DE3048053C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3048053C2 DE3048053C2 DE3048053A DE3048053A DE3048053C2 DE 3048053 C2 DE3048053 C2 DE 3048053C2 DE 3048053 A DE3048053 A DE 3048053A DE 3048053 A DE3048053 A DE 3048053A DE 3048053 C2 DE3048053 C2 DE 3048053C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- optics
- particle
- radiation
- scattered
- scanning
- 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 - Lifetime
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 85
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 29
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 12
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 12
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000011860 particles by size Substances 0.000 description 1
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
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
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 zum Erfassen
des Vorliegens von mikroskopischen Teilchen auf einer
ebenen Fläche einer Platte, die in einer ersten Richtung parallel
zur Fläche vorrückt, mit einer Einrichtung zum
Erzeugen eines schmalen Strahles hoher Intensität monochromatischer
Strahlung, einer Einrichtung zum Lenken
des Strahls auf die Fläche unter einem sehr spitzen Winkel
zu dieser, einer Optik, die unter einem bestimmten Winkel
zur Fläche ausgerichtet ist, zum Sammeln der durch das
Teilchen gestreuten Strahlung und einer mit der Optik
gekoppelten Umsetzereinrichtung zur Umwandlung der durch
ein Teilchen gestreuten Strahlung in ein analoges elektrisches
Signal.
Bei der Herstellung mikroelektrischer Schaltungen durch
Photolithographie wird der Aufbau einer Schaltung oft
zuerst in eine physikalische Form wie ein Muster von
dunklen Bereichen auf einer photolithographischen Maske
gebracht, die gewöhnlich als Fadennetz
bezeichnet wird. Das Fadennetz liegt auf dem Objektivtisch
eines Strahlungsprojektors, um eine Belichtung von
einer gewöhnlich verringerten Größe auf einen Substrat
zu erzeugen, das seinerseits eine Schicht der Schaltung
bildet. Es ist äußerst wichtig, daß das Fadennetz frei
von Staub oder anderen Feststoffteilchen auf seinen beiden
Flächen ist, da der Staub als ein dunkler Bereich beim
Drucken der Scheibe projiziert wird. Das Vorliegen von
Staub auf dem Fadennetz führt oft zu einer elektrischen
Verbindung oder anderen Schaltungsveränderung, die eine
Fehlfunktion der mikroelektronischen Schaltung hervorruft.
Der Fehler wird gewöhnlich nicht erfaßt, bis eine
Reihe von Chips hergestellt ist. Diese Schaltungen
müssen als Ausschuß aussortiert werden. Die wirtschaftliche
Herstellung mikroelektronischer Schaltungen hoher
Qualität hängt daher direkt von der Fähigkeit ab, kleine
Staubteilchen zu erfassen und auszuschließen, die auf
dem Fadennetz vorhanden sein können, gerade bevor dieses auf
den Objektivtisch des Projektors gelegt wird.
Bisherige Fadennetze werden vor dem Einsetzen in den
Projektor von Hand in offener Umgebung überprüft. Dieses
Vorgehen hat zahlreiche Nachteile. Zunächst ist viel Erfahrung
und Konzentration der Person erforderlich, die das
Fadennetz untersucht. Eine manuelle Untersuchung ist insbesondere
für extrem kleine Staubteilchen z. B. mit einem
Durchmesser von etwa 1 bis 5 µm schwierig. Wenn weiterhin
durch visuelle Untersuchung ein Staubteilchen erfaßt wird,
so ist es äußerst schwierig, dessen Lage zu bestimmen, um
das Teilchen zu entfernen. Da schließlich die Untersuchung
in einer unkontrollierten, offenen Umgebung erfolgt, kann
das Fadennetz ein Staubteilchen annehmen, nachdem es untersucht
wurde.
Die meisten Anwendungen einer Strahlungsstreuung zur
Erfassung oder Messung von Teilchen benutzen Licht, das
von in einem Fluid suspendierten Teilchen vorwärtsgestreut
ist. Jedoch gibt es einige wenige Fälle mit Lichtstreuung
zur Prüfung fester Flächen. So wurden verschiedene Anordnungen
zur Oberflächenprüfung mittels Laserlicht und Photodetektoren
bereits beschrieben (vgl. J. F. Ready in Industrial
Applications of Lasers, Seiten 331-333). Eine Anordnung
erfaßt das Vorliegen von Goldklümpchen auf einer keramischen
Fläche mittels von den Klümpchen gestreuten Lichtes.
Weiterhin gibt es eine Anordnung, bei der das Licht
von Teilchen gestreut wird, die in eine dünne Flüssigkeitsschicht
eingetaucht sind, die eine Oberfläche bedeckt (vgl.
US-PS 37 67 306). Die Überwachung einer Glasfläche auf das
Vorliegen extrem kleiner Teilchen, wie beispielsweise Staub,
weist gemeinsame Probleme auf, die durch die bestehenden
Anordnungen nicht angesprochen werden. Ein wesentlicher
Unterschied liegt darin, daß die Oberfläche des Glas-Fadennetzes
selbst vergleichsweise rauh ist und daher Licht
streut. Diese durch Glas eingeführte Streuung führt zu
einem allgemeinen Hintergrundrauschen, das leicht die
durch ein kleines Staubteilchen eingeführte Streuung überdecken
kann. Ein anderer Unterschied liegt darin, daß Staubteilchen
extrem klein mit beispielsweise einem Durchmesser
von 1 bis 5 µm sein können. Keine üblichen Prüf- oder Überwachungsanordnungen
mit Strahlungsstreuung können Teilchen
dieser Größe in einer Umgebung hohen Rauschens erfassen.
Ein anderes, der Prüfung oder Überwachung von Fadennetzen
auf Staubteilchen eigenes Problem liegt darin, daß
es äußerst zweckmäßig ist, eine Anordnung zu besitzen, die
unempfindlich gegenüber Teilchen mit Abmessungen ist, die
kleiner als ein vorbestimmter Wert sind. Keine übliche Anordnung
liefert eine Messung der Teilchengröße, die insbesondere
empfindlich genug ist, um zwischen extrem kleinen
Teilchen zu unterscheiden, die in der Größe lediglich
um 1 oder 2 µ abweichen. Die Erfassung von Staub auf einem
Fadennetz ist auch kompliziert, da die Stärke der gestreuten
Strahlung sich mit dem Streuwinkel und der Teilchengröße
ändert, so daß es keinen besonderen Winkel gibt, der
zuverlässig einem höchsten oder geringsten Grad der Streuung
zugeordnet ist.
Aus IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 16, No. 6,
November 1973, Seiten 1964 bis 1966 ist eine Vorrichtung
zum Erfassen des Vorliegens von mikroskopischen Teilchen
auf einem ebenen Halbleitersubstrat bekannt, bei dem
vier in einer Linie konvergierende Lichtstrahlen unter
einem sehr spitzen Winkel auf die zu untersuchende Fläche
gelenkt werden. Das von in der beleuchteten Linie vorliegenden
Teilchen reflektierte Licht wird über einen Umlenkspiegel
in eine Optik geworfen und dann von einem Detektor
registriert.
Auch bei dieser bekannten Anordnung besteht das bereits
oben angesprochene Problem, nämlich, daß bei mikroskopisch
kleinen Teilchen die Intensität des von dem Teilchen
gestreuten Lichts nicht nur von dessen Größe abhängt,
sondern auch von dem Winkel unter dem die gestreute Strahlung
detektiert wird, so daß ein zur Größe des Teilchens
eindeutig zuordenbares Signal nicht erhalten werden kann.
Ein weiteres grundsätzliches Problem besteht darin, daß
das von dem Teilchen herrührende Signal im Hintergrundrauschen
untergeht, wenn das Teilchen gerade eine solche
Größe hat, daß die Intensität des gestreuten Lichts unter
dem Beobachtungswinkel im Bereich eines Minimums liegt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der
vorausgesetzten Art zu schaffen, die mikroskopisch kleine
Teilchen unterschiedlicher Größe zuverlässig detektiert
und ein von der Größe des detektierten Teilchens abhängiges
Ausgangssignal abgibt.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen des Vorliegens
von mikroskopischen Teilchen auf einer ebenen Fläche
wie beispielsweise einer Seite der oben genannten Fadennetzplatte,
umfaßt eine Einrichtung zum Erzeugen eines schmalen
Strahles hoher Intensität monochromatischer Strahlung,
vorzugsweise einem Laser, und eine Einrichtung zum Lenken
des Strahls auf die Fläche unter einem sehr spitzen Winkel
zu dieser, die durch entsprechende optische Elemente
gebildet wird. Der schmale Strahl hoher Intensität wird
unter einem sehr spitzen Winkel, vorzugsweise einem Streifwinkel
von etwa 0,5° gemessen von der Fläche, auf diese gerichtet.
Das von auf der Fläche befindlichen Teilchen gestreute
Licht wird von einer Optik gesammelt, deren optische
Achse unter einem bestimmten Winkel zur Fläche ausgerichtet
ist, vorzugsweise im Bereich von 60° bis 160°. Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Optik einerseits
eine hohe Auflösung und andererseits eine so große numerische
Apertur auf, daß die durch die Optik aufgenommene
vom Teilchen gestreute Strahlung proportional zur Größe
des Teilchens ist. Vorzugsweise liegt die numerische
Apertur im Bereich von 0,15 bis 0,20, was bedeutet, daß
die Optik gestreute Strahlung in einem Kegel aufnimmt,
dessen Kegel-Halbwinkel für fokussierte Strahlen etwa
10° entspricht. Der spitze Einfallswinkel gegenüber der
Fläche führt zusammen mit den genannten Eigenschaften
der Optik zu einem sehr guten Rauschabstand.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsmaterial der Erfindung
ist die Vorrichtung so ausgebildet, daß das Vorliegen
von mikroskopischen Teilchen auf zwei einander gegenüberliegenden
Flächen einer Platte detektiert wird. Dazu ist
ein Strahlteiler vorgesehen, der den erzeugten Strahl
hoher Intensität in zwei Teilstrahlen mit ungefähr gleicher
Stärke aufspaltet, sowie eine weitere Einrichtung, um
den zweiten Strahl wiederum unter einem sehr spitzen
Winkel auf die zweite Fläche der Platte zu lenken. Die
von Teilchen auf der zweiten Fläche gestreute Strahlung
wird von einer weiteren Optik gesammelt, die ebenfalls
eine hohe Auflösung und eine so große numerische Apertur
aufweist, daß die durch das Teilchen gestreute und von
der Optik aufgenommene Strahlung proportional zur Größe
des Teilchens ist.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht einer automatischen
Staub-Detektoranordnung,
Fig. 2 eine Draufsicht der Detektoranordnung der
Fig. 1,
Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild der in
den Fig. 1 und 2 dargestellten Detektoranordnung
einschließlich der zugeordneten
elektronischen Schaltung,
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Zylinderlinsen-
Triplets, das in den Fig. 1 und 2 gezeigt
ist und zum Sammeln von Licht dient,
das von einem Teilchen gestreut ist,
Fig. 5 eine Vorderansicht des ersten Elements
des Triplets der Fig. 4,
Fig. 6 eine Draufsicht eines in den Fig. 1 und
2 gezeigten Faseroptik-Licht-Konzentrators,
Fig. 7 einen Schnitt 7-7 des in Fig. 6 gezeigten
Licht-Konzentrators,
Fig. 8 ein Blockschaltbild der Ansteuerschaltung
für den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Abtastspiegel,
Fig. 9 ein Blockschaltbild der Schaltung, die das
Signal von einer der in den Fig. 1 und 2
gezeigten Photoelektronen-Vervielfacherröhren
verarbeitet, und einer Hochspannungsversorgung
für die Röhre,
Fig. 10 ein Blockschaltbild der Schaltung zum Vergleichen
des Ausgangssignales einer der
Photoelektronen-Vervielfacherröhren mit
einem vorbestimmten Signalwert entsprechend
einer bekannten Teilchengröße, und
Fig. 11 eine Kurve für die Stärke des von einem
Teilchen gestreuten Lichtes in Abhängigkeit
vom Streuwinkel.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen die Vorrichtung
12 zum automatischen Erfassen kleiner Teilchen, wie
beispielsweise Staub, die auf einer relativ großen, flachen
Oberfläche zurückbleiben. Die Vorrichtung ist insbesondere
zum Überwachen oder Untersuchen einer photographischen
Glasplatte 14 geeignet; die allgemein als Fadennetz
bezeichnet wird, das bei der Herstellung mikroelektronischer
Schaltungen verwendet wird. Das Fadennetz hat ein
Muster dunkler Bereiche, die durch eine dünne (beispielsweise
0,6 µm dicke) Schicht aus Chrom gebildet sind, das
auf einer ihrer Seiten aufgetragen oder abgeschieden ist.
Typische Abmessungen für ein Fadennetz sind 127 mm · 127 mm
· 2,29 mm. Der Projektionsbildbereich dieses Fadennetzes,
das das Chrommuster umfaßt, beträgt etwa 105²mm². Ein wichtiges
Merkmal des Fadennetzes liegt darin, daß die Glasflächen
selbst sowie das dunkle Chrommuster Licht streuen.
Die Vorrichtung 12 umfaßt eine Luftplatte 16,
in deren oberer Seite ein Kanal oder eine Spur 18 ausgeführt
ist. Die Spur 18 leitet die Glasplatte 14 durch die
Vorrichtung und auf den Objektivtisch eines (nicht
gezeigten) Stufen- und Wiederholprojektors, wo das Fadennetz
verwendet wird, um eine Scheibe zu belichten. Luftdüsen
(nicht gezeigt), die an der Luftplatte 16 befestigt sind,
liefern ein Luftkissen und einen Antrieb für das Fadennetz,
wenn es sich durch die Spur 18 bewegt. Die Geschwindigkeit
des Fadennetz-Vorschubes ist im wesentlichen konstant. Ein
Pfeil 20 zeigt die Vorschubrichtung des Fadennetzes von
der Spur 18 auf dem Objektivtisch an.
Jede Seite des Fadennetzes wird über einen im allgemeinen
rechteckförmigen Abtastbereich mit einem schmalen, starken
Strahl 24 monochromatischer Strahlung bestrahlt. Dieser
Strahl wird z. B. durch einen Laser 22 erzeugt
und kann eine Wellenlänge von beispielsweise 630 nm (sichtbares
Licht) haben. Der Strahl zeichnet sich durch eine
kleine Winkeldivergenz aus und hat z. B. eine Breite
am Abtastbereich 19 von etwa 0,5 mm oder weniger, gemessen
zwischen den halben Höchstwerten des Strahlstärkeprofiles.
Der Strahl hoher Stärke ist wichtig, um einen
guten Rauschabstand zu erzeugen, wenn er von einem Staubteilchen
gestreut wird, das auf einer Oberseite 14a oder
einer Unterseite 14b der Glasplatte 14 liegt. Ein beispielhafter
Wert für die Strahlstärke ist 0,1 W/mm².
Optische Elemente, die den Strahl 24 vom Laser 22
auf den Fadennetz-Abtastbereich lenken, umfassen einen
ersten Umlenkspiegel 26, einen zweiten Umlenkspiegel 28,
eine optische Ablenkeinrichtung 30 einschließlich eines schwingenden
Abtastspiegels 30a, einen Strahlteiler 32, einen
dritten Umlenkspiegel 34 und ein Doppelreflexionsprisma
36. Der Umlenkspiegel 26 richtet den Strahl von einer Aufwärts-
Richtung bei dessen Austritt aus dem Laser in eine waagrechte
Richtung zum zweiten Umlenkspiegel 28 zurück, der seinerseits
den Strahl waagrecht auf den Abtastspiegel 30a der
Ablenkeinrichtung 30 reflektiert. Der Abtastspiegel 30a
ist unter 45° bezüglich der waagrechten Ebene des Strahlenganges
geneigt, der durch die Umlenkspiegel 26 und 28 bestimmt
ist, um den Strahl nach oben zum Strahlteiler 32 zu
richten. Der Abtastspiegel 30a schwingt in einer Weise, die
den Strahl fächerähnlich ablenkt, wie dies am besten aus
Fig. 2 zu ersehen ist. Der Strahlteiler 32 ist
ein herkömmlicher kubischer Teiler, der den einfallenden
Strahl in einen oberen Abtaststrahl 24a und
einen unteren Abtaststrahl 24b von im wesentlichen gleicher
Stärke teilt. Der obere Abtaststrahl 24a schreitet nach oben
durch eine Öffnung in der Luftplatte 16 zum dritten Umlenkspiegel
34 fort, der den Strahl auf die Oberseite 14a
des Fadennetzes richtet. Der untere Abtaststrahl 24b, der durch
den Strahlteiler 32 reflektiert ist, breitet sich entlang
einer im wesentlichen waagrechten Strecke zum Prisma
30 aus, wo er nach innen zweimal an von einem Prisma
36 austretenden Seiten 36a und 36b auf die untere Seite
14b des Fadennetzes reflektiert wird.
Die schmalen,
sehr starken Abtaststrahlen 24a und 24b treffen jeweils auf die
Seiten oder Flächen des Fadennetzes unter einem extrem
kleinen Winkel, gemessen von der beobachteten Oberfläche,
auffallen. Dieser Beobachtungs- oder Überwachungswinkel
hat sich als äußerst wichtig erwiesen, um einen guten
Rauschabstand bei der Erfassung kleiner Teilchen mit einem
hohen Rauschhintergrund zu liefern. D. h., die
Vorrichtung 12 ist so ausgelegt, daß Staubteilchen mit einem
Durchmesser von 1 bis 5 µm erfaßbar sind. In bestehenden
Vorrichtungen dieser Art, bei denen das abfragende Licht auf
die Fläche unter einem viel größeren Einfallswinkel gerichtet
ist, überdeckt der durch das von der Fläche selbst
gestreute Licht erzeugte Rauschpegel das Signal, das durch
das Licht erzeugt wird, das von kleinen Staubteilchen gestreut
ist, die auf der Oberfläche zurückbleiben.
Die Ablenkeinrichtung 30,
hat einen Spiegel
30a, der mit einer Frequenz von etwa 50 Hz schwingt.
Die Schwingungsamplitude ist ausreichend, um den
Strahl seitlich in einer Richtung im allgemeinen senkrecht
zur Vorschubrichtung 20 des Fadennetzes über dem
Projektionsbildbereich abzutasten, der photolithographisch
wiedergegeben werden soll. Für ein Fadennetz
mit insbesondere 127²/mm² tastet daher der Strahl seitlich
über das Fadennetz mit einer Entfernung von etwa
105 mm. Infolge des Überwachungs-Einfallwinkels des
Strahles bestrahlt der Strahl einen Seitenbereich des
Fadennetzes, der sich in Längsrichtung (in der Richtung
20) für etwa 5 cm ausbreitet, wobei die genaue Länge
von dem Überwachungswinkel und der Strahlbreite abhängt.
Diese bestrahlte Fläche ist der Abtastbereich der Seiten
14a und 14b.
Der Strahlteiler 32 ist von der unteren Seite der Luftplatte
16 beabstandet, so daß der untere Abtaststrahl 24b,
der vom Strahlteiler zum Prisma 36 reflektiert ist, unter
der Platte liegende (nicht gezeigte) Luftkissenkomponenten
vermeidet. Das Strahlteiler 32 liefert einen "Mitnehmerschenkel"
im Strahlengang, der den Abtaststrahl 24b so anhebt,
daß er waagrecht verläuft und auf die Unterseite 14b
unter den oben erwähnten Einfallswinkel gerichtet ist. Es
sei auch darauf hingewiesen, daß infolge der Aufspaltung
des Strahles durch den Abtastspiegel vor dessen Eintritt
in den Strahlteiler 32 der obere und der untere Abtaststrahl
24a und 24b seitlich über dem Fadennetz abgetastet werden.
Zwei elektrooptische Lichtsammeleinheiten 38 sind
symmetrisch um die Abtastbereiche auf entgegengesetzten
Seiten der Glasplatte 14 vorgesehen. Jede Lichtsammeleinheit 38 umfaßt
eine Optik 40, vorzugsweise
ein Multiplett von Zylinderlinsen, die eine
hervorragende Auflösung in den Abtastbereichen und eine
große numerische Apertur haben. In der gezeigten bevorzugten
Ausführungsform umfaßt jede Optik 40 ein Triplet,
wie dies in Einzelheiten in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist.
Die Optik 40 kann schmale Beobachtungsfelder
19 auflösen, die in den Abtastbereichen der Seiten
14a und 14b liegen. Die Beobachtungsfelder 19 erstrecken
sich jeweils seitlich über den Projektionsbildbereich
auf der Fadenkreuzfläche (insbesondere 105 mm)
und longitudinal über etwa 0,5 mm. Die Optik 40
sammelt und überträgt gestreutes Licht von einem Beobachtungsfeld
19 zu einer im wesentlichen rechteckförmigen
Bildebene. Faseroptik-Konzentrator-Einheiten 42 übertragen
jeweils das gesammelte Licht von der Bildebene zu einer
Photoelektronen-Vervielfacherröhre 44.
Wichtig ist ferner,
daß jede Optik 40 ihre optischen Hauptachsen
bezüglich des zugeordneten Beobachtungsfeldes 19 unter
einem Winkel ausgerichtet aufweisen, der den Rauschabstand
erhöht. Die Lichtsammeleinheiten 38 sammeln vorzugsweise unter einem
Winkel Φ bezüglich der Vorwärtsrichtung der Bewegung des
Fadennetzes mit einem Wert im Bereich von 60° bis 160° gestreutes
Licht. D. h., es hat sich gezeigt, daß ein Sammelwinkel
von etwa 120°, wie dargestellt, merklich den Rauschabstand
für kleine Staubteilchen verbessert, die von der
Glas-Fadennetzfläche gestreut sind.
Wichtig ist ferner,
daß sich jede Optik 40 durch eine
große numerische Apertur vorzugsweise im Bereich von
0,15 bis 0,20 auszeichnet. D. h., die Zylinderlinsensysteme
ziehen sich über einen kegelförmigen Halbwinkel von
etwa 10° für fokussierte Strahlen hin, wenn von einem
Teilchen in einem Beobachtungsfeld 19 aus beobachtet wird.
Diese große numerische Apertur ist wichtig, um die Lichtsammlung
über einem beträchtlich weiten Winkelbereich im
Objektraum zu integrieren. Die Bedeutung dieser großen
numerischen Apertur wird am besten aus der Fig. 11 verständlich,
die eine typische Kurve der Stärke des von
zwei kleinen Teilchen gestreuten Lichtes abhängig vom
Streuwinkel R darstellt, wobei 0° ein vollständig vorwärts
gestreutes Licht und 180° ein vollständig rückwärts
gestreutes Licht angeben. Eine Kurve 11a zeigt ein
Stärkemuster für ein relative großes Teilchen. Eine
Kurve 11b zeigt ein vergleichbares Muster für Licht, das
von einem wesentlich kleineren Teilchen gestreut ist. Im
allgemeinen hat mit kleineren Teilchen die Änderung der
Stärke mit dem Winkel eine geringere Frequenz und eine
kleinere Amplitude. Wenn eine Anordnung Licht bei lediglich
einem Streuwinkel sammelt, soll in jedem Fall der
Erfassungswinkel mit einem Mindestwert des Stärkemusters
übereinstimmen, und daher kann das Teilchen eine Erfassung
vermeiden. Wenn jedoch das gestreute Licht über einem Winkelbereich
gesammelt wird, dann werden Fluktuationen oder
Schwankungen in der Stärke aufgrund von Änderungen des
Streuwinkels ausgemittelt. Es ist auch von Bedeutung, daß
die Optik 40 das Licht von einem ausnahmsweise großen
(105 mm weiten) Beobachtungsfeld sammelt, obwohl das "momentan"
durch den schmalen Strahl zu jedem Zeitpunkt beleuchtete
Beobachtungsfeld wesentlich geringer ist. Dieses
große Beobachtungsfeld wird durch die Verwendung der
Zylinderlinsen teilweise bewirkt.
In den Fig. 4 und 5 umfaßt die Optik
40 ein erstes Linsenelement 40a, ein zweites Linsenelement
40b und ein drittes Linsenelement 40c mit
einer Blende 46 zwischen dem ersten
und dem zweiten Element. Jede der Linsenelemente 40a, 40b
und 40c ist zylinderförmig und hat eine Längsachse, die
sich wenigstens über die Breite des Beobachtungsfeldes
19 und weiterhin über die
beiden seitlichen Enden des zugeordneten Beobachtungsfeldes
19 um einen ausreichenden Abstand erstreckt, um einen
konischen Halbwinkel von 10° zu umspanen, wenn von
einem Punkt an der Kante des Fadennetz-Bildbereiches aus
beobachtet wird. Die Linsenelemente
40a, 40b und 40c bestehen z. B. aus Glas mit einem Brechungsindex von
etwa 2,44. Jedes Linsenelement hat eine entlang seiner
Längsachse gemessene Länge von etwa 135 mm und eine Höhe
von etwa 10 mm. Das erste Linsenelement 40a ist ein konvergierendes
Element mit einer planaren oder ebenen ersten Fläche
und einer zweiten Fläche mit einem Krümmungsradius von
8,91 mm. Das ebenfalls als Sammellinse gestaltete zweite Linsenelement
40b ist vom ersten Linsenelement 40a um 1 mm beabstandet. Das Linsenelement
40b hat eine konvex gekrümmte erste Fläche mit einem
Krümmungsradius von etwa 8,91 mm und eine planare oder
ebene zweite Fläche. Das dritte Linsenelement 40c ist ein divergierendes
oder streuendes Element mit einer konkaven ersten Fläche
eines Krümmungsradius von 14,21 mm und einer planaren
oder ebenen zweiten Fläche. Die Ränder des zweiten und
des dritten Linsenelementes berühren einander. Die erste Fläche
des Linsenelements 40a ist etwa 13 mm vom Beobachtungsfeld 19 angeordnet.
Jedes der Linsenelemente 40a, 40b und 40c hat eine entlang
der optischen Hauptachse gemessene Höchstdicke von etwa
3,5 mm. Die Optik 40 weist eine Bildebene auf, die
etwa 9,15 mm hinter der zweiten Fläche des Linsenelements 40c
liegt.
Jede Faseroptik-Konzentrator-Einheit 42 umfaßt ein
allgemein fächerförmiges Gehäuse 48, das eine große Anzahl feiner
optischer Fasern 50 umschließt, die jeweils ein erstes
Ende 50a (vgl. Fig. 7) haben, das in der Bildebene
der Optik 40 liegt und durch die Linse
gesammeltes gestreutes Licht empfangen kann. Alle
Fasern 50 sind überzogen, um wirksam das am ersten Ende 50a gesammelte
Licht zu einem Ausgangsende 50b zu übertragen.
Die Fasern am ersten Ende 50a sind im allgemeinen entlang einer
Linie angeordnet, die sich über die Länge des Zylinderlinsen-
Triplets erstreckt und senkrecht um einen ausreichenden
Abstand verläuft, damit entlang den Fasern 50
im wesentlichen das gesamte auf die zugeordnete Optik
40 einfallende Licht gesammelt und übertragen
wird. In einer Ausführungsform haben die Fasern
einen Durchmesser von etwa 0,05 mm, und sie sind an ihren
ersten Enden 50a (vgl. Fig. 7) 10 mm tief gestapelt. Die
Fasern sind beliebig ausgerichtet und in vier
oder fünf Bündel gruppiert, bevor sie in einer dicht gepackten
"Lichtfleck"-Emissionskonfiguration befestigt sind,
die die Kathode einer Photoelektronen-Vervielfacherröhre
44 bestrahlt. Benachbarte Enden 50a oder 50b der Fasern sind im
allgemeinen parallel und quadratisch bezüglich der Achse
der Faser. Die Faseroptik-Konzentrator-Einheit 42 liefert eine wirksame Vorrichtung
für eine "Linien-Fleck"-Übertragung des Licht-Ausgangssignales
der zugeordneten Optik 40.
In der Fig. 3 hat die Vorrichtung 12 auch verschiedene
elektronische Komponenten, wie beispielsweise
eine Abtaster-Ansteuerschaltung 51, eine Analog-Signal-
Verarbeitungsschaltung 52 und eine Signalvergleicherschaltung
54. Abtaster-Ansteuerschaltung 51 erzeugt ein Ausgangssignal,
das die optische Ablenkeinrichtung 30 bei der gewünschten Frequenz und Schwingungsamplitude
ansteuert. Die Abtaster-Ansteuerschaltung 51 erzeugt auch ein
Logik-Ausgangssignal 72. Ein Minicomputer 98 verwendet dieses
Logik-Signal, um die Lage des Abtastspiegels und
damit die seitliche Stellung des abtastenden Strahles als
Funktion der Zeit zu liefern. Jede Photoelektronen-Vervielfacherröhre
44 setzt das auf sie von den Ausgangsenden
50b der Lichtkonzentratoreinheit einfallende Licht in
ein elektrisches Analog-Signal um, das im wesentlichen
proportional zur Lichtstärke ist. Die Analog-Signal-Verarbeitungsschaltung
52 setzt dann dieses Analog-Signal
vom Photoelektronen-Vervielfacher in ein Spannungssignal
um, das für eine Bewertung durch die Signal-Vergleicher-
Schaltung 54 geeignet ist.
Die Signal-Vergleicher-Schaltung 54 hat wenigstens einen oder
auch vier einstellbare und vorbestimmte
Spannungspegel, von denen jeder einer gegebenen Teilchengröße
entspricht. Abhängig davon, ob das Signal einen
vorbestimmten Pegel überschreitet oder nicht, erzeugt
der Signal-Vergleicher ein Digital-Ausgangssignal, das
das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Teilchens
dieser Größe anzeigt. Dieses Digital-Signal kann an einer
Einheit von einer Vielzahl von Signalmeldeeinheiten liegen;
es kann auch am Minicomputer 98, der
zusätzlich zum Steuern einer geeigneten Signalmeldeeinheit
auch das Vorliegen eines Teilchens mit dem Logik-Ausgangssignal
der Abtaster-Ansteuerschaltung 51 in Beziehung bringt, um die seitliche
Lage des Teilchens auf dem Fadennetz zu bestimmen.
Eine Information über die longitudinale Lage eines erfaßten
Teilchens wird aus Signalen bestimmt, die durch die
Vorder- und Rückkanten des Fadennetzes erzeugt sind, wenn
dieses durch das Detektorsystem verläuft. D. h., diese
Kanten erzeugen extrem hohe Grade eines rückgestreuten
Lichtes, die die Vorrichtung 12 als eine extrem große Anzahl
von Teilchen interpretiert, die in einer einzigen Abtastung
vorhanden sind. Diese Situation "zahlreicher Teilchen"
wird durch den Computer als eine der Kanten interpretiert
oder ausgewertet. Da das Fadennetz mit einer konstanten
Geschwindigkeit vorrückt und die Zeit bekannt ist,
in der die Vorder- und die Rückkante unter der Detektoranordnung
verlaufen, kann die longitudinale Lage oder Stellung
eines Teilchens sofort berechnet werden.
Fig. 8 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild der
elektronischen Schaltung für die Abtaster-Ansteuerung.
Eine Schmitt-Trigger-Schaltung 56 erzeugt ein Rechteck-
Ausgangssignal 58. Eine Breiten-Einstell-Schaltung 60 erlaubt
eine Einstellung der Zeitdauer der Impuls-Ausgangssignale
der Schmitt-Triggers-Schaltung 56. Das Ausgangssignal 58
liegt an einem Integrierer 62, der ein Ausgangssignal
64 mit einem Sägezahnverlauf erzeugt. Dieses Signal liegt
dann an einem Ansteuerglied 66, das im wesentlichen ein
Leistungsverstärker ist, der die Stärke des Signales erhöht.
Das Ausgangssignal des Ansteuergliedes 66 liegt über
eine Leitung 68 an der Ablenkeinrichtung 30. Die seitliche Kipp- oder
Durchlaufbreite wird so durch die Breiten-Einstell-Schaltung
60 gesteuert, und sie kann durch eine Versetzungs-
Einstell-Schaltung 57 verschoben werden. Eine Abschalt-
Signal-Schaltung 70 liefert eine elektronische Ein/Aus-
Steuerung für das Ansteuerglied 66. Dies ermöglicht ein
geeignetes Verfahren zum Anhalten der Ablenkeinrichtung 30. Dies
ist beispielsweise wünschenswert, wenn das Fadennetz den
optischen Projektions-Objektivtisch erreicht, da dann durch
den Abtaster-Motor erzeugte Schwingungen die lithographischen
Prozesse stören können.
Das Logik-Ausgangssignal 72 schaltet in "wahr" (O V),
wenn das seitliche Durchlaufen des Strahles zuerst in den
Projektionsbildbereich eintritt, und es schaltet in "falsch"
(+5V), wenn der Strahl zuerst den Bildbereich verläßt. Dieses
Logik-Signal wird erzeugt, indem das Abtaster-Signal auf der
Leitung 68 durch eine Gleichstrom-Vorstufe 74 und einen Nullachsen-
Vergleicher 76 geschickt wird. Wann immer das Abtaster-Signal
größer als ± 0 V ist, erzeugt der Vergleicher 76 ein "wahres"
Logik-Signal. Der Übergang des Logik-Ausgangsignales 72 von "falsch"
in "wahr" wird eingestellt, um mit dem seitlichen Durchlaufen
der zuerst in den
Bildbereich eintritt, indem eine Versetzungs-Einstellung
78 ausgerichtet wird.
Fig. 9 zeigt in Einzelheiten die Analog-Signal-Verarbeitungsschaltung
52, die einer der Lichtsammeleinheiten
38 zugeordnet ist. Diese Schaltung hat daher zwei
unabhängige Schaltungen der in Fig. 9 gezeigten Art, die
jeweils einer der Lichtsammeleinheiten 38 zugeordnet ist. Das Ausgangssignal
der Photoelektronen-Vervielfacherröhre 44
liegt an einem Ladungs/Spannungs-Umsetzer- und Tiefpaßfilter-
Netzwerk 80. Das Tiefpaßfilter schließt sehr hochfrequentes
Rauschen aus dem Ausgangsspannungssignal des
Photovervielfachers aus. Das Ausgangssignal des Netzwerkes
80 liegt dann an einem Bandpaßfilter, das alle Signale
ausfiltert, die nicht in einen vorbestimmten Bereich
der Signalimpuls-Breiten fallen. Das Ausgangssignal des
Bandpaßfilters 82 wird dann in einen Verstärker 84 mit
einer Verstärkungsfaktor-Steuerung 85 gespeist. Die Signalverarbeitungs-
Elektronik hat auch eine Hochspannungseinstellung
86 und einen Spannungsregler 88, der die Eingangsspannung
in die Hochspannungsversorgung für die zugeordnete
Photoelektronen-Vervielfacherröhre steuert.
Fig. 10 zeigt in Einzelheiten eine Hälfte der Signal-
Vergleicher-Schaltung 54, die einer der Lichtsammel-Einheiten
38 zugeordnet ist. Das Ausgangssignal des Verstärkers 84
liegt an einer Gleichstrom-Sperrstufe 90 und einem Nieder-
Versetzungs-Puffer 92, das verhindert, daß die Ausgangsspannung
ausreichend negativ wird, um nachteilhaft das Betriebsverhalten
einer folgenden Vergleicher-Schaltung 94 zu
beeinflussen. Das Ausgangssignal des Puffers liegt
an vier Vergleichern, von denen jeder das Analog-Ausgangssignal
der Photoelektronen-Vervielfacherröhre mit einem
vorbestimmten Spannungspegel vergleicht, der einer vorbestimmten
Teilchengröße entspricht. Ein Vergleicher-Einstellglied
96 für jeden der vier Vergleicher stellt diese
vier Schwellenwert- oder Unterscheidungspegel ein.
Werte für diese Schwellenwerte entsprechen Teilchen
mit Durchmessern von 5, 10, 20 und 40 µm. Das Vorliegen
verschiedener Vergleicher liefert eine unmittelbare Information
hinsichtlich der Teilchengröße sowie eine Information,
ob ein Teilchen einer ausreichenden Größe vorliegt
oder nicht, um den Vergleicher mit dem geringsten Wert anzusteuern
oder auszulösen. Das Ausgangssignal der vier Vergleicher
ist ein Digital-Signal, das an einem Bus für den
Minicomputer 98 liegt. Der Minicomputer 98 kann seinerseits
eine Vielzahl von Steuerungs- und Verarbeitungsfunktionen
erzeugen, wie beispielsweise ein Signal auslösen, um eine
Alarmeinrichtung oder einen Zähler anzuregen, oder um das
Vorliegen eines Teilchens mit dem Logik-Ausgangssignal der
Abtaster-Schaltung in Beziehung zu bringen, so daß eine Anzeige
für die seitliche Stellung eines erfaßten Teilchens
auf dem Fadennetz gegeben wird. Wenn, wie oben erläutert
wurde, der Minicomputer auch programmiert ist, um ein Lesen
einer großen Anzahl von Teilchen in einer einzigen Abtastung
als eine Vorder- oder Rückflanke des Fadennetzes auszuwerten,
so kann er auch eine angenäherte Längsstellung für das
Teilchen auf dem Fadennetz berechnen. Selbstverständlich
kann der Minicomputer auch komplizierte Funktionen ausführen,
wie beispielsweise eine Analyse für die Verteilung
der Teilchengröße.
Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht eine äußerst zuverlässige
zur Erfassung extrem kleiner Staubteilchen, die auf
einer großen Fläche zurückbleiben, die selbst Licht streut.
Die Anordnung arbeitet automatisch und erfaßt nicht nur
Teilchen über einer oder mehreren vorbestimmten Größen;
sie kann jedoch auch eine Information über die Lage eines
erfaßten Teilchens auf der Oberfläche liefern. Die Vorrichtung
erlaubt eine Überwachung oder Prüfung eines Fadennetzes
an einem Punkt sehr nahe beim Objektivtisch eines Stufen-
und Wiederhol-Projektors. Auch können der gesamte Erfassungsbereich
und optische Belichtungsbereich in einer kontrollierten
Umgebung beibehalten werden, wie beispielsweise
in einem Vakuum oder einer reinen Atmosphäre eines hochgefilterten
Gases.
Beispielsweise kann die Strahl-Optik, die den Übergang
der Strahlung vom Laser zur Fadennetz-Platte steuert,
weit verändert werden mit z. B. zwei Lasern, von denen
jeder der Überwachung einer Seite der Platte zugeordnet
ist, oder mit einem in der Richtung quer zur Vorschubrichtung
der Platte ausgerichteten Strahl. Bei dieser zuletzt
beschriebenen Anordnung können die Lichtsammeleinheiten
38 über dem Beobachtungsfeld eher als der Strahl abgetastet
werden. Eine herkömmliche Anordnung zum Abtasten
des Beobachtungsfeldes ist eine bewegliche Öffnung vor
Optik 40. In ähnlicher Weise sind Abänderungen der Elektronik-
Schaltungen zum Ansteuern eines Abtastspiegels oder
zum Verarbeiten und Bewerten des Ausgangssignales von der
Photoelektronen-Vervielfacherröhre möglich.
Es kann in bestimmten Anwendungen
möglich sein, einen besseren Rauschabstand zu erzielen,
indem entweder einfallende polarisierte Strahlung oder
lediglich eine Polarisation der gestreuten Strahlung (mittels
eines Polarisators) gesammelt wird oder indem beides
durchgeführt wird anstelle der eben beschriebenen unpolarisierten Strahlung. Auch kann jedes Teilchen auf der Platte
mehrere Male abgetastet werden, und zwar jedesmal mit
einer unterschiedlichen Polarisationsgeometrie, indem
herkömmliche elektrooptische Polarisationsbausteine verwendet
werden.
Claims (17)
1. Vorrichtung zum Erfassen des Vorliegens von mikroskopischen
Teilchen auf einer ebenen Fläche einer Platte, die in einer
ersten Richtung parallel zur Fläche vorrückt, mit
- - einer Einrichtung zum Erzeugen eines schmalen Strahles hoher Intensität monochromatischer Strahlung,
- - einer Einrichtung zum Lenken des Strahls auf die Fläche unter einem sehr spitzen Winkel zu dieser,
- - einer Optik, die unter einem bestimmten Winkel zur Fläche ausgerichtet ist, zum Sammeln der durch das Teilchen gestreuten Strahlung,
- - einer mit der Optik gekoppelten Umsetzereinrichtung zur Umwandlung der durch ein Teilchen gestreuten Strahlung in ein analoges elektrisches Signal,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Optik (40) eine hohe Auflösung und eine so große numerische Apertur aufweist, daß die durch die Optik (40) aufgenommene, vom Teilchen gestreute Strahlung proportional zur Größe des Teilchens ist,
- - daß die Umsetzereinrichtung (44) das elektrische Signal mit einer Amplitude entsprechend der Stärke der von der Optik (40) aufgenommenen Strahlung erzeugt, und
- - daß eine Filtereinrichtung (80, 82) zum Ausfiltern von Rauschen aufgrund von Streuung der Strahlung an der Oberfläche (14a) aus dem von der Umsetzereinrichtung (44) erzeugten, elektrischen Signal vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Ablenkeinrichtung (30) zum Ablenken des Strahles
(24) seitlich über das Beobachtungsfeld quer zur ersten
Richtung.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
durch einen elektronischen Wandler, der aus dem von
der Umsetzereinrichtung erzeugten elektrischen analogen
Signal ein Digitalsignal ableitet.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wandler einen Vergleicher aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Optik (40) zur Auflösung von
Teilchen im Beobachtungsfeld mit einem Durchmesser
im Bereich von 1 bis 5 µm ausgelegt ist, und daß die
Optik (40) eine numerische Apertur im Bereich von 0,15 bis
0,20 aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Optik (40) ein Multiplett von
Zylinderlinsen aufweist, deren Längsachsen mit
der Ablenkrichtung ausgerichtet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umsetzereinrichtung (44) eine
Photoelektronen-Vervielfacherröhre aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Optik (40) einen Faser-Optik-Lichtleiter zur
Übertragung der gestreuten Strahlung von der Bildebene
der Linsen zur Photoelektronen-Vervielfacherröhre aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Winkel, unter dem die Optik
(40) zur Fläche ausgerichtet ist, im Bereich von 60°
bis 160° zur ersten Richtung liegt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der sehr spitze Winkel 0,5° beträgt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, gekennzeichnet
durch eine Koordinierungseinrichtung (51, 52,
98) zum Koordinieren der Abtasteinrichtung und der Detektoreinrichtung
zum Bestimmen der Lage des Teilchens
auf der Fläche.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Koordinierungseinrichtung ein Signal, das der
Erfassung zahlreicher Teilchen entspricht, bei der Abtastung
als die Vorder- oder Rückkante der Fläche auswertet.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Detektieren von mikroskopischen Teilchen auf einer zweiten, zur ersten Fläche parallelen Fläche der Platte
- - einen Strahlteiler (32) zum Aufspalten des Strahles (24) in zwei Abtaststrahlen (24a, 24b) gleicher Stärke,
- - eine weitere Einrichtung zum Lenken des zweiten Abtaststrahls auf die zweite Fläche unter einem sehr spitzen Winkel zu dieser,
- - eine weitere Ablenkeinrichtung zum Ablenken des zweiten Abtaststrahls seitlich über das Beobachtungsfeld quer zur ersten Richtung, und
- - eine weitere Optik (40), die unter einem bestimmten Winkel zur zweiten Fläche ausgerichtet ist, zum Sammeln der von einem Teilchen gestreuten Strahlung, wobei die Optik eine hohe Auflösung und eine so große numerische Apertur aufweist, daß die durch das Teilchen gestreute und von der Optik aufgenommene Strahlung proportional zur Größe des Teilchens ist, vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlung polarisiert ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Optik Mittel zum Erfassen gestreuter Strahlung
mit einer vorbestimmten Polarisation hat.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Optik ein großes Beobachtungsfeld
in der Abtastrichtung hat.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/150,363 US4402607A (en) | 1980-05-16 | 1980-05-16 | Automatic detector for microscopic dust on large-area, optically unpolished surfaces |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3048053A1 DE3048053A1 (de) | 1982-01-07 |
DE3048053C2 true DE3048053C2 (de) | 1991-01-03 |
Family
ID=22534179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803048053 Granted DE3048053A1 (de) | 1980-05-16 | 1980-12-19 | Anordnung zum erfassen von teilchen |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4402607A (de) |
JP (1) | JPS578435A (de) |
DE (1) | DE3048053A1 (de) |
FR (1) | FR2482719A1 (de) |
GB (1) | GB2076962B (de) |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57120936A (en) * | 1981-01-21 | 1982-07-28 | Hitachi Ltd | Step and repeat camera device |
JPS58162038A (ja) * | 1982-03-23 | 1983-09-26 | Canon Inc | 面状態検査装置 |
US4772127A (en) * | 1984-12-18 | 1988-09-20 | Qc Optics, Inc. | Surface inspection apparatus |
US4808813A (en) * | 1986-05-05 | 1989-02-28 | Hughes Aircraft Company | Self contained surface contamination sensor for detecting external particulates and surface discontinuities |
US4868404A (en) * | 1987-04-23 | 1989-09-19 | Hajime Industries, Ltd. | Surface inspection apparatus using a mask system to monitor uneven surfaces |
US4898471A (en) * | 1987-06-18 | 1990-02-06 | Tencor Instruments | Particle detection on patterned wafers and the like |
US4943734A (en) * | 1989-06-30 | 1990-07-24 | Qc Optics, Inc. | Inspection apparatus and method for detecting flaws on a diffractive surface |
DK163538C (da) * | 1990-03-22 | 1992-08-03 | Abk Bygge & Miljoeteknik | Fremgangsmaade og maaleapparat til rengoeringskontrol |
US5161045A (en) * | 1990-06-28 | 1992-11-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Large field of view light beam transceiver having small motion of optics |
KR930005714B1 (ko) * | 1991-06-25 | 1993-06-24 | 주식회사 금성사 | 진공 청소기의 흡입력 제어방법 및 장치 |
US5329351A (en) * | 1992-11-24 | 1994-07-12 | Estek Corporation | Particle detection system with coincident detection |
US5604585A (en) * | 1995-03-31 | 1997-02-18 | Tencor Instruments | Particle detection system employing a subsystem for collecting scattered light from the particles |
NO307675B1 (no) * | 1997-04-18 | 2000-05-08 | Lasse Leirfall | Anvendelse av en mÕleanordning til indikering av en forurenset, tilsmusset eller brannfarlig tilstand |
US6566674B1 (en) | 1999-06-21 | 2003-05-20 | Komag, Inc. | Method and apparatus for inspecting substrates |
US6548821B1 (en) | 1999-06-21 | 2003-04-15 | Komag, Inc. | Method and apparatus for inspecting substrates |
JP3919149B2 (ja) * | 2000-03-24 | 2007-05-23 | パイオニア株式会社 | 光ヘッド装置 |
DE10221945C1 (de) * | 2002-05-13 | 2003-07-31 | Schott Glas | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Fehlstellen in einem kontinuierlich fortbewegten Band aus transparentem Material |
DE10332110A1 (de) * | 2003-07-09 | 2005-01-27 | Carl Zeiss Smt Ag | Vorrichtung zur Streulichtinspektion optischer Elemente |
JP2007504445A (ja) * | 2003-08-26 | 2007-03-01 | ブルーシフト・バイオテクノロジーズ・インコーポレーテッド | 時間依存蛍光計測 |
DE102009041268A1 (de) * | 2009-09-11 | 2011-05-19 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Partikeldetektor und Verfahren zur Detektion von Partikeln |
US9377416B2 (en) | 2014-05-17 | 2016-06-28 | Kla-Tencor Corp. | Wafer edge detection and inspection |
US9588056B2 (en) | 2014-05-29 | 2017-03-07 | Corning Incorporated | Method for particle detection on flexible substrates |
CN104807403A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-29 | 上海大学 | 一种用于大型工件尺寸测量的主动光测棒 |
US20190369307A1 (en) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | Key Technology, Inc. | Electromagnetic Radiation Detector Assembly |
US11965991B1 (en) | 2020-09-23 | 2024-04-23 | Waymo Llc | Surface fouling detection |
US11457204B1 (en) | 2020-11-06 | 2022-09-27 | Waymo Llc | Localized window contaminant detection |
CN112461852A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-03-09 | 中广核核电运营有限公司 | 电路板的清洁检测方法、系统、装置、设备和存储介质 |
WO2024086543A1 (en) * | 2022-10-18 | 2024-04-25 | Pdf Solutions, Inc. | Evaluating a surface microstructure |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA617188A (en) * | 1961-03-28 | The American Brass Company | Detecting surface conditions of sheet materials | |
US2755702A (en) * | 1951-10-11 | 1956-07-24 | Gen Electric | Smoothness monitoring device |
BE621843A (de) * | 1961-09-05 | |||
DE1921149B2 (de) * | 1969-04-25 | 1971-12-16 | Laporte Industries Ltd , London | Verfahren zur bestimmung der teilchengroesse in einer poly dispersen suspension hoher konzentrationen |
SE315760B (de) * | 1966-04-27 | 1969-10-06 | Saab Ab | |
JPS5036795B1 (de) * | 1970-10-31 | 1975-11-27 | ||
CH535430A (de) * | 1971-02-17 | 1973-03-31 | Gretag Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Detektierung von staubförmigen Partikeln |
US3734624A (en) * | 1971-05-06 | 1973-05-22 | Eastman Kodak Co | Apparatus using reflected polarized light to inspect a moving web |
CA1014638A (en) * | 1974-04-16 | 1977-07-26 | Domtar Limited | Measuring the surface roughness of a moving sheet material |
US4103177A (en) * | 1975-12-01 | 1978-07-25 | Phillips Petroleum Company | Surface quality analysis |
GB1580195A (en) * | 1976-05-07 | 1980-11-26 | Ferranti Ltd | Discrimination circuit arrangements |
JPS5365777A (en) * | 1976-11-24 | 1978-06-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Surface defect detector |
JPS53138781A (en) * | 1977-05-10 | 1978-12-04 | Mitsubishi Electric Corp | Surface test device |
JPS5485793A (en) * | 1977-12-21 | 1979-07-07 | Hitachi Ltd | Inspecting method of photo masks |
-
1980
- 1980-05-16 US US06/150,363 patent/US4402607A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-10-22 FR FR8022586A patent/FR2482719A1/fr active Granted
- 1980-11-14 GB GB8036597A patent/GB2076962B/en not_active Expired
- 1980-12-19 DE DE19803048053 patent/DE3048053A1/de active Granted
-
1981
- 1981-01-26 JP JP1009881A patent/JPS578435A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2076962A (en) | 1981-12-09 |
FR2482719B1 (de) | 1984-12-07 |
FR2482719A1 (fr) | 1981-11-20 |
GB2076962B (en) | 1984-05-02 |
JPH0143901B2 (de) | 1989-09-25 |
US4402607A (en) | 1983-09-06 |
JPS578435A (en) | 1982-01-16 |
DE3048053A1 (de) | 1982-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3048053C2 (de) | ||
DE69219501T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Nachweis von Teilchen | |
EP0162120B1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Oberflächenprüfung | |
DE2436110C3 (de) | Vorrichtung zur Feststellung von Herstellungsfehlern in einer bewegten Materialbahn | |
DE69620758T2 (de) | Kontrolle der kanten eines objektes | |
DE69518609T2 (de) | Mikroskop mit Ausrichtungsfunktion | |
DE69314059T2 (de) | Einrichtung zum teilchennachweis mit spiegelnder zeile-zu-fleck umsetzender sammeloptik | |
DE3926349C2 (de) | ||
DE69103783T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Dicke einer Schicht. | |
DE68908094T2 (de) | Teilchenmessvorrichtung. | |
DE2256736A1 (de) | Verfahren zur automatischen oberflaechenprofilmessung und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE2827704C3 (de) | Optische Vorrichtung zur Bestimmung der Lichtaustrittswinkel | |
WO2006087213A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erfassung und/oder klassifizierung von fehlstellen | |
DE4444079C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zum Messen der Lage einer Kante von einer Bahn oder einem Bogen | |
DE102006019468B3 (de) | Optischer Sensor und Verfahren zur optischen Inspektion von Oberflächen | |
EP0152894B1 (de) | Anordnung zur optischen Erfassung räumlicher Unebenheiten in der Struktur eines zu untersuchenden Objekts | |
DE2554086A1 (de) | Verfahren zur analyse und/oder zur ortsbestimmung von kanten | |
EP2144052A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren und Klassifizieren von Defekten | |
DE69421649T2 (de) | Optische Prüfvorrichtung für die Füllung von Zigaretten | |
DE3641716A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum untersuchen einer partikel enthaltenden stroemung | |
DE3412108A1 (de) | Verfahren zum optischen bestimmen der oberflaechenbeschaffenheit von festkoerpern | |
DE102004005019A1 (de) | Verfahren zur Bestimmung der Tiefe eines Fehlers in einem Glasband | |
DE3621567A1 (de) | Mit reflektiertem licht arbeitender oberflaechenrauheitsanalysator | |
DE102008041330A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Partikelmessung | |
DE69123990T2 (de) | Gerät zur Messung der Grössenverteilung von beugenden/streuenden Teilchen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: QC OPTICS, INC., BURLINGTON, MASS., US |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: VON SAMSON-HIMMELSTJERNA, F., DIPL.-PHYS. VON BUEL |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: VON BEZOLD, D., DR.RER.NAT. SCHUETZ, P., DIPL.-ING |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |