JP2009510426A

JP2009510426A - ディスク状対象物の複数画像の記録装置

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Publication number: JP2009510426A
Application number: JP2008532793A
Authority: JP
Inventors: シュニッツライン、マルクス; イフランド、トーマス
Original assignee: クロマーゼンツゲーエムベーハー; ヴィステックセミコンダクタシステムスゲーエムベーハー
Priority date: 2005-10-01
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2009-03-12
Also published as: WO2007039559A1; US20090237653A1; DE102006009593A1; DE102006009593B4

Abstract

【課題】ディスク状サブストレートをただ１つの個所から同時に複数記録すること。
【解決手段】ディスク状対象物（６）の複数画像を記録するための装置であって、該装置は少なくとも２つの照明装置（８，１０）を備え、当該照明装置（８，１０）はそれらから発する光のスペクトルが異なるように構成されている形式の装置が開示される。ただ１つの記録装置（１２）が前記ディスク状対象物を基準（６）にして配置されており、これにより前記記録装置（１２）は前記ディスク状対象物（６）の、スペクトルの異なる複数の画像を同時に記録する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディスク状対象物の複数画像の記録装置に関する。とりわけ本発明は、ディスク状対象物の複数画像を記録する装置に関するものであり、この装置は少なくとも２つの照明装置を備え、これらの照明装置はそれらから発する光のスペクトルが異なるように構成されている。

特許文献１ＤＥ１０３３７７２７Ａ１は、好適には環状に周回する縁部を有する対象物の光学的品質検査方法および装置を開示している。ここで光は対象物の縁部に向けられ、対象物から反射、屈折および／または回折により発した光が測定装置によって検出される。検出された画像信号に基づき、対象物表面にある欠陥および／または対象物内の欠陥が検出される。

特許文献２ＤＥ１０３３０００６Ａ１は、ウェハの検査装置を開示している。ここでは少なくとも２つの落射光照明装置が設けられており、これらの落射光照明装置はそれぞれ１つの照明光ビームを照射する。この照明光ビームは被検ウェハの表面に斜めに入射し、それぞれ１つの照明軸を設定する。暗視野構成において表面の画像を検出するための画像検出装置、並びに所定の配向の下でウェハを記録するためのウェハ撮像（記録）装置が記載されており、ウェハの表面には線形に延在する構造体が形成されている。この装置は、照明軸が相互に直角に配向されていることを特徴とする。この装置は、それぞれの照明軸の投影がウェハの表面へ向けられ、ウェハの表面にあるそれぞれの線形構造体に対して実質的に直角に配向されるように構成されている。

特許文献３ＤＥ１０２３９５４８Ａ１は、対象物の検査装置および検査方法に関するものである。ここでは、一つの結像光学系に関連して構成された明視野光源の明視野照明ビーム路と、一つの結像光学系に関連して構成された暗視野光源の暗視野照明ビーム路とを備え、対象物は結像光学系により少なくとも１つの検出器に結像可能であり、対象物は２つの光源により同時に照明される。面倒なフィルタ操作なしで明視野画像と暗視野画像を同時に検出するために、対象物を検査するための当該発明の装置ないし方法は次にように構成されている。すなわち、暗視野照明に用いられる光がパルス化され、暗視野照明に用いられる光のパルス強度は、明視野照明に用いられる連続光の、パルスインターバルに関連する強度よりも少なくとも一桁大きいように構成されている。

特許文献４ＤＥ１９９４６５２０Ａ１は、走行する帯状材料の表面エラーを発見し、カテゴライズ（分類）するための装置および方法を開示している。このために照明装置が照明面を形成するために設けられており、カメラ装置が検査面の画像を記録するために用いられる。計算および制御装置は少なくとも１つのマトリクスカメラを有する。検査面画像は少なくとも２つの別個に評価可能な画像セクションに分割される。

特許文献５ＤＥ１００３０７７２Ａ１。この発明はとりわけ顕微鏡での照射照明のための照明装置および照明方法に関する。光軸を中心に、照明手段を収容するためのリング支持体が配向されている。本発明によれば、照明手段はリング支持体にある発光半導体ダイオード（ＬＥＤ）であり、比較的小さな放射角を有する半導体ダイオードの主ビーム方向はシステムの光軸に向けられているか、ないしはこれに対して傾斜している。ダイオードとして白色ＬＥＤ（複数）が使用される。これらの白色ＬＥＤは、リング支持体内で好適には少なくとも２つの同芯のリング列に固定される。隣接するＬＥＤは群にまとめて接続されており、制御可能な定電流源を介して駆動される。
ＤＥ１０３３７７２７Ａ１ＤＥ１０３３０００６Ａ１ＤＥ１０２３９５４８Ａ１ＤＥ１９９４６５２０Ａ１ＤＥ１００３０７７２Ａ１

本発明の基礎とする課題は、ディスク状サブストレートをただ１つの個所から同時に複数記録することのできる装置を提供することである。

この課題は、請求項１の特徴部分の構成を備える装置によって解決される。即ち、本発明の記録装置は、ただ１つの記録装置が、前記ディスク状対象物の、スペクトルの異なる複数の画像を同時に記録するよう、前記ディスク状対象物に対して配置されていることを特徴とする。

ただ１つの記録装置がディスク状対象物に対して（ないし、関連して）配置されており、これにより記録装置がディスク状対象物の、スペクトルの異なる複数の画像を同時に記録するようにされると有利である。

２つの照明装置はディスク状対象物に対して、それらが１つの同じ領域をディスク状対象物の表面上で照明するように配置されている。ここで２つの照明装置のうちの第１の照明装置は照明領域に対して明視野構成で配置されており、２つの照明装置のうちの第２の照明装置は暗視野構成で配置されている。

明視野構成である第１の照明装置は狭帯域の青色照明を有し、暗視野構成にある第２の照明装置は狭帯域の赤色照明を有する。

一つの記録装置が設けられており、この記録装置は照明装置（複数）により同時に照明された、ディスク状対象物の表面上の領域を記録する。ここで記録装置はＣＣＤカラーカメラであり、面状またはライン状（zeilenfoermig）に配置されたピクセルが設けられている。ＣＣＤカラーカメラの個々のピクセルにはフィルタ層（複数）が設けられており、従ってカラーチャネルは赤色光、青色光、または緑色光に対して別個に感度があり、赤色光、青色光、ないし緑色光をそれぞれ広い波長帯域で記録する。青色カラーチャネルは明視野画像を記録し、赤色カラーチャネルは暗視野画像を記録する。

第３の照明装置を設けることができ、この第３の照明装置はディスク状対象物を第１および第２の照明装置の波長とは異なる波長の光で照明する。ここで第３の照明装置は緑光を送出することができる。（色は任意に組み合わせることができる。青色→明視野、赤色→暗視野、またはその反対。緑色との組合わせも考えられる）
本発明のさらなる有利な構成は従属請求項に記載されている。

図面には本発明の対象が概略的に示されており、以下図面に基づいて説明する。

図１は、ディスク状対象物６の表面４を記録するための本発明による装置１の概略図である。ここでディスク状対象物６の表面４から、１つの同じ領域７の複数の画像が記録（撮像）される。この装置１は、明視野照明のための少なくとも１つの第１の照明装置８と、暗視野照明のための少なくとも１つの第２の照明装置１０とをディスク状対象物６に対して有する。前記装置１は、偏平な面または湾曲した面上の隆起および／または陥没した構造体を結像するのに適する。ここでディスク状対象物６は、ウェハ（前面および／または裏面および／または縁部）、ガラスプレート、金属（鋼）板、フラットパネルディスプレイ、または導体路（回路）基板等とすることができる。さらにこの装置１は、ディスク状対象物６の照明された領域７から発する光を検出するための記録装置１２を備えている。この実施形態では、第１の照明装置８と第２の照明装置１０がＬＥＤラインとして構成されている。同様に第１と第２の照明装置８と１０は帯状ビーム発生器または少なくとも１つの蛍光管（ないし発光素発光管Leuchtstoffroehre）を有することができる。明視野構成である第１の照明装置８は狭帯域の青色照明を有する。暗視野構成である第２の照明装置１０は狭帯域の赤色照明を有する。明視野照明のための第１の照明装置８は、ディスク状対象物６の表面４への垂線９を基準にして小さな角度で傾斜している。ここで明視野照明のための第１の照明装置８の光は、ディスク状対象物６の表面４を介して記録装置２に直接反射される。明視野照明のための第１の照明装置８の光は、この実施形態では赤色ＬＥＤラインにより形成することができる。記録装置１２は、面状またはライン状に配置されたピクセルを備えるＣＣＤカラーカメラである。記録装置１２は評価装置１４と接続されている。この評価装置はカラーチャネル（複数）に相応して分離しており、従って強度に依存する画像を各カラーチャネル毎に形成する。

図２は、第１の照明装置８の光のスペクトル分布を示す概略図である。横軸２０には波長が、縦軸２２には強度がプロットされている。第１の照明装置８は、狭帯域２４の赤色光を送出する。ここで狭帯域の領域は約３０ｎｍの幅を有する。有利な実施形態では、この狭帯域の領域は６３０ｎｍにピーク２５を有する。

図３は、第２の照明装置１０の光のスペクトル分布を示す概略図である。横軸３０には波長が、縦軸３２には強度がプロットされている。第２の照明装置１０は、狭帯域３４の青色光を送出する。ここで狭帯域の領域は約３０ｎｍの幅を有する。有利な実施形態では、この狭帯域の領域は４５０ｎｍにピーク３５を有する。

当業者には自明であるが、図２と図３の説明に示された領域ないし波長は複数の実施形態の中の１つにすぎない。当業者であれば、結像問題の解決にもっとも適すると思われるスペクトル照明を自由に選択することができる。

図４は、記録された強度を示す概略図である。ＣＣＤカラーカメラはライン毎に配置されたピクセルを有し、このピクセルは種々異なるスペクトル領域に対して感度がある。通常、３つのピクセルラインが設けられており、それらのうち第１のライン（行）は赤色光、第２のライン（行）は緑色光、第３のライン（行）は青色光に対して感度がある。図４では横軸４０に波長が、縦軸４２には記録された強度がプロットされている。ここで記録装置１２は、狭帯域スペクトル照明よりも広い波長領域を記録する。暗視野照明は赤色スペクトル領域で、明視野照明は青色スペクトル領域で記録される。

図５は、照明装置５０の拡大図であり、この照明装置５０はこの実施形態では複数のＬＥＤ５１からなる。同様に、照明装置が帯状ビーム発生器または少なくとも１つの蛍光灯を有することも考えられる。ここで照明装置５０は、これが少なくとも被検対象物の幅を有するように構成されている。

図６は、記録装置１２のセンサ６０の拡大図である。センサ６０は、ディスク状対象物の明視野画像と暗視野画像を同時に記録するように構成されている。センサは、赤色光に対して感度のあるセンサ素子６４を備える第１のライン６１と、緑色光に対して感度のあるセンサ素子６５を備える第２のライン６２と、青色光に対して感度のあるセンサ素子６６を備える第３のライン６３とを有する。個々のセンサ素子の感度は例えば適切なフィルタにより達成することができる。記録装置１２による記録原理は、緑色光に対して感度のあるセンサ素子６５を備える第２のライン６２（緑チャネル）がさらなる情報を得るために利用されることで拡張することができる。対象物を緑色光または緑ＬＥＤにより照明することにより、緑チャネルの画像における目標位置からの位置偏差を、焦点位置または対象物の傾斜角の検出に用いることができる。

図１は、ディスク状対象物の表面を記録するための本発明による装置の概略図である。図２は、第１の照明装置の光のスペクトル分布を示す概略図である。図３は、第２の照明装置の光のスペクトル分布を示す概略図である。図４は、記録装置により記録された強度（複数）を示す概略図である。図５は、照明装置の拡大図であり、この照明装置はＬＥＤライン（アレイ）からなる。図６は、記録装置のセンサの拡大図であり、このセンサはスペクトルの異なる２つの画像を同時に記録するように構成されている。

Claims

ディスク状対象物（６）の複数画像を記録するための装置であって、該装置は少なくとも２つの照明装置（８，１０）を備え、当該照明装置（複数）（８，１０）はそれらから発する光のスペクトルが異なるように構成されている形式の装置において、
ただ１つの記録装置（１２）が、前記ディスク状対象物（６）の、スペクトルの異なる複数の画像を同時に記録するよう、前記ディスク状対象物（６）に対して配置されていることを特徴とする装置。
請求項１記載の装置において、
前記２つの照明装置（８，１０）が、ディスク状対象物（６）に対して、当該照明装置（複数）が１つの同じ領域（７）を前記ディスク状対象物（６）の表面（４）上で照明するように配置されている、ことを特徴とする装置。
請求項２記載の装置において、
前記２つの照明装置のうちの第１の照明装置（８）は照明領域（７）に対して明視野構成で配置されており、２つの照明装置のうちの第２の照明装置（１０）は暗視野構成で配置されている、ことを特徴とする装置。
請求項３記載の装置において、
明視野構成における前記第１の照明装置（８）は狭帯域の青色照明を有し、暗視野構成における第２の照明装置（１０）は狭帯域の赤色照明を有する、ことを特徴とする装置。
請求項４記載の装置において、
赤色照明は帯状ビーム発生器または少なくとも１つの赤色蛍光管または赤色発光ダイオードを有する、ことを特徴とする装置。
請求項４記載の装置において、
青色照明は帯状ビーム発生器または少なくとも１つの青色蛍光管または青色発光ダイオードを有する、ことを特徴とする装置。
請求項１から６までのいずれか一項記載の装置において、
前記記録装置（１２）は、照明装置（複数）（８，１０）により同時に照明された、ディスク状対象物（６）の表面（４）上の領域（７）を記録する、ことを特徴とする装置。
請求項７記載の装置において、
前記記録装置（１２）はＣＣＤカラーカメラであり、面状またはライン状に配置されたピクセルが設けられている、ことを特徴とする装置。
請求項８記載の装置において、
前記ＣＣＤカラーカメラの個々のピクセルにはフィルタ層が設けられており、カラーチャネルは赤色光、青色光、または緑色光に対して別個に感度があり、赤色光、青色光、ないし緑色光をそれぞれ広い波長帯域で記録する、ことを特徴とする装置。
請求項１から９までのいずれか一項記載の装置において、
評価装置（１４）が設けられており、該評価装置はカラーチャネルに相応して分離しており、従って強度に依存する画像を各カラーチャネル毎に形成する、ことを特徴とする装置。
請求項１０記載の装置において、
青色カラーチャネルは明視野画像を記録し、赤色カラーチャネルは暗視野画像を記録する、ことを特徴とする装置。
請求項１１記載の装置において、
緑色カラーチャネルはさらなる情報を獲得するために使用可能である、ことを特徴とする装置。
請求項１２記載の装置において、
第３の照明装置が設けられており、該第３の照明装置は前記ディスク状対象物（６）を第１および第２の照明装置（８，１０）の波長とは異なる波長の光で照明する、ことを特徴とする装置。
請求項１３記載の装置において、
前記第３の照明装置は緑光を送出するレーザまたはＬＥＤであり、緑光は目標位置からの偏差を検出するために使用される、ことを特徴とする装置。
請求項１４記載の装置において、
前記目標位置は焦点位置、または前記ディスク状対象物（６）の傾斜角である、ことを特徴とする装置。
請求項１から１５までのいずれか一項記載の装置において、
第１と第２の照明装置（８，１０）は、ＬＥＤラインとして構成された線状の照明である、ことを特徴とする装置。