JP2019138896A - Laser light source device and inspection apparatus - Google Patents

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Abstract

To provide a laser light source device that accomplishes a reduction in speckle noise with a long service life while using high-power laser.SOLUTION: A laser light source device emitting a laser beam comprises: a luminous flux branching part that branches a luminous flux emitted from the laser light source into a first branched luminous flux and a second branched luminous flux; and a luminous flux synthesizing part that synthesizes the first branched luminous flux and the second branched luminous flux. A length of an optical path of the second branched luminous flux is set to be longer than a length of an optical path of the first branched luminous flux, and diffusion plates are provided on the optical paths of the first branched luminous flux and the second branched luminous flux.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、レーザ光を出射するレーザ光源装置および、その光源を備えた検査装置に関するものである。   The present invention relates to a laser light source device that emits laser light and an inspection device including the light source.

レーザ光は単色性および指向性に優れ、レーザ光を光源として用いると、小型、高出力、長寿命な光源手段として利用できる。そのため、レーザ光源は、ランプ光源に代えて、検査装置の光源やデジタルミラーデバイスやプロジェクションディスプレイ等の映像表示装置等に用いられている。   Laser light is excellent in monochromaticity and directivity, and when laser light is used as a light source, it can be used as a light source means of small size, high output, and long life. Therefore, the laser light source is used for a light source of an inspection apparatus, a video display device such as a digital mirror device, a projection display, or the like instead of the lamp light source.

特に、ワークの表面や裏面、内部を観察等する形態では、レーザ光源を用いることで観察等に必要な高光量を得やすくなり、単位時間当たりの処理枚数を増やすことができる。   In particular, in the form of observing the front surface, back surface, and the inside of the workpiece, it is easy to obtain a high light amount necessary for observation or the like by using a laser light source, and the number of processed sheets per unit time can be increased.

しかし、レーザ光源が有する高い可干渉性(いわゆる、コヒーレンス特性)により、レーザ光が照射されたワーク表面や投射スクリーンなどの粗面では、反射・散乱した光同士が干渉し合い、スペックルノイズと呼ばれる特有の干渉ノイズ(輝点や暗点など。単に、スペックルとも言う)が含まれてしまう。そのため、レーザ光源に起因するスペックルを低減させる手法が種々提案されている(例えば、特許文献1〜2)。   However, due to the high coherence (so-called coherence characteristics) of the laser light source, the reflected or scattered light interferes with each other on the rough surface such as the work surface or projection screen irradiated with the laser light, and speckle noise. It contains unique interference noises (such as bright spots and dark spots, also simply speckles). For this reason, various methods for reducing speckles caused by a laser light source have been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2016−133393号公報JP 2006-133393 A 特開2010−224311号公報JP 2010-224311 A 特開2011−107144号公報JP 2011-107144 A

オプトサイエンス社、取扱製品>>レーザスペックルリデューサ、[online]、[平成30年1月30日検索]、インターネット<URL:http://www.optoscience.com/maker/optotune/lineup/LSR/LSR.html>Opt-Science, Products >> Laser Speckle Reducer, [online], [Search January 30, 2018], Internet <URL: http://www.optoscience.com/maker/optotune/lineup/LSR/ LSR.html>

第1に、
スペックル低減の具体例として、非特許文献1に示す様な光学素子をレーザ光の光路中に配置する形態が知られている。しかし、非特許文献1に開示されている様な光学素子は、樹脂材料を基材とする構成のものが一般的である。そのため、レーザ光のパワー密度(つまり、単位面積当たりのエネルギー強度)が高いと、樹脂材料がダメージを受け、光源装置としての寿命が低下してしまうおそれがある。
First,
As a specific example of speckle reduction, a configuration in which an optical element as shown in Non-Patent Document 1 is arranged in the optical path of laser light is known. However, an optical element as disclosed in Non-Patent Document 1 is generally configured with a resin material as a base material. Therefore, if the power density of laser light (that is, the energy intensity per unit area) is high, the resin material may be damaged, and the lifetime of the light source device may be reduced.

一方、特許文献1,2に開示されている様に、レーザ光を分岐し、それぞれのレーザ光の光路長を変えた後に再合成する方式では、十分にスペックルが低減できないという課題があった。   On the other hand, as disclosed in Patent Documents 1 and 2, there is a problem that speckles cannot be sufficiently reduced by the method of branching laser light and recombining after changing the optical path length of each laser light. .

そのため、高出力レーザを用いつつ、長寿命でスペックルノイズが少ないレーザ光源装置の具現化が求められていた。   Therefore, realization of a laser light source device that uses a high-power laser and has a long lifetime and low speckle noise has been demanded.

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高出力レーザを用いつつ、長寿命でスペックルノイズを低減させたレーザ光源装置を提供することを、第1の目的としている。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and has as its first object to provide a laser light source device that uses a high-power laser and has a long lifetime and reduced speckle noise.

第2に、
特許文献3に開示されている様なレーザ光源を用いた検査装置の場合には、レーザ光にスペックルノイズが含まれ、微小な異物やボイドか、ノイズかの判別が困難であった。一方、レーザ以外の光源では干渉性が弱く、微小なボイドを検出することが困難であった。
Second,
In the case of an inspection apparatus using a laser light source as disclosed in Patent Document 3, speckle noise is included in the laser light, and it is difficult to determine whether it is a minute foreign object, void, or noise. On the other hand, light sources other than lasers have weak coherence, and it has been difficult to detect minute voids.

そこで本発明は、干渉性の強いレーザ光源を用いつつ、スペックルノイズが良好に除去されたレーザ光源を備えた検査装置を提供することを、第2の目的としている。   Accordingly, a second object of the present invention is to provide an inspection apparatus provided with a laser light source from which speckle noise is satisfactorily removed while using a highly coherent laser light source.

以上、第1の課題を解決するために、本発明に係る一態様は、
レーザ光を出射するレーザ光源装置であって、
レーザ光源から出射した光束を第1分岐光束および第2分岐光束に分岐する光束分岐部と、
第1分岐光束および第2分岐光束を合成する光束合成部とを備え、
第1分岐光束の光路長よりも第2分岐光束の光路長の方が長く設定されており、
第1分岐光束および第2分岐光束の光路に拡散板を備えた
ことを特徴とする。
As described above, in order to solve the first problem, one aspect of the present invention is as follows.
A laser light source device for emitting laser light,
A light beam branching section for branching the light beam emitted from the laser light source into a first branched light beam and a second branched light beam;
A light beam combining unit that combines the first branched light beam and the second branched light beam,
The optical path length of the second branched light beam is set to be longer than the optical path length of the first branched light beam,
A diffusion plate is provided in the optical path of the first branched light beam and the second branched light beam.

一方、第2の課題を解決するために、本発明に係る一態様は、
請求項1〜6のいずれかに記載のレーザ光源装置と、
積層体を保持する保持部と、
レーザ光源装置から出射されて、積層体に設定された検査領域を通過または反射した光を撮像する撮像装置と、
撮像装置で撮像された画像の輝度情報に基づいて、積層体の界面に潜む異物やボイドを検査する検査部とを備えた、検査装置である。
On the other hand, in order to solve the second problem, one aspect of the present invention is:
A laser light source device according to any one of claims 1 to 6;
A holding unit for holding the laminate;
An imaging device for imaging light emitted from the laser light source device and passing or reflected through the inspection region set in the laminate;
The inspection apparatus includes an inspection unit that inspects foreign matter and voids hidden in the interface of the laminate based on luminance information of an image captured by the imaging apparatus.

第1の課題を解決するための上記のレーザ光源装置によれば、高出力レーザを用いつつ、長寿命でスペックルノイズを良好に低減することができる。   According to the laser light source device for solving the first problem, speckle noise can be satisfactorily reduced with a long life while using a high-power laser.

第2の課題を解決するための上記の検査装置によれば、スペックルノイズが良好に除去されたレーザ光源を用いて検査するので、微小な異物やボイドの検出が可能になる。   According to the inspection apparatus for solving the second problem, since inspection is performed using a laser light source from which speckle noise is well removed, it is possible to detect minute foreign matters and voids.

本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of an example of the form which embodies this invention. 本発明を具現化する別の形態の一例の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of an example of another form which embodies this invention. 本発明を具現化する別の形態の一例の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of an example of another form which embodies this invention. 本発明を具現化する別の形態の一例の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of an example of another form which embodies this invention. 本発明を具現化する各形態の変形例の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the modification of each form which embodies this invention. 本発明を具現化する別の態様の一例の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of an example of another aspect which embodies this invention.

以下に、本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1の態様>
図1は、本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。図1には、本発明に係るレーザ光源装置1の概略図が示されている。
<First aspect>
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an example of a form embodying the present invention. FIG. 1 shows a schematic view of a laser light source device 1 according to the present invention.

レーザ光源装置1は、レーザ光源部2、光束分岐部3、拡散板部4、光束合成部5等を備えており、外部へレーザ光Lmを出射するものである。   The laser light source device 1 includes a laser light source unit 2, a light beam branching unit 3, a diffuser plate unit 4, a light beam combining unit 5, and the like, and emits laser light Lm to the outside.

レーザ光源部2は、レーザ光を出射するものである。具体的には、レーザ光源部2には、レーザ発振器20、ビーム調整部21が備えられている。レーザ発振器20は、レーザ光を出射する光源であり、半導体レーザ(レーザダイオード、LDとも呼ばれる)や固体レーザ、ガスレーザ等が例示できる。ビーム調整部21は、コリメートレンズ、ビームエキスパンダ等を備え、レーザ発振器20から出射されたレーザ光を平行状態にしたり、所定のビーム径に拡げたりして、所望の光束L0に調整するものである。   The laser light source unit 2 emits laser light. Specifically, the laser light source unit 2 includes a laser oscillator 20 and a beam adjustment unit 21. The laser oscillator 20 is a light source that emits laser light, and examples thereof include a semiconductor laser (also called a laser diode or LD), a solid-state laser, and a gas laser. The beam adjusting unit 21 includes a collimating lens, a beam expander, and the like, and adjusts the laser light emitted from the laser oscillator 20 to a desired light flux L0 by making the laser light parallel or expanding to a predetermined beam diameter. is there.

光束分岐部3は、レーザ光源部2から出射した光束L0を第1分岐光束L1および第2分岐光束L2に分岐するものである。
具体的には、光束分岐部3は、ビームスプリッタ31とミラー32とを備えている。そして、第1分岐光束L1の光路長よりも第2分岐光束L2の光路長の方が長く設定されている。
The beam splitter 3 branches the beam L0 emitted from the laser light source unit 2 into a first branch beam L1 and a second branch beam L2.
Specifically, the beam splitter 3 includes a beam splitter 31 and a mirror 32. The optical path length of the second branched light beam L2 is set longer than the optical path length of the first branched light beam L1.

ビームスプリッタ31は、入射面(図では左方)から入ってきた光を内部で分岐し、2方向(図では右方と下方)に出射するものである。具体的には、ビームスプリッタ31は、入射光の一部(例えば50%)を通過させ、一部(例えば、50%)を反射させるものである。   The beam splitter 31 divides the light that has entered from the incident surface (left side in the figure) inside and emits the light in two directions (right side and lower side in the figure). Specifically, the beam splitter 31 transmits a part (for example, 50%) of incident light and reflects a part (for example, 50%).

具体的には、ビームスプリッタ31は、偏光方向を変えずに2方向に光束を分岐するものや、偏光ビームスプリッタと呼ばれる光学素子(垂直偏光と水平偏光のレーザ光に各々分岐して出射するもの)が例示できる。或いは、ビームスプリッタ31に代えて、ハーフミラーを配置しても良い。
ミラー32は、ビームスプリッタ31から出射した一方の光束を反射させ、出射方向を(図では下向きから右向きに)変えるものである。
Specifically, the beam splitter 31 splits a light beam in two directions without changing the polarization direction, or an optical element called a polarization beam splitter (a beam that splits into and exits vertically polarized and horizontally polarized laser beams, respectively). ) Can be exemplified. Alternatively, a half mirror may be arranged in place of the beam splitter 31.
The mirror 32 reflects one light beam emitted from the beam splitter 31 and changes the emission direction (from downward to right in the figure).

より具体的には、ビームスプリッタ31で分岐された2つの光束のうち、直進して(図では右方に)出射する方を第1分岐光束L1と呼び、角度を変えて(図では下向きに)出射する方を第2分岐光束L2と呼ぶ。そして、ミラー32は、第2分岐光束L2が第1分岐光束L1と概ね平行となるよう、第2分岐光束L2の光軸に対して45度傾斜させて配置されている。   More specifically, of the two light beams branched by the beam splitter 31, the one that travels straight (to the right in the drawing) and is emitted is called the first branched light beam L 1, and the angle is changed (downward in the drawing). ) The outgoing light is called a second branched light beam L2. The mirror 32 is disposed so as to be inclined by 45 degrees with respect to the optical axis of the second branched light beam L2 so that the second branched light beam L2 is substantially parallel to the first branched light beam L1.

拡散板部4は、第1分岐光束L1および第2分岐光束L2の光路に配置されて、平行光として入射した第1分岐光束L1および第2分岐光束L2を拡散させる(つまり、散乱光に変換する)ものである。具体的には、拡散板部4は、拡散板41,42,43を備えている。   The diffusing plate portion 4 is disposed in the optical path of the first branched light beam L1 and the second branched light beam L2, and diffuses the first branched light beam L1 and the second branched light beam L2 incident as parallel light (that is, converted into scattered light). To do). Specifically, the diffusing plate portion 4 includes diffusing plates 41, 42, and 43.

拡散板41,42は、後述の第1受光部51、第2受光部52と対向して配置されている。拡散板43は、第1分岐光束L1および第2分岐光束L2の光路を横切るような位置に、拡散板41,42と対向して配置されている。   The diffusion plates 41 and 42 are arranged to face a first light receiving unit 51 and a second light receiving unit 52 which will be described later. The diffusing plate 43 is disposed so as to face the diffusing plates 41 and 42 at a position crossing the optical paths of the first branched light beam L1 and the second branched light beam L2.

拡散板43は、回転機構45に取り付けられており、回転中心Cr周りに回転する。
なお、拡散板43において、拡散板43の回転中心Crに対する第1分岐光束L1および第2分岐光束L2の光路を横切る位置(つまり、半径r1,r2)は、それぞれ異なる距離に設定されている。
The diffusion plate 43 is attached to the rotation mechanism 45 and rotates around the rotation center Cr.
In the diffusing plate 43, positions (that is, radii r1, r2) that cross the optical paths of the first branched light beam L1 and the second branched light beam L2 with respect to the rotation center Cr of the diffusing plate 43 are set to different distances.

光束合成部5は、第1分岐光束L1’および第2分岐光束L2’を合成するものである。具体的には、光束合成部5は、第1受光部51、第2受光部52、ファイバ部53、出射部54を備えており、分岐ライトガイドとも呼ばれる。   The beam combining unit 5 combines the first branched beam L1 'and the second branched beam L2'. Specifically, the light beam combining unit 5 includes a first light receiving unit 51, a second light receiving unit 52, a fiber unit 53, and an emission unit 54, and is also called a branch light guide.

第1受光部51は、偏光板43,41を通過して拡散した第1分岐光束L1’を受光するものである。第1受光部51は、集光レンズ51aと口金部51bとを備えている。
第2受光部52は、偏光板43,42を通過して拡散した第2分岐光束L2’を受光するものである。第2受光部52は、集光レンズ52aと口金部52bとを備えている。
The first light receiving unit 51 receives the first branched light beam L1 ′ diffused through the polarizing plates 43 and 41. The first light receiving part 51 includes a condenser lens 51a and a base part 51b.
The second light receiving unit 52 receives the second branched light beam L2 ′ diffused through the polarizing plates 43 and 42. The second light receiving part 52 includes a condenser lens 52a and a base part 52b.

集光レンズ51a,52aは、拡散板41,42,43を通過して拡散した第1分岐光束L1’および第2分岐光束L2’を集光させ、口金部51b,52bに導くものである。なお、拡散した第1分岐光束L1’および第2分岐光束L2’の有効面積に対して、第1受光部51の口金部51bおよび第2受光部52の口金部52bの受光面積が、実質的に同等ないしそれ以上に広ければ、集光レンズ51a,52aは省いても良い。   The condensing lenses 51a and 52a condense the first branched light beam L1 'and the second branched light beam L2' diffused through the diffusion plates 41, 42, and 43, and guide them to the base portions 51b and 52b. Note that the light receiving areas of the base part 51b of the first light receiving part 51 and the base part 52b of the second light receiving part 52 are substantially equal to the effective areas of the diffused first branched light flux L1 ′ and second branched light flux L2 ′. The condensing lenses 51a and 52a may be omitted as long as they are equal to or larger than.

ファイバ部53は、第1受光部51で受光した光束L1’と第2受光部52で受光した光束L2’とを合成して出射部54へ導くものである。具体的には、ファイバ部53は、多数の光ファイバを束ねたものであり、一方の端部が第1受光部51の口金部51bまたは第2受光部52の口金部52bと接続されており、反対側の端部が出射部54と接続されている。   The fiber unit 53 combines the light beam L <b> 1 ′ received by the first light receiving unit 51 and the light beam L <b> 2 ′ received by the second light receiving unit 52 and guides them to the emission unit 54. Specifically, the fiber part 53 is a bundle of many optical fibers, and one end part is connected to the base part 51b of the first light receiving part 51 or the base part 52b of the second light receiving part 52. The opposite end is connected to the emitting portion 54.

出射部54は、合成した光束のレーザ光Lmを出射するものである。なお、レーザ光Lmは、所定の拡がり角を有している。   The emission unit 54 emits the combined laser beam Lm. The laser beam Lm has a predetermined divergence angle.

本発明に係るレーザ光源装置1は、この様な構成をしているため、複数のスペックルパターンが重なり合うことで、スペックルが平均化され、パターンのコントラストが下がる。そのため、レーザ光源であっても、スペックルを低減させたレーザ光Lmとして出射することができる。   Since the laser light source device 1 according to the present invention has such a configuration, when a plurality of speckle patterns overlap, the speckles are averaged, and the contrast of the pattern is lowered. Therefore, even a laser light source can be emitted as laser light Lm with reduced speckles.

そして、光束分岐部3を備え、パワー密度が低くなった光路中に拡散板部4を配置しているため、拡散板部4のダメージを低減させることができる。さらに、光束分岐部3は、それぞれの分岐光束L1,L2の光路長が異なるため、出射部54から出射されるレーザ光Lmの干渉性を下げ、スペックルを低減させることができる。   And since the diffusion plate part 4 is arrange | positioned in the optical path with which the light beam branch part 3 was provided and the power density became low, the damage to the diffusion plate part 4 can be reduced. Furthermore, since the optical path lengths of the branched light beams L1 and L2 are different in the light beam branching unit 3, the coherence of the laser light Lm emitted from the emitting unit 54 can be lowered and speckle can be reduced.

さらに、拡散板部4は、拡散板41,42が、回転式の拡散板43と対向配置されており、複数の拡散板によりスペックルの低減効果をより高めることができる。また、拡散板43が回転移動することで、同じ位置にレーザ光L1,L2が照射されず、拡散の成分(散乱光の強度分布とも言う)が常に変化する。そのため、撮像や投影される単位時間当たりに多数のスペックルパターンが重なり合う様にできる。さらに、このスペックルパターンの重なり合いは、光束の分岐数との組合せでより多くなり、スペックルをより一層低減させる相乗効果がもたらされる。   Further, in the diffusing plate portion 4, the diffusing plates 41 and 42 are arranged to face the rotary diffusing plate 43, and the speckle reduction effect can be further enhanced by the plurality of diffusing plates. Further, the rotational movement of the diffusion plate 43 does not irradiate the same position with the laser beams L1 and L2, and the diffusion component (also referred to as the intensity distribution of scattered light) always changes. Therefore, a large number of speckle patterns can be overlapped per unit time that is imaged or projected. Further, the overlapping of the speckle patterns is increased in combination with the number of branches of the light flux, and a synergistic effect for further reducing the speckles is brought about.

一方、拡散板43の回転移動は、連続して同じ箇所にレーザ光が照射されず、回転による対流で冷却効果が生じ、これらが相まって、レーザ光による拡散板43へのダメージをより一層軽減できる。さらに、回転式の拡散板43に照射される第1分岐光束L1と第2分岐光束L2とが、回転中心Crから異なる位置に照射されるため、レーザ光による拡散板43へのダメージをより軽減できる。   On the other hand, the rotational movement of the diffusion plate 43 is not continuously irradiated with the laser beam, and a cooling effect is generated by the convection due to the rotation. Together, these can further reduce damage to the diffusion plate 43 by the laser beam. . Further, since the first branched light beam L1 and the second branched light beam L2 irradiated to the rotary diffusion plate 43 are irradiated to different positions from the rotation center Cr, damage to the diffusion plate 43 due to laser light is further reduced. it can.

つまり、本発明に係るレーザ光源装置1は、高出力レーザを用いつつ、長寿命でスペックルノイズを良好に低減することができる。   That is, the laser light source device 1 according to the present invention can reduce speckle noise satisfactorily with a long life while using a high-power laser.

[別の形態]
なお上述では、本発明に係る光束合成部5の具体的な形態として、多数の光ファイバを束ねた分岐ライトガイドを例示した。この様な構成であれば、第1受光部51および第1受光部51で受光した光を効率よく出射部53に導光でき、さらに出射部53の取り回しが自在にできるので好ましい。しかし、本発明を具現化する上で、上述の様な光束合成部5を備えた形態に限らず、別の形態であっても良い。
[Another form]
In the above description, a branched light guide in which a large number of optical fibers are bundled is illustrated as a specific form of the light beam combining unit 5 according to the present invention. Such a configuration is preferable because the light received by the first light receiving unit 51 and the first light receiving unit 51 can be efficiently guided to the emitting unit 53 and the emitting unit 53 can be freely handled. However, when the present invention is embodied, the present invention is not limited to the form including the light beam combining unit 5 as described above, and another form may be used.

[別の形態]
なお上述では、本発明に係る拡散板部4の具体的な形態を例示しつつ、それを備えたレーザ光源装置1の優れた作用・効果を述べた。しかし、本発明を具現化する上で、上述の様な拡散板部4を備えた形態に限らず、別の形態であっても良い。
[Another form]
In addition, in the above, the outstanding effect | action and effect of the laser light source device 1 provided with it were described, demonstrating the specific form of the diffusion plate part 4 which concerns on this invention. However, in embodying the present invention, the present invention is not limited to the form including the diffusing plate portion 4 as described above, and may be another form.

図2〜4は、本発明を具現化する別の形態の一例の全体構成を示す概略図である。図2〜4には、本発明に係るレーザ光源装置1B〜1Dの概略図が示されている。   2-4 is the schematic which shows the whole structure of an example of another form which embodies this invention. 2 to 4 show schematic views of the laser light source devices 1B to 1D according to the present invention.

レーザ光源装置1B〜1Dは、上述した拡散板部4とは異なる構成の拡散板部4B〜4Dを備えている。なお、他の構成要素は同じであるため詳細な説明は省き、相違する部位について説明する。   The laser light source devices 1B to 1D include diffusion plate portions 4B to 4D having a configuration different from that of the diffusion plate portion 4 described above. Since other components are the same, detailed description is omitted, and different parts will be described.

なお上述では、拡散板部4の具体例として、第1分岐光束L1および第2分岐光束L2の光路中に複数の拡散板(具体的には、拡散板41,42と、拡散板43)を備えた形態を示した。この様な形態であれば、複数の拡散板により拡散効果が高まり、分岐した光束を重ね合わせ(つまり、合成)したときのスペックル低減効果を高めることができる。   In the above description, as a specific example of the diffusion plate portion 4, a plurality of diffusion plates (specifically, the diffusion plates 41 and 42 and the diffusion plate 43) are provided in the optical paths of the first branched light beam L1 and the second branched light beam L2. The provided form was shown. With such a configuration, the diffusion effect is enhanced by the plurality of diffusion plates, and the speckle reduction effect when the branched light beams are superimposed (that is, synthesized) can be enhanced.

しかし、1つの拡散板で所望の拡散効果が得られる場合、第1分岐光束L1および第2分岐光束L2の光路中それぞれに、少なくとも1つの拡散板41〜43が配置されていれば良い(図2〜4参照)。そうすることで、拡散板部4を透過させる光束L1’,L2’の光量が増えるため、好ましい。   However, when a desired diffusion effect can be obtained with one diffusion plate, it is sufficient that at least one diffusion plate 41 to 43 is disposed in each of the optical paths of the first branched light beam L1 and the second branched light beam L2 (FIG. 2-4). By doing so, the amount of light beams L1 'and L2' transmitted through the diffusing plate portion 4 is increased, which is preferable.

なお上述では、拡散板部4,4Bの具体例として、第1分岐光束L1および第2分岐光束L2が、回転式の拡散板43に対して回転中心Crからそれぞれ異なる位置に照射される形態を示した。この様な形態であれば、レーザ光の照射位置が同心円上に重ならず、拡散板43に対するダメージが蓄積しにくいので好ましい。   In the above description, as a specific example of the diffusing plate portions 4 and 4B, a mode in which the first branched light beam L1 and the second branched light beam L2 are irradiated to different positions from the rotation center Cr with respect to the rotary diffusion plate 43, respectively. Indicated. Such a configuration is preferable because the irradiation position of the laser beam does not overlap on the concentric circle and damage to the diffusion plate 43 is difficult to accumulate.

しかし、本発明を具現化する上で、拡散板部4,4Bは、上述の様な形態に限らず、第1分岐光束L1および第2分岐光束L2が照射される位置を、回転中心Crから同じ距離(つまり、r1=r2)に設定しても良い(図1,2参照)。   However, in realizing the present invention, the diffusing plate portions 4 and 4B are not limited to the above-described form, and the positions where the first branched light beam L1 and the second branched light beam L2 are irradiated from the rotation center Cr. The same distance (that is, r1 = r2) may be set (see FIGS. 1 and 2).

なお上述では、拡散板部4,4Bの具体例として、第1分岐光束L1および第2分岐光束L2の光路中に回転式の拡散板43を備えた形態を示した。この様な形態であれば、拡散板43は、第1分岐光束L1および第2分岐光束L2の光路と直交する方向に回転移動することで周りの空気が対流し、拡散板43に蓄積される熱を空気中に放熱させることができるので好ましい。   In the above description, as a specific example of the diffusing plate portions 4 and 4B, a form in which the rotary diffusing plate 43 is provided in the optical paths of the first branched light beam L1 and the second branched light beam L2 is shown. In such a form, the diffuser plate 43 rotates and moves in a direction orthogonal to the optical paths of the first branched light beam L1 and the second branched light beam L2, so that the surrounding air is convected and accumulated in the diffuser plate 43. It is preferable because heat can be dissipated in the air.

しかし、拡散板43を回転機構45により回転させる形態は、本発明を具現化する上で必須ではなく、下述の様にしても良い。
・拡散板部4C:光路と直交する方向(図中、上/下方向や手前/奥方向)に往復移動させる振動機構46a〜cや揺動機構等により拡散板43および/または拡散板41,42を往復移動または旋回移動させる(図3参照)。
・拡散板部4D:拡散板43および/または拡散板41,42を固定配置させる(図4参照)。
・必要に応じて、拡散板43および/または拡散板41,42に向けて、常温ないし低温の空気や窒素などを吹き付け(エアブロー)する(不図示)。
However, the form in which the diffusion plate 43 is rotated by the rotation mechanism 45 is not essential for realizing the present invention, and may be as described below.
Diffusion plate portion 4C: Diffusion plate 43 and / or diffusion plate 41 by vibration mechanisms 46a to 46c or a swing mechanism that reciprocate in a direction orthogonal to the optical path (up / down direction or near / back direction in the figure) 42 is reciprocated or swiveled (see FIG. 3).
Diffusion plate part 4D: Diffusion plate 43 and / or diffusion plates 41 and 42 are fixedly arranged (see FIG. 4).
If necessary, air or nitrogen at normal or low temperature is blown (air blow) toward the diffusion plate 43 and / or the diffusion plates 41 and 42 (not shown).

[変形例]
なお上述では、光束分岐部3は、ビームスプリッタ31とミラー32を備えた構成を例示した。この様な構成であれば、光量ロスが少なく、レーザ光として直進性を保つので扱いやすい。
[Modification]
In the above description, the light beam branching unit 3 is exemplified by the configuration including the beam splitter 31 and the mirror 32. Such a configuration is easy to handle because there is little loss of light quantity and the laser beam is kept straight.

しかし、本発明を具現化する上で、上述の様な形態の光束分岐部3に限らず、下述の様にしても良い。   However, when the present invention is embodied, the present invention is not limited to the light beam branching section 3 having the above-described form, and may be as described below.

図5は、本発明を具現化する各形態の変形例の全体構成を示す概略図である。図5には、本発明に係るレーザ光源装置1Eの概略図が示されている。   FIG. 5 is a schematic diagram showing the overall configuration of a modification of each embodiment embodying the present invention. FIG. 5 shows a schematic diagram of a laser light source device 1E according to the present invention.

レーザ光源装置1Eは、上述した光束分岐部3とは異なる構成の光束分岐部3Eを備えている。なお、他の構成要素は上述と同様の拡散板部4,4B〜4Dや、光束合成部5を適宜選択可能であるため詳細な説明は省き、相違する部位について説明する。   The laser light source device 1E includes a light beam branching unit 3E having a configuration different from that of the light beam branching unit 3 described above. In addition, since the other diffusing plate sections 4 and 4B to 4D and the light beam combining section 5 can be appropriately selected as other constituent elements, detailed description will be omitted, and different parts will be described.

光束分岐部3Eは、多数の光ファイバを束ねた分岐ライトガイドで構成されており、それぞれの光路長が異なる長さに設定されている。具体的には、光束分岐部3Eは、受光部35、ファイバ部36、第1投光部37、第2投光部38を備えている。   The light beam branching section 3E is constituted by a branching light guide in which a large number of optical fibers are bundled, and the respective optical path lengths are set to different lengths. Specifically, the beam splitting unit 3E includes a light receiving unit 35, a fiber unit 36, a first light projecting unit 37, and a second light projecting unit 38.

受光部35は、レーザ光源部2から出射された光束L0を受光するものである。
ファイバ部36は、受光部35で受光した光を第1投光部37および第2投光部38に分配しつつ導くものである。具体的には、ファイバ部36は、多数の光ファイバを束ねたものであり、一方の端部が受光部35と接続されており、反対側の端部が第1投光部37または第2投光部38と接続されている。また、ファイバ部36は、受光部35から第1投光部37までの距離よりも、受光部35から第2投光部38までの距離(つまり、光路長)の方が長く設定されている。
第1投光部37は、分岐された第1分岐光束L1を出射するものである。
第2投光部38は、分岐された第2分岐光束L2を出射するものである。
The light receiving unit 35 receives the light beam L0 emitted from the laser light source unit 2.
The fiber part 36 guides the light received by the light receiving part 35 while distributing it to the first light projecting part 37 and the second light projecting part 38. Specifically, the fiber portion 36 is a bundle of a large number of optical fibers, one end portion is connected to the light receiving portion 35, and the opposite end portion is the first light projecting portion 37 or the second light emitting portion 37. It is connected to the light projecting unit 38. Further, the distance from the light receiving unit 35 to the second light projecting unit 38 (that is, the optical path length) of the fiber unit 36 is set to be longer than the distance from the light receiving unit 35 to the first light projecting unit 37. .
The 1st light projection part 37 radiate | emits the branched 1st branched light beam L1.
The second light projecting unit 38 emits the branched second branched light beam L2.

[変形例]
なお上述では、レーザ光源装置1,1B〜1Eを例示し、レーザ発振器2から出射した光束L0を2分岐させる構成を示した。しかし、本発明を具現化する上では、2分岐に限定されず、それ以上に分岐しても良く、それぞれ分岐した光束の光路長が異なるように設定し、それぞれの分岐した光束の光路中に拡散板4,4B〜4Dを配置する構成であっても良い。
[Modification]
In the above description, the laser light source devices 1, 1 </ b> B to 1 </ b> E are exemplified, and the configuration in which the light beam L <b> 0 emitted from the laser oscillator 2 is branched into two is shown. However, in embodying the present invention, it is not limited to two branches, and may be further branched, and the optical path lengths of the branched light beams are set to be different from each other in the optical paths of the branched light beams. The structure which arrange | positions the diffusion plates 4 and 4B-4D may be sufficient.

<第2の態様>
図6は、本発明を具現化する別の態様の一例の全体構成を示す概略図である。図6には、本発明に係る検査装置Kの概略図が示されている。
<Second aspect>
FIG. 6 is a schematic diagram showing an overall configuration of an example of another aspect embodying the present invention. FIG. 6 shows a schematic diagram of an inspection apparatus K according to the present invention.

検査装置Kは、光透過性を有する積層体Wの界面に潜む異物やボイドBを検査するものである。具体的には、検査装置Kは、上述のレーザ光源装置1、保持部H、撮像装置C、検査部S、相対移動部M、制御部CN等を備えている。ここでは、積層体Wの具体例として、2枚のシリコンウエーハが貼り合わされたものを示し、詳細な説明を行う。   The inspection device K inspects foreign matters and voids B hidden at the interface of the light transmissive laminate W. Specifically, the inspection device K includes the laser light source device 1, the holding unit H, the imaging device C, the inspection unit S, the relative movement unit M, the control unit CN, and the like described above. Here, as a specific example of the laminated body W, one in which two silicon wafers are bonded together is shown, and detailed description will be given.

レーザ光源装置1は、積層体Wに設定した検査領域に向けてレーザ光を出射するものである。具体的には、レーザ光源装置1は、積層体Wの検査領域Fを含む所定の領域に向けて、観察光Lvを生じさせるために必要な光量の照明光Lfを照射するものである。より具体的には、レーザ光源装置1は、第1の態様として上述したのものを用い、合成した光束のレーザ光Lmを照明光Lfとして利用する。なお、レーザ光源装置1は、図示する様な同軸落斜照明のほか、反射照明や透過照明などが例示できる。また、照明光Lfとしては、積層体Wを透過する波長1000〜1100nmを含む赤外光が例示できる。   The laser light source device 1 emits laser light toward an inspection region set in the stacked body W. Specifically, the laser light source device 1 irradiates a predetermined area including the inspection area F of the stacked body W with illumination light Lf having a light quantity necessary for generating the observation light Lv. More specifically, the laser light source device 1 uses the above-described one as the first aspect, and uses the combined laser beam Lm of the luminous flux as the illumination light Lf. The laser light source device 1 can be exemplified by reflected illumination, transmitted illumination and the like in addition to the coaxial falling illumination as shown. In addition, examples of the illumination light Lf include infrared light including a wavelength of 1000 to 1100 nm that transmits the stacked body W.

そのため、積層体Wの界面に異物やボイドBが潜んでいれば、レーザ光が異物で遮光されたり、ボイドで光干渉が発生したりするため、検査領域Fにおいて、異物やボイドBがあるところと無いところ(いわゆる、背景や周囲)とで光の強度が異なって表れる。   Therefore, if foreign matter or void B is lurking at the interface of the laminated body W, the laser beam is shielded by the foreign matter or optical interference occurs due to the void. The intensity of light appears differently (so-called background and surroundings).

保持部Hは、積層体Wを保持するものである。具体的には、保持部Hは、積層体Wの外縁部分(外周エッジとも言う)を把持し、所定の姿勢で保持する構成をしている。より具体的には、保持部Hは、積層体Wの外縁を取り囲むように複数(図6では、4箇所を例示)配置された把持部材H1を備え、これら把持部材H1は、積層体Wの外縁と接触する部位が略Σ形状や円弧状に凹んだ形状をしている。さらに、保持部Hは、これら把持部材H1を積層体Wの外縁よりも外側/内側に向けて移動させる開閉機構(不図示のアクチュエータ、ソレノイド等)を備えている。そして、開閉機構は、保持台H2に取り付けられている。   The holding part H holds the laminated body W. Specifically, the holding portion H is configured to hold an outer edge portion (also referred to as an outer peripheral edge) of the stacked body W and hold it in a predetermined posture. More specifically, the holding portion H includes a plurality of gripping members H1 (four examples are illustrated in FIG. 6) disposed so as to surround the outer edge of the multilayer body W. The part in contact with the outer edge has a substantially Σ shape or a shape recessed in an arc shape. Further, the holding portion H includes an opening / closing mechanism (an actuator, a solenoid, etc., not shown) that moves the gripping member H1 toward the outside / inside of the outer edge of the stacked body W. The opening / closing mechanism is attached to the holding base H2.

撮像装置Cは、検査領域Fを通過した光または検査領域Fで反射した光を撮像するものである。具体的には、撮像装置Cは、撮像カメラC1、鏡筒C2、対物レンズC4等を備えている。   The imaging device C captures light that has passed through the inspection region F or light that has been reflected by the inspection region F. Specifically, the imaging apparatus C includes an imaging camera C1, a lens barrel C2, an objective lens C4, and the like.

撮像カメラC1は、撮像素子C3を備え、積層体Wに設定された検査領域Fの像を撮像するものである。具体的には、撮像カメラC1は、撮像素子C3で受光した光を電気信号に変換し、映像信号(アナログ信号)や画像データ(デジタル信号)として外部に出力するものである。   The imaging camera C1 includes an imaging element C3 and captures an image of the inspection region F set on the stacked body W. Specifically, the imaging camera C1 converts the light received by the imaging device C3 into an electrical signal and outputs it as an image signal (analog signal) or image data (digital signal) to the outside.

鏡筒C2は、撮像カメラC1、対物レンズC2、レーザ光源装置1の出射部54を所定の配置で固定するものである。具体的には、鏡筒C2は、略T字形状の筒状フレームを備え、各端部に、撮像カメラC1、対物レンズC2、レーザ光源装置1の出射部54が取り付けられている。また、鏡筒C2内には、ハーフミラー等が配置されている。また、鏡筒C2は、連結部材Kbを介して装置フレームKfに取り付けられている。   The lens barrel C2 fixes the imaging camera C1, the objective lens C2, and the emission unit 54 of the laser light source device 1 in a predetermined arrangement. Specifically, the lens barrel C2 includes a substantially T-shaped cylindrical frame, and the imaging camera C1, the objective lens C2, and the emission unit 54 of the laser light source device 1 are attached to each end. In addition, a half mirror or the like is disposed in the lens barrel C2. Further, the lens barrel C2 is attached to the apparatus frame Kf via a connecting member Kb.

対物レンズC4は、積層体Wに設定された検査領域Fの像を撮像カメラC1の撮像素子C3に結像させるものであり、保持部Hで保持される積層体Wと対向するように配置されている。対物レンズC4は、レボルバー機構にて異なる倍率のものを切り換える構成としても良いし、ズームレンズや固定倍率のレンズを1つ備えた構成でも良い。   The objective lens C4 forms an image of the inspection region F set on the stacked body W on the image sensor C3 of the imaging camera C1, and is disposed so as to face the stacked body W held by the holding unit H. ing. The objective lens C4 may have a configuration in which lenses having different magnifications are switched by a revolver mechanism, or may have a configuration including a zoom lens or one lens having a fixed magnification.

このように、撮像装置Cの具体的な構成として、レーザ光源装置1の出射部54から出射した光Lmが、鏡筒C2内のハーフミラーで反射されて対物レンズC4から照明光Lfとして積層体Wに向けて照射され、検査領域Fで反射した光(つまり、観察光)Lvが、対物レンズC4から取り入れられ、ハーフミラーを通過して撮像カメラC1に入射する構成(いわゆる、同軸落斜方式)が例示できる。   As described above, as a specific configuration of the imaging device C, the light Lm emitted from the emission unit 54 of the laser light source device 1 is reflected by the half mirror in the lens barrel C2, and is laminated as illumination light Lf from the objective lens C4. A configuration in which light (that is, observation light) Lv irradiated toward W and reflected by the inspection region F is taken in from the objective lens C4, passes through the half mirror, and enters the imaging camera C1 (a so-called coaxial falling method) ) Can be exemplified.

検査部Sは、撮像装置Cで撮像された画像の輝度情報に基づいて、積層体Wの界面に潜む異物やボイドBを検査するものである。具体的には、検査部Sは、画像処理部や判定部等を備え、検査領域Fを撮像した画像を処理し、当該画像の輝度情報に基づいて背景画像(正常部位を示す画像)の中に、異物やボイドBの特徴を示す部位が存在するか否かを判定したり、異物やボイドBの場所や個数、大きさなどを記録したり外部に出力したりする構成をしている。より具体的には、検査部Sは、コンピュータや画像処理装置等(つまり、ハードウェア)と、その実行プログラム等(つまり、ソフトウェア)で構成されている。   The inspection unit S inspects foreign matter and voids B hidden on the interface of the stacked body W based on the luminance information of the image captured by the imaging device C. Specifically, the inspection unit S includes an image processing unit, a determination unit, and the like, processes an image obtained by imaging the inspection region F, and includes a background image (an image indicating a normal part) based on luminance information of the image. In addition, it is configured to determine whether or not there is a portion showing the characteristics of the foreign matter or void B, and to record or output the location, number, size, etc. of the foreign matter or void B to the outside. More specifically, the inspection unit S is configured by a computer, an image processing apparatus or the like (that is, hardware), and an execution program or the like (that is, software).

相対移動部Mは、保持部Hと撮像装置Cとを相対移動させるものである。具体的には、相対移動部Mは、積層体Wの表面と平行な方向(X方向/Y方向と呼ぶ)に保持部Hと撮像装置Cとを相対移動させるものである。より具体的には、相対移動部Mは、X軸ステージM1、Y軸ステージM2、回転機構M3を備えている。   The relative movement unit M moves the holding unit H and the imaging device C relative to each other. Specifically, the relative movement unit M relatively moves the holding unit H and the imaging device C in a direction parallel to the surface of the stacked body W (referred to as X direction / Y direction). More specifically, the relative movement unit M includes an X-axis stage M1, a Y-axis stage M2, and a rotation mechanism M3.

X軸ステージM1は、装置フレームKfに取り付けられており、X方向に延びるレールとそのレール上を移動/静止する可動部とを備えている。   The X-axis stage M1 is attached to the apparatus frame Kf, and includes a rail extending in the X direction and a movable portion that moves / stops on the rail.

Y軸ステージM2は、X軸ステージM1の可動部に取り付けられており、Y方向に延びるレールとそのレール上を移動/静止する可動部とを備えている。   The Y-axis stage M2 is attached to a movable part of the X-axis stage M1, and includes a rail extending in the Y direction and a movable part that moves / stops on the rail.

回転機構M3は、Y軸ステージM2の可動部に取り付けられており、XY平面に直交するZ軸を回転軸として回転/静止する回転部を備えている。保持部Hは、回転機構M3の回転部に取り付けられている。   The rotation mechanism M3 is attached to a movable part of the Y-axis stage M2, and includes a rotation part that rotates / stops about the Z axis orthogonal to the XY plane as a rotation axis. The holding part H is attached to the rotating part of the rotating mechanism M3.

なお、X軸ステージM1とY軸ステージM2の可動部は、リニアモータや回転モータとボールネジ等により制御部CNからの制御信号に基づいて移動/静止/位置決め等の制御が行われる。また、回転機構M3の回転部は、DDモータや回転モータとギア等により制御部CNからの制御信号に基づいて回転/静止/角度変更等の制御が行われる。   The movable parts of the X-axis stage M1 and the Y-axis stage M2 are controlled such as movement / stationary / positioning based on a control signal from the control unit CN by a linear motor, a rotary motor, a ball screw, or the like. In addition, the rotation unit of the rotation mechanism M3 is controlled such as rotation / stillness / angle change based on a control signal from the control unit CN by a DD motor or a rotation motor and a gear.

制御部CNは、検査装置Kの各機器を制御するものである。具体的には、制御部CNは、予め登録された手順データ(いわゆる、検査レシピ)に基づいて、相対移動部Mの制御のほか、撮像装置Cの撮像カメラC1に撮像開始のトリガ信号出力、保持部Hの開閉機構に開/閉動作のための信号出力、レーザ光源装置1のレーザ発振器にレーザ光を出射させるための信号出力や、撮像装置Cのレボルバー機構の切り換え制御等を行うものである。より具体的には、制御部CNは、プログラマブルロジックコントローラやコンピュータなど(つまり、ハードウェア)と、その実行プログラム等(つまり、ソフトウェア)で構成されている。   The control unit CN controls each device of the inspection apparatus K. Specifically, the control unit CN outputs a trigger signal for starting imaging to the imaging camera C1 of the imaging device C, in addition to controlling the relative movement unit M based on pre-registered procedure data (so-called inspection recipe). A signal output for opening / closing operation of the opening / closing mechanism of the holding unit H, a signal output for causing the laser oscillator of the laser light source device 1 to emit laser light, a switching control of the revolver mechanism of the imaging device C, and the like are performed. is there. More specifically, the control unit CN includes a programmable logic controller, a computer, or the like (that is, hardware), and an execution program or the like (that is, software).

この様な構成をしているので、検査装置Kは、積層体Wの検査領域Fの位置を逐次変更しながら撮像装置Cで撮像して、各検査領域Fの画像を処理し、積層体Wの界面に潜む異物やボイドを検査することができる。   Since the inspection apparatus K has such a configuration, the inspection apparatus K captures an image with the imaging apparatus C while sequentially changing the position of the inspection area F of the stacked body W, processes the image of each inspection area F, and stacks the W It is possible to inspect foreign matters and voids hidden in the interface.

このとき、積層体Wに向けて照射される照明光Lfは、本発明に係るレーザ光源装置1から出射されたレーザ光を利用するものなので、スペックルノイズが良好に除去されている。そのため、レーザ光が有する強い干渉性を利用して微小な異物やボイドの検出が可能である。   At this time, since the illumination light Lf irradiated toward the laminated body W uses laser light emitted from the laser light source device 1 according to the present invention, speckle noise is well removed. For this reason, it is possible to detect minute foreign matters and voids by using the strong coherence of the laser beam.

なお、本発明に係る検査装置Kは、上述のレーザ光源装置1に代えて、上述のレーザ光源装置1B〜1Eを備えた構成であっても良い。いずれのレーザ光源装置1,1B〜1Eを用いても、スペックルノイズが良好に除去される。   The inspection apparatus K according to the present invention may be configured to include the above-described laser light source devices 1B to 1E instead of the above-described laser light source device 1. Regardless of which laser light source device 1, 1 </ b> B to 1 </ b> E is used, speckle noise is satisfactorily removed.

なお上述では、検査領域Fで反射した光を撮像する撮像装置Cの具体的な構成として、同軸落斜方式を例示したが、斜光照明方式などであっても良い。或いは、撮像装置Cは、検査領域Fで反射した光を撮像する構成に限らず、検査領域Fを通過した光を撮像する構成(いわゆる、透過照明方式)であっても良い。透過照明方式の場合、レーザ光源装置1等の出射部54を保持部Hに組み込み、直接またはミラーを介して検査領域Fにレーザ光Lfを照射し、検査領域Fを通過した光(つまり、観察光)Lvを撮像装置Cで撮像する構成とすれば良い。   In the above description, the coaxial falling method is exemplified as the specific configuration of the imaging device C that captures the light reflected by the inspection region F, but an oblique illumination method or the like may be used. Alternatively, the imaging device C is not limited to a configuration that captures light reflected from the inspection region F, and may be configured to capture light that has passed through the inspection region F (a so-called transmission illumination method). In the case of the transmitted illumination method, the light emitting unit 54 such as the laser light source device 1 is incorporated in the holding unit H, and the inspection region F is irradiated with the laser light Lf directly or via a mirror, and light that has passed through the inspection region F (that is, observation) The light (Lv) may be configured to be imaged by the imaging device C.

なお上述では、検査装置Kとして相対移動部Mを備えた構成を例示したが、検査領域Fを広く設定できる場合や、検査領域Fが積層体Wの限られた範囲である場合など、保持部Hと撮像装置Cとを相対移動させる必要がなければ、相対移動部Mを省いた構成であっても良い。また、相対移動部Mを備える場合であっても、積層体Wの方向を合わせる必要が無い場合や保持部Hで代用できる場合は、回転機構3を省いた構成であっても良い。また、相対移動させる方向がXY方向のうち一方向で足りる場合であれば、X軸ステージM1とY軸ステージM2の一方を省いた構成であっても良い。また、相対移動部Mは、保持部H側をXYθ方向に移動/回転させる構成に限らず、撮像装置CをXYθ方向に移動/回転させる構成であっても良いし、部分的に組み合わせた構成であっても良い。   In the above description, the configuration including the relative movement unit M is illustrated as the inspection apparatus K. However, when the inspection region F can be set wide, or when the inspection region F is a limited range of the stacked body W, the holding unit If it is not necessary to relatively move H and the imaging device C, a configuration in which the relative moving unit M is omitted may be used. Even when the relative movement unit M is provided, the rotation mechanism 3 may be omitted when it is not necessary to align the direction of the stacked body W or when the holding unit H can be used instead. Further, if the relative movement direction is sufficient in one of the XY directions, a configuration in which one of the X-axis stage M1 and the Y-axis stage M2 is omitted may be used. In addition, the relative movement unit M is not limited to the configuration in which the holding unit H side is moved / rotated in the XYθ direction, but may be configured to move / rotate the imaging device C in the XYθ direction, or may be a partially combined configuration. It may be.

なお上述では、積層体Wが、シリコンウエーハを貼り合わせたもので、レーザ光源装置1から出射されたレーザ光Lmを利用して照射される照明光Lfの波長が、1000〜1100nmを含む赤外光である形態を例示した。シリコンウエーハは、波長900nmより短波長の可視光は透過せず、波長900nm以上から徐々に透過率が上がる。そして、概ね波長1000nm以上の赤外光であれば、シリコンウエーハの内部(界面)を観察するのに十分な光量が得られる。一方、波長が1100nmよりも長くなると、撮像カメラC1の撮像素子C3がCCDやCMOSの場合、感度特性が低下する。また、撮像カメラC1の撮像素子C3がInGaAs等の化合物を用いたものであれば、当該波長での感度は高いが、動作速度(撮像レート)が遅くなってしまう。そのため、積層体Wが、シリコンウエーハを貼り合わせたものであれば、レーザ光源装置1から照射される照明光L1の波長が、1000〜1100nmを含む赤外光であることが好ましい。   In the above description, the laminated body W is formed by bonding silicon wafers, and the wavelength of the illumination light Lf irradiated using the laser light Lm emitted from the laser light source device 1 includes 1000 to 1100 nm. The form which is light was illustrated. A silicon wafer does not transmit visible light having a wavelength shorter than 900 nm, and the transmittance gradually increases from a wavelength of 900 nm or more. If the infrared light has a wavelength of approximately 1000 nm or more, a sufficient amount of light for observing the inside (interface) of the silicon wafer can be obtained. On the other hand, when the wavelength is longer than 1100 nm, the sensitivity characteristic is deteriorated when the imaging device C3 of the imaging camera C1 is a CCD or a CMOS. Further, if the imaging device C3 of the imaging camera C1 uses a compound such as InGaAs, the sensitivity at the wavelength is high, but the operation speed (imaging rate) becomes slow. Therefore, if the laminated body W is obtained by bonding silicon wafers, the wavelength of the illumination light L1 emitted from the laser light source device 1 is preferably infrared light including 1000 to 1100 nm.

しかし、本発明を具現化する上で、積層体Wに向けて照射される照明光Lfは、これ以外の波長の光でも良く、検査対象となる積層体Wの波長特性(光の透過率など)や撮像素子C3の受光感度特性に応じて設定すれば良い。   However, in realizing the present invention, the illumination light Lf irradiated toward the stacked body W may be light having a wavelength other than this, and the wavelength characteristics (light transmittance, etc.) of the stacked body W to be inspected. ) Or the light receiving sensitivity characteristic of the image sensor C3.

1 レーザ光源装置
2 レーザ光源部
3 光束分岐部
4 拡散板部
5 光束合成部
20 レーザ発振器
21 コリメートレンズ
31 ビームスプリッタ
32 ミラー
41 拡散板(固定式)
42 拡散板(固定式)
43 拡散板(回転式)
45 回転機構
46a〜c 振動機構
51 第1受光部(第1分岐光束)
52 第2受光部(第2分岐光束)
53 ファイバ部(光ファイバの束)
54 出射部(合成された光束)
L0 レーザ光源から出射された光束(レーザ光)
L1 第1分岐光束(偏光板通過前)
L2 第2分岐光束(偏光板通過前)
L1’ 第1分岐光束(偏光板通過後)
L2’ 第2分岐光束(偏光板通過後)
Lm 合成されて出射される光束
Cr 回転中心
r1 半径(第1分岐光束)
r2 半径(第2分岐光束)
K 検査装置
W 積層体
B 異物やボイド
H 保持部
C 撮像部
S 検査部
F 検査領域
Lf 照明光
Lv 観察光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser light source device 2 Laser light source part 3 Light beam branch part 4 Diffusing plate part 5 Light beam synthetic | combination part 20 Laser oscillator 21 Collimating lens 31 Beam splitter 32 Mirror 41 Diffusing plate (fixed type)
42 Diffuser (fixed type)
43 Diffusion plate (rotary type)
45 Rotating mechanism 46a to c Vibrating mechanism 51 First light receiving portion (first branched light beam)
52 2nd light-receiving part (2nd branched light beam)
53 Fiber part (a bundle of optical fibers)
54 Outgoing part (combined luminous flux)
L0 Light beam emitted from laser light source (laser light)
L1 First branch beam (before passing through polarizing plate)
L2 Second split beam (before passing through polarizing plate)
L1 'first branched light beam (after passing through polarizing plate)
L2 '2nd branch beam (after passing through polarizing plate)
Lm Light beam synthesized and emitted Cr Rotation center r1 Radius (first branch light beam)
r2 radius (second split light beam)
K inspection device W laminated body B foreign matter and void H holding part C imaging part S inspection part F inspection area Lf illumination light Lv observation light

Claims (7)

レーザ光を出射するレーザ光源装置であって、
レーザ光源部から出射した光束を第1分岐光束および第2分岐光束に分岐する光束分岐部と、
前記第1分岐光束および前記第2分岐光束を合成する光束合成部とを備え、
前記第1分岐光束の光路長よりも前記第2分岐光束の光路長の方が長く設定されており、
前記第1分岐光束および前記第2分岐光束の光路に拡散板を備えた
ことを特徴とする、レーザ光源装置。
A laser light source device for emitting laser light,
A light beam branching unit that splits a light beam emitted from the laser light source unit into a first branched light beam and a second branched light beam;
A light beam combining unit that combines the first branched light beam and the second branched light beam,
The optical path length of the second branched light beam is set to be longer than the optical path length of the first branched light beam,
A laser light source device comprising a diffusion plate in an optical path of the first branched light beam and the second branched light beam.
前記拡散板を、前記第1分岐光束および前記第2分岐光束の光路と直交する方向に相対移動させる拡散板移動機構を備えた
ことを特徴とする、請求項1に記載のレーザ光源装置。
2. The laser light source device according to claim 1, further comprising a diffusion plate moving mechanism that relatively moves the diffusion plate in a direction orthogonal to an optical path of the first branched light beam and the second branched light beam.
前記拡散板移動機構は、前記拡散板を回転させる回転機構を備えた
ことを特徴とする、請求項2に記載のレーザ光源装置。
The laser light source device according to claim 2, wherein the diffusion plate moving mechanism includes a rotation mechanism that rotates the diffusion plate.
前記第1分岐光束および前記第2分岐光束が、前記拡散板の回転中心からそれぞれ異なる距離に照射されるように配置されている
ことを特徴とする、請求項3に記載のレーザ光源装置。
4. The laser light source device according to claim 3, wherein the first branched light beam and the second branched light beam are arranged so as to be irradiated at different distances from a rotation center of the diffusion plate. 5.
前記第1分岐光束および前記第2分岐光束の光路には、前記拡散板と対向して配置された拡散板がさらに備えられた
ことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のレーザ光源装置。
The optical path of the said 1st branched light beam and the said 2nd branched light beam was further equipped with the diffuser plate arrange | positioned facing the said diffuser plate, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Laser light source device.
前記光束合成部が、多数の光ファイバを束ねた分岐ライトガイドを備えた
ことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のレーザ光源装置。
6. The laser light source device according to claim 1, wherein the light beam combining unit includes a branch light guide in which a large number of optical fibers are bundled.
請求項1〜6のいずれかに記載のレーザ光源装置と、
積層体を保持する保持部と、
前記レーザ光源装置から出射されて、前記積層体に設定された検査領域を通過または反射した光を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置で撮像された画像の輝度情報に基づいて、前記積層体の界面に潜む異物やボイドを検査する検査部とを備えた、検査装置。
A laser light source device according to any one of claims 1 to 6;
A holding unit for holding the laminate;
An imaging device for imaging light emitted from the laser light source device and passing or reflected through an inspection region set in the laminate;
An inspection apparatus comprising: an inspection unit that inspects foreign matter and voids hidden in the interface of the laminate based on luminance information of an image captured by the imaging apparatus.
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