JP2577960B2 - 鏡面体の表面検査装置 - Google Patents
鏡面体の表面検査装置Info
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- JP2577960B2 JP2577960B2 JP15101388A JP15101388A JP2577960B2 JP 2577960 B2 JP2577960 B2 JP 2577960B2 JP 15101388 A JP15101388 A JP 15101388A JP 15101388 A JP15101388 A JP 15101388A JP 2577960 B2 JP2577960 B2 JP 2577960B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は鏡面体の表面を検査する装置に係り、主とし
て半導体ウェーハの表面の欠陥を高精度に検出する装置
に関する。
て半導体ウェーハの表面の欠陥を高精度に検出する装置
に関する。
［従来技術］ 半導体ウェーハのような鏡面状の表面の欠陥を検出す
るには、検出感度の高いことからいわゆる魔鏡現象を応
用した検査装置が知られている。
るには、検出感度の高いことからいわゆる魔鏡現象を応
用した検査装置が知られている。
従来におけるこの様な装置におては、被検査鏡面に光
束を照射し、その反射光のスクリーン投影像を直接観察
したり、あるいはテレビカメラや写真機でデフォーカス
像を撮影し、その観察像の明暗分布から表面の欠陥を検
出していた。
束を照射し、その反射光のスクリーン投影像を直接観察
したり、あるいはテレビカメラや写真機でデフォーカス
像を撮影し、その観察像の明暗分布から表面の欠陥を検
出していた。
高感度のテレビカメラの撮像管を用いることにより明
るい部屋でも観察可能であるので、近時においてはテレ
ビカメラで撮影してモニタ像を見る方式が多い。
るい部屋でも観察可能であるので、近時においてはテレ
ビカメラで撮影してモニタ像を見る方式が多い。
これらの技術は特開昭55-101002号、特開昭57-186106
号、特開昭58-179303号、実開昭57-134612号等の各公報
に開示されている。
号、特開昭58-179303号、実開昭57-134612号等の各公報
に開示されている。
［本発明が解決しようとする問題点］ これらの装置においては、撮像面との共役面は撮像面
に近ければ近いほど欠陥の検出能力即ち感度が高くなる
ことが前提となっていた。しかしながら、例えば半導体
ウェーハの表面の欠陥にはヘコミ，突起，ユガミ等欠陥
の種類・程度は種々雑多であり、撮像面との共役面は撮
像管に近ければ一概に感度が高くなるということはでき
ない。
に近ければ近いほど欠陥の検出能力即ち感度が高くなる
ことが前提となっていた。しかしながら、例えば半導体
ウェーハの表面の欠陥にはヘコミ，突起，ユガミ等欠陥
の種類・程度は種々雑多であり、撮像面との共役面は撮
像管に近ければ一概に感度が高くなるということはでき
ない。
この点を第３図、第４図の図面に基づいて説明する。
第３図は被検面に突起がある場合の説明図である。
充分研磨された鏡面状の被検体にある突起の曲率半径
は一般に非常に小さい。このため、突起に照射した反射
光は大きく拡散し、散乱光が他の光と分離しすぎてしま
い明暗が強調されないので、撮像面と共役な位置を撮像
面に近付ける程検出が難しくなる。
は一般に非常に小さい。このため、突起に照射した反射
光は大きく拡散し、散乱光が他の光と分離しすぎてしま
い明暗が強調されないので、撮像面と共役な位置を撮像
面に近付ける程検出が難しくなる。
第４図はヘコミがある被検体表面の場合の説明図であ
る。
る。
上方のヘコミａは曲率半径が小さいので、被検体に近
いＡの位置に撮像面と共役な位置を置くと明点として最
もはっきり観察される。下方のヘコミｂは撮像面により
近いＢの位置に置くと最もはっきり観察される。
いＡの位置に撮像面と共役な位置を置くと明点として最
もはっきり観察される。下方のヘコミｂは撮像面により
近いＢの位置に置くと最もはっきり観察される。
この点は被検体との間に縮小光学系を置いた場合でも
同じである。
同じである。
上記の結果から推認できるように極めてなだらかな鏡
面全体に亘る起伏、換言すれば曲率半径が大きい欠陥を
検査するには一般に撮像面と共役な位置はできるだけ撮
像面に近付けた方がよいが、曲率半径が小さい欠陥では
撮像面との共役面が撮像面に近ければ近いほど欠陥の検
出能力が高くなるといはいえない。
面全体に亘る起伏、換言すれば曲率半径が大きい欠陥を
検査するには一般に撮像面と共役な位置はできるだけ撮
像面に近付けた方がよいが、曲率半径が小さい欠陥では
撮像面との共役面が撮像面に近ければ近いほど欠陥の検
出能力が高くなるといはいえない。
従って従来の装置は一般に不鮮明さは我慢してその中
間部に合せておくか、曲率半径の大きい欠陥の検出を犠
牲にするかいずれかで、鏡面体表面の欠陥の全体を精度
よく検出する装置としては不適当であった。
間部に合せておくか、曲率半径の大きい欠陥の検出を犠
牲にするかいずれかで、鏡面体表面の欠陥の全体を精度
よく検出する装置としては不適当であった。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、一台
の装置にて鏡面体の欠陥の全体を高精度かつ容易に検出
できる鏡面体の表面検査装置を提供することにある。
の装置にて鏡面体の欠陥の全体を高精度かつ容易に検出
できる鏡面体の表面検査装置を提供することにある。
［問題点を解決する手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、点光源から出
射した平行又は拡散の光束を鏡面体に照射し、鏡面体表
面と非共役な位置の反射像をテレビカメラで撮影し、そ
の明暗の分布状態に基づき鏡面体の表面を検査する鏡面
体の表面検査装置において、撮影レンズの物側に補助レ
ンズを配置するとともに、該補助レンズを脱着させる手
段を設けたことを特徴としている。
射した平行又は拡散の光束を鏡面体に照射し、鏡面体表
面と非共役な位置の反射像をテレビカメラで撮影し、そ
の明暗の分布状態に基づき鏡面体の表面を検査する鏡面
体の表面検査装置において、撮影レンズの物側に補助レ
ンズを配置するとともに、該補助レンズを脱着させる手
段を設けたことを特徴としている。
また、前記撮影レンズの物側に複数の補助レンズを有
する補助レンズ保持手段を配置し、任意の補助レンズを
選択する手段を設けたことを特徴としている。
する補助レンズ保持手段を配置し、任意の補助レンズを
選択する手段を設けたことを特徴としている。
更には、前記撮影レンズの物側に補助レンズを配置
し、該補助レンズを光軸方向に移動させる手段を設けて
いることを特徴としている。
し、該補助レンズを光軸方向に移動させる手段を設けて
いることを特徴としている。
［作用］ 補助レンズを光軸方向に移動させ、或いは補助レンズ
を切替えることによってテレビカメラの撮像面と共役な
位置を変えることができ、鏡面体の任意の位置の反射像
を得ることができる。
を切替えることによってテレビカメラの撮像面と共役な
位置を変えることができ、鏡面体の任意の位置の反射像
を得ることができる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
実施例１ 第１図は本発明の１実施例の基本光学系の配置図であ
る。
る。
１は点光源で、タングステンランプを使用している。
光源としてはレーザ光でもよいが、イクスパンダ等の
拡大光学系で光束を十分拡大することが必要である。
拡大光学系で光束を十分拡大することが必要である。
２は集光レンズで、集光レンズ２に対し点光源１とピ
ンホール３は共役である。
ンホール３は共役である。
４はコリメーティングレンズで、その前側焦点距離に
ピンホール３が位置するように配置されている。
ピンホール３が位置するように配置されている。
原理的には拡散光でも問題はないが、被検体のサイズ
が大きくなると大きな集光レンズが必要となる。
が大きくなると大きな集光レンズが必要となる。
５は表面が鏡面状の被検体で、半導体ウェーハ等であ
る。
る。
６は集光レンズで、被検体表面の反射光全体をテレビ
カメラの撮像面に取り入れる。第２図のようにコリメー
ティングレンズ４と集光レンズ６とを共用化させてもよ
い。
カメラの撮像面に取り入れる。第２図のようにコリメー
ティングレンズ４と集光レンズ６とを共用化させてもよ
い。
７はターレット式レンズ交換器で、図示なきモータで
回転させ補助レンズ８を他のレンズ又は空洞に切替え
る。補助レンズの切替えにともなう像の大きさの変化を
最小に押え、また、撮像面共役位置の移動範囲を広くす
る必要からレンズ交換器７は撮影レンズの近い位置に置
かれることが望ましい。
回転させ補助レンズ８を他のレンズ又は空洞に切替え
る。補助レンズの切替えにともなう像の大きさの変化を
最小に押え、また、撮像面共役位置の移動範囲を広くす
る必要からレンズ交換器７は撮影レンズの近い位置に置
かれることが望ましい。
なお、補助レンズとして凹レンズをも入れて撮像面共
役位置を被検体より光源側に置けるようにすると、明暗
が反転した像を見ることができる。
役位置を被検体より光源側に置けるようにすると、明暗
が反転した像を見ることができる。
９はテレビカメラで、撮影レンズ10は集光レンズ６の
略焦点距離に配置されている。11はテレビカメラの撮像
面である。
略焦点距離に配置されている。11はテレビカメラの撮像
面である。
以上のような実施例において以下その動作を説明す
る。
る。
点光源から出射した拡散光は集光レンズ２にて集光さ
れ、ピンホール３で迷光をカットされる。その後、コリ
メーティングレンズ４にて平行光束にされ、被検体表面
に照射される。
れ、ピンホール３で迷光をカットされる。その後、コリ
メーティングレンズ４にて平行光束にされ、被検体表面
に照射される。
被検体５の表面からの反射光は集光レンズ６にて集光
され、補助レンズ8,撮影レンズ10を介し撮像面に入射す
る。
され、補助レンズ8,撮影レンズ10を介し撮像面に入射す
る。
検査者は検出したい欠陥の種類等を考慮して、この検
出に適したレンズを光路内に配置するようにレンズ交換
器７を回転させ、図示なきモニタ上の像を観察すること
により欠陥の検出をする。
出に適したレンズを光路内に配置するようにレンズ交換
器７を回転させ、図示なきモニタ上の像を観察すること
により欠陥の検出をする。
実施例２ 第２図は簡易型の実施例の光学系の配置図である。第
１図と同一の部品には同じ番号を付している。
１図と同一の部品には同じ番号を付している。
コリメーティングレンズ12は第１図のコリメータィン
グレンズ４と集光レンズ６とを兼ねた働きをする。
グレンズ４と集光レンズ６とを兼ねた働きをする。
補助レンズ８は図示なきモータ等の駆動手段により光
路内と光路外を往復する。これにより撮像面共役位置を
二段階に切替えることができる。
路内と光路外を往復する。これにより撮像面共役位置を
二段階に切替えることができる。
なお、撮像面共役位置を撮像面11により近づけるため
には補助レンズは凸レンズの方が好ましいが、この場合
にレンズを光路内に挿入すると撮像面共役位置は撮像面
11に近づく。反対に光路外に脱出させると、撮像面11か
ら遠ざかる。
には補助レンズは凸レンズの方が好ましいが、この場合
にレンズを光路内に挿入すると撮像面共役位置は撮像面
11に近づく。反対に光路外に脱出させると、撮像面11か
ら遠ざかる。
コリメーティングレンズ12の焦点距離を1200mmとした
場合には、コリメーティングレンズから400mm前後のと
ころを撮影レンズ10に対して撮像面11と共役にすると、
曲率半径の小さい突起やヘコミ、ユガミを見ることがで
きる。
場合には、コリメーティングレンズから400mm前後のと
ころを撮影レンズ10に対して撮像面11と共役にすると、
曲率半径の小さい突起やヘコミ、ユガミを見ることがで
きる。
曲率半径の大きいヘコミや面全体の起伏等を検査する
ときは補助レンズ８光路内に挿入して観察する。
ときは補助レンズ８光路内に挿入して観察する。
実施例３ 実施例２においては補助レンズを光路の内外に挿入又
は脱出させているが、補助レンズを光軸方向に移動させ
ることにより撮像面共役位置を連続的に変えることがで
きる。
は脱出させているが、補助レンズを光軸方向に移動させ
ることにより撮像面共役位置を連続的に変えることがで
きる。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば撮像
面共役位置を容易に変えることができるので、一台の装
置にて鏡面体表面の欠陥の全体を高精度に検出できる
面共役位置を容易に変えることができるので、一台の装
置にて鏡面体表面の欠陥の全体を高精度に検出できる
第１図は本発明の実施例の基本光学系配置図、第２図は
第２の実施例の基本光学系配置図、第３図は被検体表面
に突起があるときの反射光の説明図、第４図は被検体に
ヘコミがあるときの反射光の説明図である。 １……点光源、３……ピンホール ４……コリメーティングレンズ ６……集光レンズ ７……ターレット式レンズ交換器 ８……補助レンズ ９……テレビカメラ、11……撮像面
第２の実施例の基本光学系配置図、第３図は被検体表面
に突起があるときの反射光の説明図、第４図は被検体に
ヘコミがあるときの反射光の説明図である。 １……点光源、３……ピンホール ４……コリメーティングレンズ ６……集光レンズ ７……ターレット式レンズ交換器 ８……補助レンズ ９……テレビカメラ、11……撮像面
Claims (3)
- 【請求項１】点光源から出射した平行又は拡散の光束を
鏡面体に照射し、鏡面体表面と非共役な位置の反射像を
テレビカメラで撮影し、その明暗の分布状態に基づき鏡
面体の表面を検査する鏡面体の表面検査装置において、 前記撮影レンズの物側に補助レンズを配置するととも
に、該補助レンズを脱着させる手段を設けたことを特徴
とする鏡面体の表面検査装置。 - 【請求項２】点光源から出射した平行又は拡散の光束を
鏡面体に照射し、鏡面体表面と非共役な位置の反射像を
テレビカメラで撮影し、その明暗の分布状態に基づき鏡
面体の表面を検査する鏡面体の表面検査装置において、 前記撮影レンズの物側に複数の補助レンズを有する補助
レンズ保持手段を配置し、任意の補助レンズを選択する
手段を設けたことを特徴とする鏡面体の表面検査装置。 - 【請求項３】点光源から出射した平行又は拡散の光束を
鏡面体に照射し、鏡面体表面と非共役な位置の反射像を
テレビカメラで撮影し、その明暗の分布状態に基づき鏡
面体の表面を検査する鏡面体の表面検査装置において、 前記撮影レンズの物側に補助レンズを配置し、該補助レ
ンズを光軸方向に移動させる手段を設けたことを特徴と
する鏡面体の表面検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15101388A JP2577960B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 鏡面体の表面検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15101388A JP2577960B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 鏡面体の表面検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01318908A JPH01318908A (ja) | 1989-12-25 |
| JP2577960B2 true JP2577960B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=15509391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15101388A Expired - Fee Related JP2577960B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 鏡面体の表面検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2577960B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4534827B2 (ja) * | 2005-03-24 | 2010-09-01 | 住友電気工業株式会社 | フィルムの欠陥検出方法および欠陥検出装置 |
| JP4799268B2 (ja) * | 2005-07-29 | 2011-10-26 | 大日本スクリーン製造株式会社 | ムラ検査装置およびムラ検査方法 |
| JP5348765B2 (ja) * | 2009-07-21 | 2013-11-20 | 株式会社リューズ | 平板状透明体の微小凹凸欠陥検査方法及び装置 |
| KR101992042B1 (ko) | 2016-04-12 | 2019-06-21 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 피검사체 촬상 장치, 피검사체 촬상 방법, 표면 검사 장치 및 표면 검사 방법 |
| CN106596053B (zh) * | 2016-10-28 | 2019-03-08 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 具有同步控制功能的点源透过率杂光测试系统及方法 |
| CN109443244B (zh) * | 2018-10-19 | 2021-02-02 | 华中科技大学无锡研究院 | 剔除高光反射异常错误点的方法 |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP15101388A patent/JP2577960B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01318908A (ja) | 1989-12-25 |
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