JP2876482B2 - 面板の欠陥検査装置 - Google Patents
面板の欠陥検査装置Info
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Description
表面が鏡面をなすウエハ面板に存在する、比較的面積が
大きく深さが浅い皿状のピット欠陥を容易に検出するこ
とができるピット欠陥検出光学系に関する。
があり、これらはICの品質を劣化するので、面板検査装
置により検査されている。
学系の基本構成を示すもので、投光部2のレーザ光源2a
よりのレーザが投光レンズ2bにより集束されて被検査の
面板1にスポットを形成する。図示しない駆動機構によ
り回転方式またはXY走査方式によりスポットが面板の全
面を走査する。走査中、表面に欠陥が存在するときはこ
れによりレーザが散乱し、この散乱光を受光部3の集光
レンズ3aにより集光して受光器3bの受光信号により欠陥
が検出される。ここで、上記のように欠陥には種々のも
のがあり、その代表的なものは第2図(b)の(イ)に
示すような、付着した異物または素材自身の突起などの
凸部と、(ロ)に示す切り傷のような幅または面積の微
小な凹部がある。これらは、断面上の曲線の変化が急角
度であるのでレーザの散乱光が比較的に強くて検出が可
能である。
面積が大きく深さが浅い皿状のピット欠陥とよばれる凹
部は、角度の変化が緩やかであるために散乱光が弱いか
または正反射光が反射されて上記の光学系の集光レンズ
に十分捕捉されず検出が困難である。これに対する検出
方法が必要とされ、先行技術としてこの発明の出願人に
より、「昭和61年12月8日、特願昭61−292227号(特開
昭63−143831号)、面板欠陥検出光学装置」が特許出願
されている。
欠陥検出光学装置の作用原理と構成要部を示すもので、
図(a)において、レーザのスポットが走査方向Sとし
て矢印とともに示すようにピット欠陥に対して図示左よ
り右方に走査されるとき、ピットの傾斜角が下降する点
pにおける反射光をRp、平坦な中央部の点qのそれをR
q、また上昇する点rのそれをRrとすると、各反射光は
反時計回りに回転する。Rqを除いてRpとRrを受光するこ
とにより、ピット欠陥が検出される。ただし、ピット欠
陥の凹面は必ずしも平滑でなく段差などがあって散乱光
が含まれる場合もある。図(b)において、レーザ光源
2aよりのレーザは投光レンズ2bとミラー4を経て投受光
レンズ5により面板1に投光され、その表面またはピッ
ト欠陥の点qとその近傍よりの反射光Rqは投受光レンズ
5を通った後ストッパ6により遮断される。これに対し
て、点pまたはrを含む近傍の反射または散乱光RP,Rr
は、投受光レンズ5より受光器7に入力してピット欠陥
が検出される。
学系を上記と異なる方法により構成し、さらに検出信号
の処理を改良してピット欠陥の検出性能の向上を図るこ
とを目的とする。
査装置の構成上の特徴は、レーザ光源よりのレーザの光
軸に対して実質的に45゜傾斜した第1の穴ミラーと、こ
の第1の穴ミラーに対して反射面が実質的に直角をなす
第2の穴ミラー、および第1の穴ミラーの中心穴を透過
したレーザを集束して面板上に投光しスポットを形成す
る投受光レンズと、第1の穴ミラーの反射面を経て第2
の穴ミラーの穴を透過した光を受光する第1の受光器
と、第1の穴ミラーおよび第2の穴ミラーのそれぞれの
反射面により反射された光を受光する第2の受光器と、
これら第1の受光器と第2の受光器のそれぞれの出力信
号の差分を検出信号として出力する差分演算器とを備え
ている。そして、前記の第1の穴ミラーの反射面は、投
受光レンズにおける投光されたレーザの光軸とは異なる
光軸上において鏡面からスポットの反射光を受け、スポ
ットの正反射光を第2の穴ミラーの穴に向かって反射す
るものである。
1の穴ミラーの中心穴を透過したレーザは、投受光レン
ズの集光によりスポットとされて被検査の面板に投光し
て走査され、欠陥が存在しない鏡面における正反射光
は、投受光レンズと第1の穴ミラーの反射面、および第
2の穴ミラーの中心穴を経て第1の受光器に入力する。
一方、面板にピット欠陥が存在するときは、正反射光ま
たは乱反射光の方向が変化するので、投光受光レンズを
透過したこれらは、第1および第2の穴ミラーの反射面
によりそれぞれ反射されて第2の受光器により受光され
る。この場合、ピット欠陥により第2の受光器の出力信
号のレベルは増加するが、この増加分だけ第1の受光器
の出力信号のレベルが低下するので、差分演算器により
第1および第2の受光器の出力信号の差分が演算され
て、ピット欠陥に対する検出感度がほぼ2倍に向上する
ものである。
検査装置を適用した一実施例のウエハ面板のピット欠陥
検出光学系を中心とする構成と作用に対する説明図であ
る。レーザ光源2aよりのレーザTは投光レンズ2bにより
コリメートされ、この光軸に対して45゜傾斜して設けら
れた第1の穴ミラー8−1の中心穴を透過し、平面ミラ
ー4により図示下方に反射される。このレーザTは、光
軸が投受光レンズ5の中心に対して図示の左側に偏った
位置に投光され、光軸が屈折するとともに、集束された
スポットがウエハ面板1に投光される。これにより、第
1の穴ミラー8−1は、投受光レンズ5における投光さ
れたレーザTの光軸とは異なる光軸上においてウエハの
鏡面からスポットの正反射光をその穴を外して反射面に
受けて第2の穴ミラー8−2に反射することができる。
すなわち、面板1の表面が鏡面のとき、またはピット欠
陥の平坦部においては、レーザTは正反射され、その正
反射光Rqは図示の実線の経路をとって第1の穴ミラー8
−1の中心穴以外の反射面により反射される。第2の穴
ミラー8−2は、第1の穴ミラー8−1に対して直角方
向とされ、かつ上記の正反射光Rqを透過するように中心
穴の位置が設定されているので、正反射光Rqはその中心
穴を透過して第1の受光器7−1に受光される。また、
ピット欠陥の傾斜部または段差などにより正反射または
乱反射して角度方向が変化した反射光RpまたはRrは図示
の一点鎖線または二点鎖線の経路をとり、第1および第
2の穴ミラーの反射面でそれぞれ反射され、この反射光
は集光レンズ9により集光されて第2の受光器7−2に
受光される。第1および第2の受光器のそれぞれの出力
信号I1,I2は差分演算器10に入力して、差分(I2−I1)
が出力される。第1図(b)は、出力信号I1,I2および
(I2−I1)の波形の例を示す。I1はピット欠陥がない鏡
面の部分に対してあるレベルの信号Rqを示し、ピット欠
陥の反射光Rp,Rrに対してはそのレベルが低下し、これ
らに対応してI2はレベルが上昇しており、両者の差分
(I2−I1)は、RpとRrの部分が2倍となって感度が向上
している。なお、レーザのスポットがピット欠陥の直径
より大きいときは、レーザは平均的に反射されて図示点
線のような平均値的な曲線の出力信号R′となるもので
ある。
施例においては、前記した第2図(a)の集光レンズ3a
と受光器3bよりなる受光部3を併設し、同図(b)の
(イ)に示した異物などの凸部や、(ロ)の微小な凹部
などを検出するものである。
板の欠陥検査装置においては、面板に存在する比較的面
積が広く、深さが浅いピット欠陥の反射または散乱光の
方向が、鏡面に対する正反射方向に対して変化すること
を利用し、鏡面の正反射光の受光と、ピットにおける反
射または散乱光の受光とを別々に受光して、それぞれの
出力信号の差分をとるもので、検出感度がほぼ2倍に増
強されて従来困難であったピット欠陥を効率的に検出で
きる効果には大きいものがある。
陥検査装置を適用した一実施例のウエハ面板のピット欠
陥検出光学系を中心とする構成図および受光の出力信号
と差分信号の波形図、第2図(a)および(b)は、ウ
エハ面板欠陥検査装置の通常の光学系の構成図および代
表的な欠陥の説明図、第3図(a)および(b)は、ピ
ット欠陥による反射または散乱光の特徴の説明図およ
び、特許出願にかかる面板欠陥検出光学装置の要部の構
成図である。 1……ウエハ面板、2……投光部、 2a……レーザ光源、2b……投光レンズ、 3……受光部、3a……集光レンズ、 3b……受光器、4……平面ミラー、 5……投受光レンズ、6……ストッパ、 7……受光器、7−1……第1の受光器、 7−2……第2の受光器、8−1……第1の穴ミラー、 8−2……第2の穴ミラー、9……集光レンズ、 10……差分演算器。
Claims (1)
- 【請求項1】表面が鏡面をなす面板の欠陥検査装置にお
いて、レーザ光源よりのレーザの光軸に対して実質的に
45゜傾斜した第1の穴ミラーと、この第1の穴ミラーに
対して反射面が実質的に直角をなす第2の穴ミラー、お
よび前記第1の穴ミラーの中心穴を透過した上記レーザ
を集束して前記面板上に投光しスポットを形成する投受
光レンズと、前記第1の穴ミラーの反射面を経て前記第
2の穴ミラーの穴を透過した光を受光する第1の受光器
と、前記第1の穴ミラーおよび前記第2の穴ミラーのそ
れぞれの反射面により反射された光を受光する第2の受
光器と、これら第1の受光器と第2の受光器のそれぞれ
の出力信号の差分を検出信号として出力する差分演算器
とを備え、前記第1の穴ミラーの前記反射面が前記投受
光レンズにおける前記投光されたレーザの光軸とは異な
る光軸上において前記鏡面から前記スポットの反射光を
受け、前記スポットの正反射光を前記第2の穴ミラーの
前記穴に向かって反射する面板の欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP31234789A JP2876482B2 (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | 面板の欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP31234789A JP2876482B2 (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | 面板の欠陥検査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH03173452A JPH03173452A (ja) | 1991-07-26 |
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ID=18028152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31234789A Expired - Fee Related JP2876482B2 (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | 面板の欠陥検査装置 |
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KR100900618B1 (ko) * | 2007-06-20 | 2009-06-02 | 삼성전기주식회사 | 표면 측정 장치 |
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-
1989
- 1989-12-01 JP JP31234789A patent/JP2876482B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH03173452A (ja) | 1991-07-26 |
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