von Halbleiter-Wafern
CH643060A5 (de) Verfahren zur bestimmung des durchmessers oder des querschnittes eines faden- oder drahtfoermigen koerpers, vorrichtung zur ausfuehrung des verfahrens, sowie anwendung des verfahrens.
DE4015930C2 (de) Verfahren zum Unterscheiden von Teilchenaggregationsmustern
DE3714305C2 (de) Einrichtung und Verfahren zum Abtasten von Oberflächen mit strahlerzeugenden Einrichtungen, welche einen ersten und zweiten Beleuchtungsstrahl mit unterschiedlicher Polarisationen erzeugen
DE10359837A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines Gewindes eines Verbindungselements auf Beschädigungen
EP1850119A1 (de) Optischer Sensor und Verfahren zur optischen Inspektion von Oberflächen
DE3438256A1 (de) Agglutinationsreagenz-anzeigesystem
EP2144052A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren und Klassifizieren von Defekten
EP1047917B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur faserlängenmessung
DE202014100974U1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung der Partikelgröße und/oder der Partikelform eines Partikelgemisches
WO2012146392A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur charakterisierung von physikalischen eigenschaften granularer materialien
CH440734A (de) Einrichtung zum Bestimmen von Abmessungen an Körpern
EP2572186A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur charakterisierung von pyramidalen oberflächenstrukturen auf einem substrat
DE60115064T2 (de) Analyseeinrichtung und -verfahren für flüssigkeitshaltige substanzen
DE2528912A1 (de) Vorrichtung zum messen der konzentration einer trueben loesung
EP3462164A1 (de) Anordnung und verfahren zur inspektion von bewegten plattenförmigen objekten
DE3232885A1 (de) Verfahren zur automatischen pruefung von oberflaechen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right