JP4383178B2 - 表面清掃および粒子計数 - Google Patents

Description

（技術分野）
本発明は、製品、機械ツール、および作業領域の表面上の粒子汚染を制御することに関する。より詳細には、本発明は、半導体製造、データーストレージ製造、流体フィルター検査、ディスプレイ製造、クリーンルーム、薬品製造および取り扱い、精密機械製造、光学製品製造、航空宇宙産業、および保健医療産業において、表面上の除去可能な粒子の汚染を測定することに関する。

（背景技術）
粒子汚染の定量測定は、検査表面上で検出された粒子の総数、検査表面上の面積あたりの粒子の総数、検査表面の面積あたりで検出された粒子の総数のサイズヒストグラム、蓄積粒子容量もしくは面積、またはこれら測定の組み合わせを含み得る。表面粒子の汚染の測定は、一般に、光散乱またはイメージ分析によって実施される。

米国特許第４，８９８，４７１号および同第５，３４３，２９０号は、半導体ウェーハーを検査するために最適化された表面粒子汚染測定を記載する。

米国特許第４，７６６，３２４号は、同じモニターウェーハーの２つの走査を比較し、これら２つの走査の間のウェーハーに付加される粒子またはこれから除去される粒子を決定することを記載する。

本発明もまた、表面から粒子を除去することに関する。より詳細には、本発明は、局在する欠陥を防ぐため、光学的またはビーム散乱を防ぐため、処理材料の交差汚染を防ぐため、表面の緊密な嵌合を可能にするため、磁気汚染を除去するため、および表面を清浄にするための製造システムで用いられる粒子汚染を除去するための清掃プロセスに関する。表面粒子除去は、一般に、溶媒の使用、流体せん断、超音波、粘着性表面への移動、または機械的攪拌で実施される。

米国特許第４，００９，０４７号は、清掃されるべきシートを粘着性ローラーと接触させることを記載する。

米国特許第４，７０５，３８８号は、ウェブ清掃粘着性ローラーが、更新を要求するときを、このローラーの光学的反射率を測定することによって決定することを記載する。

米国特許第５，３７３，３６５号は、ウェブ清掃ローラーの反射率を測定すること、およびそれからこのローラーの汚染レベルを推測することを記載する。

米国特許第５，６７１，１１９号は、半導体プロセスツールにおける静電気チャックを、チャックにダミーの粘着性ウェーハーを粘着および除去することによって清掃することを記載する。

米国特許第５，９０２，６７８号は、表面に帯電防止感圧フィルムを付与すること、このフィルムに紫外線光を照射すること、およびフィルムを除去することによって表面を清掃することを記載する。

米国特許第６，０２３，５９７号は、一致した帯電防止ローラーを形成するための方法を記載する。

Ｉｎｃｈｉｎｎａｎ、ＳｃｏｔｌａｎｄのＴｅｋｎｅｋ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｉｍｉｔｅｄは、最初に回路板を同形ゴムローラーと接触し、そして次にこのゴムローラーを接着剤被覆ローラーと接触するプリント回路板清掃製品を製造する。

本発明はさらに、表面を組み合わせ清掃すること、およびこの表面上の除去可能な粒子を測定することに関する。これらプロセスを組み合わせることは、そうでなければ現在利用可能な技法によって検査することが困難である表面を検査するために有用である。なぜなら、これら表面は、粗すぎるか、光学的に散乱しすぎるか、または大きすぎるからである。これらはまた有用である。なぜなら、これらは、製品に価値を付加する清掃プロセスを、このプロセスの制御を改善する測定と組み合わせるからである。

米国特許第５，２５３，５３８号は、Ｆｒｅｅｍｏｎｔ、ＣＡのＰｅｎｔａｇｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから入手可能な製品ＱＩＩＩ（登録商標）に具現化されている。それは、平坦表面を、ノズルアセンブリを用い、この表面を通るせん断ガスによって粒子を検査すること、そして次に空中にある粒子カウンタを用いてこのガスを検査することを記載する。

米国特許第５，９３９，６４７号は、平坦平面検査のために、ＱＩＩＩに類似のシステムを記載し、そこでは、サンプリングヘッドがジンバルによってハンドルに取り付けられる。

米国特許第６，２６９，７０３号は、表面から、この表面を通るせん断に付与される流体を用いて粒子を放出することを記載する。

Ｂｏｕｌｄｅｒ、ＣＯのＰａｒｔｉｃｌｅ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ＳｙｓｔｅｍｓからのＳｕｒｆｅｘ製品は、水性浴中の超音波清浄、その後の液体粒子カウンターによる水の検査によって表面を検査する。

本発明はさらに、キャリヤー上の表面から除去された粒子を保持すること、このキャリヤー上の粒子の位置を決定すること、ならびにこのキャリヤーおよびこのキャリヤー上の粒子の位置を、電子顕微鏡、光学検査ステーション、およびＸ線吸光法のようなその他の分析機器に通過させることに関する。見出された粒子を保持することは、この測定技法にトレーサビリティーを与える。それは、記録されたキャリヤーについて実施されるべきフォローアップ分析を可能にし、製品故障の機構およびプロセス変化を分析する。

米国特許第５，６５５，０２９号は、標本上の目的領域を１つの顕微鏡で検査すること、および、この標本および座標を、自動化検査のために第２の顕微鏡に運搬することを記載する。

表面粒子除去と、擦り減らしたり、擦り剥くことのない、またはそうでなければ表面と相互作用してより多くの汚染を生成することのない粒子測定との組み合わせを提供することが所望され得る。この技法は、溶媒中の表面の浸漬を必要とせず、大きな、または垂直配向の、または溶媒感受性表面の検査を可能にすることを所望され得る。この技法は、複雑で、粗い、または平坦でない表面を清掃かつ検査し得ることを所望され得る。この技法は、制限または閉じ込められたアクセスの製造ツールの内面を検査および清掃し得ることを所望され得る。表面から除去および検出された粒子は、引き続き、代替の分析機器によって分析可能であることを所望され得る。

（発明の開示）
本発明は、最初に、試験表面または検査されるべき表面上の除去可能な粒子を検出する方法および装置である。この除去可能な粒子は、キャリヤー上の粘着性表面の一部分に、接着することにより移され、そして次に、上記試験表面から粘着性表面の一部分を除去する。このキャリヤーは、位置決め手段によって受容され、そしてコントローラーによって案内される表面検査手段の視野を通過する。この表面検査手段からのシグナルは、コントローラーからの座標と組み合わせられ、粒子座標を生成し、これは、最初に、上記試験表面上の粒子を示す。粘着性表面が試験表面と接触かつそれから除去される前に測定された粘着表面上の粒子座標は、粘着性表面が試験表面と接触かつそれから除去される後に測定された粒子座標と比較され得る。いくつかの試験表面が、同じキャリヤーを用い、各測定後の粒子座標を記憶すること、および最も新しい測定を、蓄積された先の測定と比較することによって連続的に検査され得る。このキャリヤーおよび関連する粒子座標は、次の分析のために他の分析機器に運搬され得る。

（発明を実施するための様式）
粒子汚染は、表面のその他の特徴とは、粒子と元の表面との間に界面があることで異なり得る。この界面における接着が、表面材料の粘着に匹敵し得る場合、この粒子は、後に除去される可能性がなく、いくつかのプロセスまたは装置における粒子汚染になるように固く接着される。接着が、粒子が除去可能であるに十分弱い場合、この粒子は、汚染制御のためにより重要である。

特異性および簡潔さのため、本発明者らは、引き続き、検査されている表面に除去可能に接着するよう操作された「粘着性」表面を説明する。粘着性材料は、粘着性表面およびその近接容積を形成するバルク組成物である。接着の程度は、多くの因子に依存し、粘着性表面および検査されるべき表面の表面エネルギー、これらの表面上に吸着された液体層、これら表面上に吸着された分子汚染、表面間の接触時間および接触圧力、周囲温度、両方の表面のコンプライアンス、両方の表面の粗さに起因する機械的結合、内部拡散、および化学反応を包含する。一般に、粘着性表面と粒子との間のより高い接着力は、表面上のより大きなフラクションの粒子集団を取り除く。試験表面への強すぎる接着力をもつ粘着性表面は、失敗する機構を引き起こし得る。１つのこのような失敗する機構は、粘着性材料の粘着失敗であり；これは、試験表面上の粘着性材料の堆積部分に至り得る。別の失敗する機構は、試験表面への粘着性表面の永久的接着を形成することである。この粘着性表面は、試験下にある表面から、除去可能な粒子のサンプラーとして作用する。

シリコーンモニターウェーハー上に見出されるネイティブな酸化物のような、高表面エネルギーをもつ試験表面に対する粘着性表面は、相対的に低い接着力を有する必要があり、その結果、試験表面と粘着性表面との間の接着は、粘着性材料内の粘着力を超えない。合衆国、ＯｒｅｇｏｎのＵｌｔｒａＴａｐｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓからの、クリーンルーム除去可能テープモデル１３１０上に見出される粘着性表面は、モニターシリコーンウェーハー上で用いられるとき、残渣なくして良好な粒子除去を示す。合衆国、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａの３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙからのモデル４６５８Ｆテープ上に見出されるような、より高い粘着性は、ポリカーボネートのようなより低い表面エネルギー試験表面に対して適切である。米国特許第５，９０２，６７８号は、良好な粒子除去特徴を示す可撓性バッキング上の感圧接着剤を記載する。米国特許第５，１８７，００７号は、ウェーハーダイシングで用いられる感圧接着剤を記載し；このフィルムの特徴は、それを、以下の実施形態における粘着性表面として有用にする。Ｇｅｌ−Ｐａｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより販売される粘着性フィルムは、予測可能に接着し、そして試験表面からきれいに剥がれる。この粘着性材料の最も好適な実施形態は、米国特許第３，８２１，１３６号に記載のタイプの親水性ポリウレタンである。この粘着性材料への好適な添加剤は、この粘着性材料が、静電気を散逸し得るようにこの材料のイオン電動度および電気伝導度を改善する添加剤を含み；粘着性表面に対する有用な最大抵抗は１０^１２オーム／平方センチメートルである。この粘着性表面への好適な添加剤は、カーボンブラックのような染料または色素である。光吸収剤は、バックグラウンドおよび粘着性表面を透過する入射照射からの表面下光散乱を減少する。当業者は、この粘着性材料には可能の組成物のスペクトルが存在し、しかも、特定の試験表面は、特有の粘着性表面を必要とし得ることを認識する。

小粒子が大部分の粘着性表面上で、それらが、モニターシリコーンウェーハーのような、代表的には粒子検査のために用いられる表面上にあるときより検出することがなぜ困難であるか種々の理由がある。粘着性材料は、一般に、幾分、光学的に半透明であり；それらは、照射を強く吸収または反射せず、その結果、光は、表面下特徴、汚染物からの散乱、または屈折率の変動の後、粘着性表面から出現し得る。表面は、一般に、全体的に平坦または平滑ではなく、焦点を維持するために小視野を要求する局所的高さ変動を有する。表面は、一般に、局所的に平滑ではなく、その結果、表面散乱を減少するために、かすめ照射またはロイドのミラー収集が必要である。暗視野照射でさえ、粒子の光散乱特徴を模倣する表面不完全性が生じ得る。バルク成分の大きな分子量は、フィルターすることが困難であり、その結果、表面および照射強度に対する焦点位置における小変化に依存して検出可能性の中と外を揺らぎ得る、粘着性表面の下の粒子およびその他の汚染が存在し得る。バルク材料における屈折率変動は、比較的高いレベルのバックグラウンド光散乱を生成し得る。

粘着性表面は、代表的には、試験表面に接着されるべきとき、粒子がないようには見えない。これらの粒子シグナルのいくつかは、まさに記載したように，実際の粒子、屈折率変動、または表面不完全性に起因する。いくつかは、粘着性表面を取り扱いおよび貯蔵の間に環境汚染から隔離する、粘着性表面に付与される保護層から移される。いくつかは、粘着性表面を試験表面に付与する準備におけるその取り扱い由来である。

（実施形態１）
図１は、本発明の最も好適な実施形態を示し、ここでは、粘着表面（１３０）をもつキャリヤーが、表面検査手段（１００）の視野中にある位置決め手段（１３１）上に取り付けられている。このキャリヤーは、試験表面に接着され、かつそれから除去される前、第１の試験表面に付与され、かつそれから除去される後、または、連続するいくつかの試験表面への付与およびそれからの除去の後に検査され得る。

この実施形態の表面検査手段（１００）は、自動化暗視野光学的顕微鏡である。バッフル（１０４）によって空間的にフィルターされるハロゲンランプ（１０２）からの光は、コールドミラー（１０５）によってフィルターされてその赤外線含量を減少し、そしてリングミラー（１０６）によって、無限結合対物レンズ（１０８）の暗視野照射ミラーに向かって反射される。この対物レンズ（１０８）は、フレーム（１４０）に取り付けられている。照射は、ほぼかすめ角で粘着性シート（１３０）のキャリヤー上に入射する。粘着性表面からの散乱光は、暗視野対物レンズ（１０８）によってイメージされ、リングミラー（１０６）の透明中央開口部を通過し、そしてビームスプリッター（１１２）によって２つのイメージング経路（１１４および１２２）に分割される。経路（１１４）上の光は、焦点レーザー（１２６）からの光を除去するフィルター（１１５）を通過し、そして次にチューブレンズ（１１４）によって直線状ＣＣＤ検出器アレイ（１１８）上にイメージされる。経路（１２２）上の光は、チューブレンズ（１２０）を通過し、そしてホットミラー（１２１）によって反射され、第２の直線状ＣＣＤ検出器アレイ（１２４）上に反射される。これら検出器（１１８および１２４）は、入るシグナル（１８１および１８２）について分析電子機器（１８０）からのＸ座標タイミング情報によって駆動され、そしてこれら検出器は、かすめ照射散乱強度情報を分析電子機器（１８０）に伝達する。第１のチューブレンズ（１１４）および検出器アレイ（１１８）は、粘着性表面の焦点のほぼ３倍の深さ内にある粘着性シートにある表面にイメージされる。第２のチューブレンズ（１２０）および検出器アレイ（１２４）が利用されるとき、それは、第１のレンズおよび検出器アレイより、この粘着性表面からより遠く、かつこの粘着性表面を支持するバルク材料中により深い、少なくとも１つの焦点深さでイメージされる。第２のチューブレンズおよび検出器アレイが利用されない場合、ビームスプリッター（１１２）は、取り除かれるべきである；この単一のＣＣＤ形態は、非常に低いバルク汚染および散乱をもつ粘着性表面に対する好適な実施形態である。粘着性シート（１３０）のキャリヤーは、ハンドル手段（１３２）に接着される；この組み合わせは、引き続きより詳細に論議される。

小粒子は、より短い波長をより強力に散乱するので、より短い波長エネルギーをもつ光源が好適である。照射の代替の好適な実施形態は、アークランプ、発光ダイオード、およびレーザーを含む。代表的には、非干渉性照射は、検出されるイメージにおいて、干渉性照射より少ないノイズを生成する。０．５と０．９５との間の開口数をもつ対物レンズが好ましく、粒子が検出され得る深さを制限する。液浸系光学は好ましくない。粒子は、浸漬流体にほぼ一致する屈折率であり得るからである。第２の検出器アレイは、粘着性表面を支持するバルク材料に局所的光散乱がほぼ存在せず、そしてこのバルク材料の厚さが焦点距離の少なくとも８倍の深さである場合、省略され得る。これら検出器についての代替の好適な実施形態は、ＣＭＯＳ直線状アレイ、ＣＣＤおよびＣＭＯＳの二次元アレイ、ＴＤＩアレイ、ならびに位置感知光電子増倍管を含む。

ハンドル手段（１３２）は、位置決め手段（１３１）によって受容され、これは、表面検査手段（１００）の視野を通じて、粘着性シート（１３０）のキャリヤーを通過させる。位置決め手段（１３１）を、ここで、集約的に説明する。粘着性シート（１３０）のキャリヤーは、ハンドル手段（１３２）上に取り付けられ、これは、ギア減速機（１３４）、サーボモーター（１３６）、およびエンコーダー（１３８）に取り付けられたスピンドル（１３３）と嵌合する；これらは、粘着性シート（１３０）のキャリヤーを、コントローラー（１７０）の制御下で回転する；これは、対物レンズに対するキャリヤーのθ運動である。ギア減速機（１３４）は、回動プレート（１３５）を取り付けるアングルブラケット（１３６）に取り付ける。このハンドル手段のグリップ（１３２）は、アングルブラケットに取り付けられたスプリングクリップ（１３７）によって保持される。湾曲ヒンジ（１４４）は、回動プレート（１３５）を、エレベータープレート（１４２）に固定されたライザーブロック（１４３）に接続する。このエレベータープレート（１４２）は、直線状ベアリング（１４５）によって、フレーム（１４０）に平行な一方向に動くように拘束される。対物レンズ（１０８）と粘着性表面との間の間隔を変動するＺ運動は、エレベータープレート（１４２）上に取り付けられたボイスコイルマグネット（１５６）、回動プレート（１３５）上に取り付けられたボイスコイル（１５７）、およびコントローラー（１７０）中の駆動回路によって駆動される。この回動プレート（１３５）の機械的位置決めは、この回動プレート（１３５）に取り付けられる、その対応するコアと結合されたエレベータープレート（１４２）に取り付けられたＬＶＤＴセンサー（１５８）によってモニターされる。このエレベータープレート（１４２）に取り付けられたブラケット（１５２）上のモーター（１５０）は、回動プレート（１３５）に取り付けられたリードスクリュー（１５４）を回転する。コントローラー（１７０）は、モーター（１５０）を駆動してエレベータープレート（１４２）のＸ位置決めを制御する。

θ運動を生成するためのさらなる好適な実施形態はまた、空気ベアリング、マイクロステッパー、無ブラシモーター、およびＤＣモーターを含む。縦座標およびＺ運動のためのさらなる好適な実施形態は、撓み、空気ベアリング、直線状ベアリング、スクイーズベアリング、インチウォーム、圧電トランスデューサー、直線状ボイスコイル、およびリードスクリューを含む。θ、Ｘ、Ｙ、およびＺ_ｌａｂをモニターするためのさらなる好適な実施形態は、コンデンサーセンサー、増分光学的センサー、空気ゲージ、渦電流センサー、インダクタンスセンサー、および光学的転置センサーを含む。

コントローラー（１７０）は、電子工学ハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアの組み合わせであり、これは、位置決め手段の種々の程度の自由度の動きを協調し、センサー位置情報を受けて、かつ処理し、そして粘着性表面の走査を制御する外部指令に応答する。このコントローラー（１７０）は、好ましくは、汎用目的マイクロプロセッサーと連絡される１つ以上のリアルタイムマイクロコントローラーである。代替の実施形態では、このコントローラー（１７０）は、汎用目的マイクロプロセッサーの処理能力のスライスされた時間であり得る。コントローラー（１７０）への外部の連絡は、以下の少なくとも１つである：キーボード、ディスプレイ、タッチパネル、赤外線リンク、ＲＦリンク、専用シリアルインターフェース、専用パラレルインターフェース、ローカルエリアネットワーク、および広域エリアネットワーク。

分析電子機器は、好ましくは、アナログプレプロセッシング、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＣＰＬＤ、ＦＩＦＯ、ＲＡＭ、１つ以上の汎用目的プロセッサー、１つ以上のデジタルシグナルプロセッサー、磁気ディスク、リムーバブルストレージ、および通信能力の組み合わせである。

コントローラー（１７０）は、電子工学ハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアであり、これは、位置決め手段の種々の程度の自由度の動きを協調し、センサー位置情報を受けて、かつ処理し、そして粘着性表面の走査を制御する外部指令に応答する。

粗い光学的焦点検出器は、入射の照射および反射した照射の一部を捕捉するように位置されたフォトダイオード（１９０）を備える。きめの細かい光学的焦点検出器は、レーザー（１２６）、ビームスプリッター（１２７）、および適合可能マウント（１２８）、単軸位置感応検出器（１２９）、ならびにケーブル（１７６）を介するコントローラー（１７０）中の関連したシグナル調整電子機器への接続部を備える。焦点システムは、続いてより詳細に考察される。

表面検査手段（１００）のあまり好ましくない実施形態は、走査電子顕微鏡、原子力顕微鏡、超音波顕微鏡のような、非光学的測定技術を含む。いくつかのアプリケーションにおいて、感度が、粘着性表面へ移動された粒子上に優先的に、飽和大気からの蒸気を凝結することによって、増強される。

図２および３は、粘着性シート（１３０）およびハンドル手段（１３２）のキャリヤーをより詳細に示す。最も好適な実施形態において、この粘着性シートの表面は、ほぼ円柱形である；これは、図２ａに示されるように非平面試験表面（２０２）の検査を可能にする。図２ｂは、スラブ（２０６）上に置かれてるアイドル位置中の粘着性シート（１３０）の接着したキャリヤーを有するハンドル手段（１３２）を示す。ハンドル手段（１３２）中のピン（２０８）は、安定性を提供する。カラー（２１０）は、粘着性シート（１３０）のキャリヤーがハンドル手段（１３２）に対して自由に回転することを可能にするベアリングへのグリップと連結し、続いてより詳細に記載される。代替的な好ましい実施形態において、ロボットまたは自動化デバイスが、ハンドル手段を操作して、粘着性表面を試験表面に適用する。

図３は、試験表面を故意に汚染し、続いてハンドル手段（１３２）および粘着性シート（１３０）を使用して汚染を除去することにより得られたデータを示す。ネイティブな酸化物を有するモニターシリコーンウェーハーは、最初に標準設計の暗視野散乱粒子検査ツールによって検査されてコントロールデータ（図３におけるヒストグラムの３つの列の中央）を作製する。粒子サイズが、画素からの光散乱強度から推測され、各々がウェーハー表面上のおよそ０．０１平方ミリメートルに相当する。０．３ミクロンより小さいコントロール粒子密度の漸進的な増加は、単一粒子以外の光源からの光散乱に起因している可能性がある。直径が０．３ミクロンおよび２．０ミクロンのポリスチレンラテックススフェア−の水懸濁液を、ウェーハー上で霧状にし、０．３／２μｍ ＰＳＬヒストグラムデータを作製する。次いで、親水性ポリウレタン粘着性表面を有するローラーを、ウェーハーの表面上に１回転がし、「回転後」のデータを作製する。試験表面の高い表面エネルギーが、一般的に、試験表面を粒子に対して接着性にさせるが、ローラーは、両方のサイズの適用される粒子の９０％より多くを除去することができ、そしてコントロール表面上に存在している汚染のいくらかを除去することができる。

粘着性シート１３０のキャリヤーの詳細が、図４ａの左側の図およびそれに関連する断面図Ａに示される。キャリヤーの硬いコア（４０６）は、閉じた端を有する中空のプラスチックの円柱である。Ｄｕｐｏｎｔ ４９４９黒色高度結合アクリル製発泡体テープ（４０４）のような正角層は、硬いコア（４０６）の周囲に適用し、光学的吸収バッキング、粘着材料に対する接着プロモーター、および表面の正角性を提供する。粘着性表面下の正角支持層は、試験表面が付いた粘着性表面の湿潤を改善する。正角層はまた、複雑な表面湾曲の回転を可能にする；これは、一般に粘着性表面を、２つの曲率半径を有する試験表面に密接に接着させることを可能にする。これはまた、パイプの内部がハンドル手段（１３２）の軸の動きによって検査されることを可能にする。親水性ポリウレタン粘着性材料を含む溶解力のある溶液は、浸けられてまたはローラーによって伸び広げられて、硬いコア（４０６）および正角層（４０４）の組み合わせ上をコーティングする；この溶液は、乾燥して粘着性表面（４０１）を有する粘着性材料（４０２）のフィルムを形成する。

ハンドル手段の詳細（１３２）が、図４ｂの左図およびその関連する断面図Ｂに示される。ボビン（４１６）は、密封されたベアリング（４１８）およびＣ−リング（４２０）を有するカラー（２１０）に結合されている。グリップ（４０８）は、ピン（２０８）を通るネジを使用して、カラー（２１０）に装置する。位置決め手段（１３１）からのスピンドル（１３３）は、ボビン（４１６）中の閉められた許容穴と嵌合する。エラストマーのｏリング（４１４）は、牽引力を提供し、その結果ボビン（４１６）は、スピンドル（１３３）上に手動で容易に挿入され得、除去され得るが、ボビンは位置決め手段（１３１）がスピンドルに対してトルクを加える場合、スピンドル上を滑らない。

プラスチックコア（４０６）が、ボビン（４１６）上を滑る；プラスチックコアの開口部は、ボビン（４２４）上の唇部と嵌合し、捕らえられたｏリング（４１０）は、ボビン（４１６）中の８つの捕らえられた金属ボール（４１０）を進めて、プラスチックコア（４０６）の内部表面上で、外側へ中心への力を加える。ハンドル手段が、可能な限り０に近い汚染を生成する；プラスチックコア（３０６）の閉じた端が、受容する処理および回転する処理によって、生成され得る粒子を含むよう補助する。粘着性シートのキャリヤーが比較的安価な消耗品であるために、ハンドル手段は、内部の直径および楕円率において実質的に耐用能を有する硬いキャリヤーコア（４０６）と正確に嵌合させなければならない。粘着性シート（１３０）のキャリヤーの代替的な好ましい実施形態が、続いて記載される。プラスチックコア（４０６）の内部のおおよそ円柱形の表面は、ハンドル手段と係合するためのキャリヤーに対する最も好ましい軸特徴である。代替的な好ましい実施形態としては、先細にされた穴、六角形の穴、正方の穴、ネジ山のある穴、心棒、先細にされたピン、六角形のロッド、正方のロッド、およびネジ山のあるロッドが挙げられる。ボビン（４１６）の内部円柱形表面が、位置決め手段（１３１）に係合するためのハンドル手段についての最も好ましい方法である。ハンドル手段と位置決め手段を機械的に嵌合させるための代替的な好ましい実施形態としては、先細にされたピンおよび穴、かみ合わせマウント、ネジとナット、キー溝を有するシャフトおよび戻り止めを有するシャフトが挙げられる。

図５は、最も好ましい実施形態のデータフローを示す。コントローラー（１７０）によって指向された位置決定手段（１３１）によって、粘着シート（１３０）のキャリヤーを、表面検査手段（１００）の視野中に通してスキャンした。２つのＣＣＤアレイ（１１８および１２４）が、光散乱強度（Ｉ）および位置情報（Ｘ）を含むシグナル（１８１および１８２）を生成し、これらが分析電子機器（１８０）に到達する。粘着シート（１３０）のキャリヤーの現在位置についてのさらなる情報（θ、旋光分散、Ｚｏｐｔ、Ｚｌａｂ）が、同時に、コントローラー（１７０）から、通信手段（１７１）を通って、分析電子機器（１８０）へと伝達される。強度および座標情報は、第１計算手段（５０８）において結合され、粘着表面（１３０）のキャリヤーの座標上に粒子座標（Ｉ、吸光度、旋光分散、Ｚ）を生成する。第１計算手段の詳細については、後に記載する。粘着シート（１３０）のキャリヤーが検査される種々の例について、図５において、第１計算手段の出力が、異なるように標識されている。粒子が、粘着シートに接着し、それを試験表面から除去する前に、スキャンの結果から得られた粒子データが、未付着（ｕｎｅｘｐｏｓｅｄ：未曝露、未露出、未付着）粒子座標（５１０）である。粒子が、粘着シートに接着し、それを試験表面から除去した後で、スキャンの結果から得られる粒子データが、第１付着（ｅｘｐｏｓｅｄ：曝露、露出、付着）粒子座標（５１１）である。粒子が、粘着シートに接着し、その後に試験表面から除去した後の粒子データが、それぞれ（５１２）、（５１３）および（５１４）である；これらの後の試験表面は、元来の試験表面の繰り返しの測定であり得るが、よりあり得るのは、代替的試験表面の測定である。原則として、任意の数の清浄な試験表面が、粘着表面に接着した単一のキャリヤーにより検査され得るが、現実には、繰り返し使用する回数は、粘着表面上での汚染の蓄積によって、主に制限される。最も単純な好ましい実施形態において、前のスキャン（５１０）は存在しない；粒子座標（５１１）は、試験表面に塗布され、そして除去される粘着表面をスキャンする間に生成され、試験表面から移転された粒子を表すと推測される；これは、試験表面から移転された粒子の数の上限を表す。最も好ましい実施形態において、前のスキャン（５１０）は、第１記憶手段（５２０）に記憶される。第２計算手段（５３０）は、試験表面（５７０）から移転された粒子を、記憶されている以前のスキャン（５５０）からの対応する粒子座標を有さない（５１１）由来の粒子座標として、同定する。粘着表面を再利用するために、第２記憶手段（５２１）がスキャンデータ（５１１）を記憶し、第３計算手段（５４１）が、第１記憶手段および第２記憶手段からの粒子データ、（５５０）と（５５１）とを結合して、（５６１）を形成し、そして、第２計算手段（５３１）の例が、第２試験表面（５７１）から移転した粒子を、（５６１）中に対応する粒子座標を有さない（５１２）の粒子座標として、同定する。２つのさらなる試験表面が、第３記憶手段（５２２）および第４記憶手段（５２３）、第３計算手段の例（５４２）および（５４３）、ならびに第２計算手段の例（５３２）および（５３３）を使用して、測定され得、出力（５７２）および（５７３）を生成する。類似の様式において、さらなる繰り返しが、計算される。粒子データは、移動可能な記憶媒体（５０６）（例えば、書き込み可能なＣＤ ＲＯＭまたはＤＶＤ）中に記憶され、そのため、粒子データは、後に別の分析装置に移転され得る。

最も好ましい実施形態において、ハンドル中のキャリヤー移動測定手段は、試験表面または複数の試験表面上をキャリヤーが転がる際に、キャリヤーの回転の足跡を追い続ける。このキャリヤー移動測定手段は、後に記載される。キャリヤー移動測定手段からのデータは、第４計算手段（５８０）に連絡され（５０６）、試験表面（５７０）から移転された粒子が、試験表面（５９０）からの除去可能な粒子の濃度に翻訳される。第４計算手段は、試験表面から検出された粒子の数を、粘着表面の面積およびキャリヤー移動測定手段で検出された回転数で割る。類似の様式において、除去可能な粒子（５９１、５９２、および５９３）の濃度が、後の試験表面（５７１、５７２、および５７３）のスキャンおよび対応する第４計算手段の例（５８１、５８２、および５８３）から、計算される。

最も好ましい実施形態において、第１計算手段は、回旋フィルターを利用して、すぐ周囲と比較されるピクセルのコントラストを改良する。修正が、固定パターンのノイズに適用され、検出器アレイの変化が得られる。小さなピクセルのサイズにより、表面粗度と比較される粒子のコントラストおよびバルクの副表面散乱が改良され、そのために、高スピードの検出器アレイおよびパイプライン分析ハードウェアが好ましい。計算手段の出力は、表示、印刷、または発音機によって、オペレーターに伝達され得る。計算手段の出力は、当業者に公知の種々のインターフェイスを通じて、ＷＡＮまたはＬＡＮに連絡され得る。

図６は、どのようにして、粘着表面（１３０）のキャリヤーが、表面検査手段（１００）およびハンドル手段（１３２）と共に使用されるために、パッケージ化され得るのかを示す。いくつかのキャリヤー（１３０）が、底部（６０８）とヒンジ付き頂部（６０４）によって形成される箱に収容される成型シート（６０６）に形成された、個々の区画中に保存される。キャリヤーは、ハンドル手段（１３２）が、個々の区画にいる間、任意のキャリヤーと係合し、それを除去することを可能とするような角度にされる。使用された後、キャリヤーは、区画中で交換され得、そのために、区画は、キャリヤーにとって達成可能な（ａｃｈｉｖａｌ）保存場所となる。書き込み可能なＣＤ（６１０）は、成型シートに形成された支柱の上に存在する；このＣＤは、箱の中のキャリヤーのための移動可能な記憶媒体として、作用する。

図７は、粘着表面に近位の整列マークの６つの配置を示す。最も好ましい実施形態において、整列マークは、粒子の光散乱特徴のいくつかを模倣する。この配置において、整列マーク座標検出手段は、表面検査手段ならびに整列マークの特徴（例えば、その配向、位置、シグナル強度、および隣接特性）に基づく整列マークを区別しデコードするための、さらなるハードウェアまたはソフトウェアである。微粒子（例えば、金属スフェアーまたはラテックススフェアー（７０４））は、粘着表面の頂部上に配置され得るか、または、それらは、粘着材料（４０２）のバルク中にいくらか押し付けられ得る。カーボンブラックが電子写真的に付着させられ得るか、あるいはインクが噴射されるか、またはシルクスクリーン印刷されるかして、整列マーク（７０６）を形成し得る。しばしば、粘着バルク素材（４０２）が、支持基板上（７１４）に、ドクターされるか、浸漬されるか、または噴霧コーティングされる；この場合、粘着材料の塗布に先立って、整列マークが、（７１４）の隠れ表面上に、前付着され得る。整列マークは、粘着表面上に、粘着材料（７１０）のバルクにおいて、または粘着材料の背部表面上に、自然発生の散乱特性を有し得る。粘着材料の表面は、スクライブラインまたはスタイラスマーク（７２０）を使用して、ひずまされ得る。最も好ましい実施形態は、局在化エネルギー源（例えば、エキシマーレーザーまたは二酸化炭素レーザー）を使用して、粘着表面に、小さなポケット（７２２）を清浄に切除することである。ＵＶ光源は、表面（７２４）に埋め込まれた局在化体積の架橋を変化させ得、これは、光を散乱し得る屈折率変化を引き起こす。それよりは好ましくない実施形態において、整列マークは、さらなる検出手段（例えば、磁化パターン、鎖止め穴、および配向格子）が必要な場合に、利用され得る。

粘着表面の繰り返しの検査を必要とする実施形態の内の任意のものにおいて、整列マークは、座標を並進し、それによって、ハンドル手段が、ランダムな配向において、再度設置され得るようにするために、使用され得る。整列マークの形状およびパターンは、既知であるので、各データスキャンを適切に翻訳するために、整列マークの位置が、第１計算手段（５０８）への入力として、使用され得る。図８は、整列マーク（８００）を有する粘着表面のキャリヤーにとって、好ましい配置を示す。最も好ましい実施形態は、バーコードに類似するパターンの整列マークの列（８０４）を利用する。コード中のいくつかのマークの位置は、表面の配向を示す。他の型の情報（例えば、通し番号、使用期限、および粘着材料の組成）、もまた、このコードに含まれ得る。このマークは、１次元または２次元のアレイであり得る。このマークは、幅、高さ、深さ、および間隔において、変化を有し得る。

図８中の粘着性表面のキャリヤーは、さらなる特徴を有する。非粘着性材料のストリップ（８０２）は、粘着性表面の長さにわたり、その結果、非粘着性表面（８０２）のみが試験表面と接触する、回転連結の小さい範囲の回転角が存在する。回転連結のこれらの方向について、粘着性表面のキャリヤーは、試験表面から容易に持ち上げられ得る。これは、粘着性シート上の剪断力を制限して、試験表面からの粘着性表面の除去の間の粘着性材料の粘着の失敗を排除するために有用である。これはまた、試験表面から粘着性表面のキャリヤーを除去する場合、ハンドル手段および試験表面に適用される力を低減する際にも有用である。

図９は、粘着性表面のキャリヤー（１３０）の周りを取り巻く保護フィルム（９０２）を示す。最も好ましい実施形態において、この保護フィルムの外部表面もまた粘着性である；このことは、キャリヤーが使用された後にフィルムを保存および交換する際に助けとなる。カラーコードタグ（８０４）は、この保護フィルムの除去を開始する際に助けとなる。代替の好ましい実施形態において、このフィルムは、粘着性表面のキャリヤー上に浸漬コーティングまたはローラーコーティングされ、除去可能な正角コーティングとして乾燥される。

図１０および１１は、好ましい実施形態の焦点システムをより詳細に記載する。図１０は、粘着性表面のキャリヤー（１３０）、照射器、対物レンズおよび焦点センサの概観を示す。照射器および画像化オプティクスの機能は、以前に記載されている。断面図Ａ−ＡおよびＢ−Ｂが、図１０に示される；これらの断面図は、それぞれ、図１１ａおよび図１１ｂに示される。レーザー源（１２６）（例えば、６５０ｎｍの固体状態レーザー）からの入射焦点ビーム（１１０２）は、チューブレンズ（１２０）へのビームスプリッター（１２７）、環ミラーの中心透明開口部（１０６）および対物レンズ（１０８）の射出瞳によって、部分的に反射される。入射焦点ビーム（１１０２）は、軸から外れて対物レンズ（１０８）に入り、その結果、この入射焦点ビームは、入射の非ゼロ角度で、粘着性表面（４０１）に照射する。反射された焦点ビーム（１１０４）は、対物レンズ（１０８）を出て、環ミラー（１０６）の透明開口部を通過し、そしてビームスプリッター（１２７）を介して、チューブレンズ（１２０）によって位置感知ダイオード（１２９）上に画像化される。視野の粘着性表面と対物レンズとの間のＺ_ｏｐｔ距離を変動させることによって、反射された焦点ビーム（１１０４）が位置感知ダイオード（１２９）を照射する位置のシフトがもたらされる；このことは、コントローラ（１７０）によって対物レンズの焦点平面に関する粘着性表面（４０１）の現在の位置として解釈される、位置感知ダイオードからの２つの出力シグナルの比率を変化させる。反射された焦点ビーム（１１０４）が位置感知ダイオードにぶつからないいくつかの状況が存在する；これらとしては、失われたか不正確に取り付けられた粘着性シートのキャリヤー（１３０）、Ｚ_ｏｐｔにおける大きな見かけのシフトを引き起こす視野中の大きい粒子、および継ぎ目または配置の印が挙げられる。これらの状況において、さらなる光学センサ（１９０）は、焦点サーボループの信頼性のある性能のために有用である。粘着性シートの表面は円筒状であるので、ハロゲンランプ（１０２）からの入射照射のいくらかは、対物レンズ（１０８）と粘着性シートのキャリヤー（１３０）との間に出現し；分離が大きくなるほど、より多くの光が検出器（１９０）にぶつかる。（１９０）からのシグナルは、粗表面フィードバックシグナルとして作用する。

代替的な好ましい実施形態において、焦点シグナルは、光軸を通過する焦点平面における光学ビームの強度を感知することによって、提供される。このビームは、粘着性表面が焦点を通過して対物レンズに向かって移動する場合に、偏向および減弱される。

図１２は、試験表面を横切って回転する場合の粘着性表面のキャリヤー（１３０）の回転を感知するハンドル手段の好ましい実施形態を示す。穴の２つの同軸環（１２０４）は、ボビン（４１６）の外側表面へと食刻され、パッド（１２０６）の規則的なアレイを方形にする。容量性感知回路素子を有する印刷された回路ボード（１２０８）は、パッド（１２０６）の近位に、穴の開いた外側ハンドル（１２０２）中に配置され、ボビンの回転のさらなる位置および方向が感知されるのを可能にする。穴の開いた外側ハンドル（１２０２）の半分は、明確にするために省かれている。ＲＦアンテナ（１２１２）は、ハンドルが位置づけ手段中に挿入された時点を検出し、そしてボビンの最近の回転履歴を通信する。この情報は、試験表面上の粒子空中密度として測定された粒子計数を解釈するために、第四の計算手段によって使用される。電池（１２１０）は、検出回路、ＲＦジェネレータおよびメモリに電力供給する。ハンドル手段の全体的形状は、両手きき用になるように、一般に鏡面対称である。あまり好ましくない実施形態において、回転検知は、以下の１つによって実施される：ホール効果センサ、増分光学エンコーダ、モータージェネレータおよびギアトレイン。あまり好ましくない実施形態において、回転データは、以下の１つを使用して、ハンドル手段から伝達される：嵌合電気接触、容量性接触および光学カップリング。この回転データは、コントローラ（１７０）またはコントローラと連絡した外部プロセッサによって、受信され得る。

ハンドル手段によって適用され、試験表面の方へ粘着表面を押す力は、粒子除去速度に対していくらかの影響を有する。より一様な結果を得るために、代替的に好ましい実施形態は、ハンドル手段にコンプライアンスを導入し、適用された力を調節する。さらなる代替的に好ましい実施形態において、粘着表面が、試験表面に接着され、そこから除去される間、力ゲージは、適用された力を測定し；これらの測定された値は、次いで、ローラー回転がちょうど記載されたのと同じ様式で、コントローラーに報告される。代替的に好ましい実施形態において、ハンドル手段は、試験表面に関する補助的な情報を記録するための手段（例えば、バーコードリーダーまたはボイスディジタイザー（ｖｏｉｃｅ ｄｉｇｉｔｉｚｅｒ））を含む。

（実施形態２）
図１３は、フライングレーザースポット（ｆｌｙｉｎｇ ｌａｓｅｒ ｓｐｏｔ）を使用するスキャナ手段（１００）の実施形態を示す。固体レーザー（１３０２）は、ミラー（１３０６）を振動するガルボコイル（ｇａｌｖｏ ｃｏｉｌ）（１３０８）によって、焦点ミラー（１３１０）を越えて進むビーム（１３０４）を生成する。ミラーから戻るビームは、粘着表面を越えてかすめて通る間、焦点に来る；移動ミラーの位置は、粘着表面上のレーザーの位置を決定する。光電子増倍管（１３１２）は、粘着表面の表面主要点から散乱された光を回収する。

（実施形態３）
図１４ａ〜１４ｄは、高い曲率の表面を検査するために構成された代替的な好ましい実施形態（例えば、半導体前方開放統一ポッド（すなわち、ＦＯＵＰ）（１４０２）における溝支持ウェーハー）を示す。図１４ｄは、斜視図である。図１４ｂおよびｃは、図１４ａの平面図からの断面図である。粘着表面（１４１０）を有する材料の可撓性チューブ状シートは、溝を付けられた材料（１４０２）の表面と粘着シート（１３０）のキャリヤーとの間の転写表面または転写ローラーとして作用する。可撓性チューブ状シート（１４１０）は、カラー（２１０）に接着されたガイドプレート（１４１４）によって隔離される２つのベアリングローラー（１４１２および１４１３）の周りに伸ばされる。ハンドル手段が、試験表面上のより低いローラー（１４１３）を回転するように操作され、可撓性チューブの粘着表面は、試験表面に累進的に接着し、試験表面から解放し、試験表面からガイドプレートに沿って粘着表面（１３０）のキャリヤーまで粒子を運ぶ。粘着表面（１３０）のキャリヤーは、一般的に、チューブ状シート（１４１０）が粒子に接着するより強靭に粒子に接着するように選択され、その結果、試験表面からチューブ状シートまで転写された粒子は、次いで、粘着シート（１３０）のキャリヤーに転写される。図１４中の図面は、２００ｍｍウエハーについてＦＯＵＰにおいて見出される溝に対して、および直径および長さが２５ｍｍである粘着シートのキャリヤーに対して、スケールされる。

（実施形態４）
図１５は、インサイチュ検査およびプロセスツーリング中のクリーニングのために適合される代替的に好ましい実施形態を示す。粘着表面（４０１）を有する可撓性シートは、１つの円柱状コア（１５２０）から分配され、別の円柱状コア（１５２１）によって巻き取られる。２つのサーボモーター（１５２２）は、可撓性シートの張力および進行を制御する。正角ローラー（４０４）は、電動化されたピボット（１５１２）上にフレーム（１５１０）によって支持される。支持体（１５０４）上で検査される試験表面（１５０２）は、製造されたプロセス流の一部としてローラーの下を通過する。粘着シートに沿う整列印（８０４）および低粘着性部分（８０２）のシーケンスは、正角ローラー（４０４）によって回転される試験表面のシーケンスを可能にするように存在し得、その後、２つの円柱状コアが、除去され、表面検査手段にマウントされ、粘着シートが検査される。

図１６は、ＵＶ解放接着フィルム（シリコーンウェーハーの後方摩擦のためのＮｉｔｔｏ Ｄｅｎｋｏによって製造されたフィルム、または米国特許第５，９０２，６７８号に記載されるフィルム）を使用するために適合される、図１５の構成を示す。この場合において、適用ローラー（１６１０）および除去ローラー（１６１２）が存在する。２つのローラー（１６１０および１６１２）の間の領域は、反射器（１６０２）を有するＵＶランプ（１６０６）によって照射され得る。フィルムが最初に試験表面（１５０２）に適用される場合、このフィルムは、試験表面および試験表面上の粒子の両方に高度に接着および結合する。ローラー（１６０４）の間の領域におけるＵＶ照射の後、フィルムは、試験表面から容易に除去される。ＵＶ照射より好ましくない接着解放手段の実施形態は、液体溶媒、水蒸気および温度変化への曝露を包含する。

接着改変剤は、通常、全ての実施形態に対して適用され得る。試験表面またはコロナ放電を有する粘着表面（Ｓｏｆｔａｌ ３ＤＴ ＬＬＣ製の接着増強生成物によって生成される）を前処理することは、粒子と粘着表面との間の接着を増大する。試験表面に接着される場合、粘着表面に蒸気を適用することは、粘着表面と試験表面との間の解放を改善し得る。

図１７は、全ての実施形態に対する好ましい計算手段を示す。各矩形またはピクセル（１７０２）は、粘着シート上の粒子座標の可能な位置を示す。暗くされた矩形またはピクセル（１７０４）は、単一の粒子と結合する粒子座標を示す。粒子が大きい場合、粒子がピクセル間の境界に近い場合、粒子が焦点の外にある場合、強く示されたピクセルが、その検出器を飽和させる場合、または粒子が連続したスキャンの間の重複領域中に存在する場合、いくつかのピクセルは、単一の粒子によって影響され得る。異なる粒子が存在する場合、各ピクセル（１７０４）を報告するのではなく、隣接するピクセルまたはほぼ隣接するピクセルを合わせることが好ましい。これは、第１の計算手段によってなされ得るか、または、最も好ましい実施形態において、第２の計算手段の出力の一部であり得る。

図１８は、粘着表面（４０１）での第１の検出アレイ（１１８）の画像（１８０２）および粘着材料（４０２）のバルクにおける粘着表面（４０１）より下の第２の検出アレイ（１２４）の画像（１８０４）を示す。これは、少なくとも２つの検出器アレイを有する光学的検出器を使用する全ての好ましい実施形態に適用可能である。第２の検出器アレイの主な目的は、粘着表面からの深度が増加するにつれてより強力になる光散乱事象を同定することであり；これらの光散乱事象は、試験表面から転写される粒子由来ではなく、無視されると考えられる。粘着表面（４０１）に垂直な２つのアレイの画像の分離は、少なくとも、検出波長に対する焦点の深度、対物レンズの開口数、および粘着材料（４０２）のバルクの屈折率であるべきである。粘着材料（４０２）のバルクと支持層（１８１４）との間に埋もれた界面が存在する場合、第２の検出アレイの画像（１８０４）は、この界面上であるべきである。類似する深さの情報を獲得するためのより好ましさが低い実施形態としては、共焦点顕微鏡法、ＮｉｐｋｏｗホイールおよびＬｉｎｎｉｃｋインターフェロメトリーが挙げられる。

本発明が、好ましい実施形態を参照して記載されるが、当業者は、変更が本発明の精神および範囲から逸脱することなく形態および詳細を作製し得ることを理解する。例えば、最も好ましい実施形態の種々の特徴が、使用され、そして代替的に好ましい実施形態と交換され、逆もまた同じである。これらの変更および他の変更は、当業者に明らかである。

図１は、装置の最も好適な実施形態の斜視図である。 図２ａは、粘着性表面のキャリヤーを、平坦でない試験表面に付与するハンドル手段の斜視図である。 図２ｂは、粘着性表面のキャリヤーに取り付けられたハンドル手段の斜視図である。 図３は、粘着性ローラーを用いてモニターシリコーンウェーハーからポリスチレンラテックススフェアーの除去を示すヒストグラムである。 図４ａは、粘着性表面のキャリヤーの平面図および断面図である。 図４ｂは、ハンドル手段の平面図および断面図である。 図５は、計算手段間のデータ移動経路を示すデータフロー図である。 図６は、いくつかのキャリヤーおよび除去可能なデータ記憶要素を運搬するためのボックスの斜視図である。 図７は、粘着性表面に近接する整列マークのいくつかの型を示す。 図８は、整列マークのパターンおよび下部粘着性ストリップをもつ粘着性表面のキャリヤーの斜視図を示す。 図９は、保護カバーをもつ粘着表面キャリヤーの斜視図を示す。 図１０は、好適な実施形態の照射および焦点整合オプティクスの斜視図を示す。 図１１のａおよびｂは、図１０の照射および焦点整合オプティクスの断面図を示す。 図１２は、回転運動検出およびＲＦ伝達をもつハンドル手段の一部切り欠き斜視図を示す。 図１３は、飛行スポットスキャナを利用する実施形態の斜視図を示す。 図１４ａは、溝検査のための中間粘着性表面を用いる実施形態の平面図である。 図１４ｂは、図１４ａを参照する断面図である。 図１４ｃは、図１４ａを参照する断面図である。 図１４ｄは、溝検査のための中間粘着性表面を用いる実施形態の斜視図である。 図１５は、インサイチュ（ｉｎ−ｓｉｔｕ）清掃および検査のための可撓性粘着性シートを用いる実施形態の斜視図である。 図１６は、インサイチュ（ｉｎ−ｓｉｔｕ）清掃および検査のための可撓性粘着性シートを用いる実施形態の斜視図である。 図１７は、粘着性表面の座標系における画素を示す。 図１８は、２つの検出器アレイにともなうボキセルを、それらが粘着性表面近傍でイメージされるときで示す。

Claims (14)

1. 第１の試験表面上にある除去可能な粒子を検出する装置であって、
   粘着面を有するキャリヤーを備え、その粘着面が前記第１の試験表面に接着した後その第１の試験表面から離間する処理（以下、付着処理と言う）を介して、前記第１の試験表面上にある除去可能な粒子が前記粘着面に移動するように構成されたものであり、
   前記付着処理が施される前の前記粘着面を未付着面とし、
   前記付着処理が施された後の前記粘着面を第１の付着面とすると、
   該装置は、
   コントローラと、
   視野内の粒子を検出して、検出できた粒子の座標情報を前記コントローラに出力する表面調査手段と、
   前記キャリヤーを保持し、前記コントローラからの位置決め命令に応答して、前記キャリヤーが有する前記粘着面が前記表面調査手段の視野内を通過するように動作する位置決め手段と、
   前記コントローラが前記表面調査手段から受信した前記座標情報と、前記位置決め手段への位置決め命令とに基づき、前記未付着面に存在する粒子の座標（以下、未付着粒子座標と言う）と、前記第１の付着面に存在する粒子の座標（以下、第１の付着粒子座標と言う）とを算出する第１の計算手段と、
   前記第１の計算手段によって算出された前記未付着粒子座標を記憶する第１のメモリ手段と、
   前記第１の計算手段によって算出された前記第１の付着粒子座標と、前記第１のメモリ手段が記憶する前記未付着粒子座標とに基づき、前記第１の試験表面上にある除去可能な粒子の数を算出する第２の計算手段と、
   を備えることを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置において、
   前記第１の試験表面とは異なる第２の試験表面上にある除去可能な粒子をさらに検出するために用いられ、
   前記第１の付着面が前記第２の試験表面に接着してから離間した場合のその第１の付着面のことを第２の付着面と言い換えると、
   前記第１の計算手段は、前記第２の付着面に存在する粒子の座標（以下、第２の付着粒子座標と言う）を算出し、
   前記第１の付着粒子座標を記憶する第２のメモリ手段と、
   前記第１の計算手段によって算出された前記第２の付着粒子座標と、前記第２のメモリ手段が記憶する前記第１の付着粒子座標とに基づき、前記第２の試験表面上にある除去可能な粒子の数を決定する第３の計算手段と、
   を備えることを特徴とする装置。
3. 前記粘着面には整列マークが付され、
   前記整列マークの少なくとも座標を検出する整列マーク座標検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の装置。
4. 前記第１の計算手段は、前記整列マーク座標検出手段によって検出された前記整列マークの座標を用いて、前記コントローラによって受信された前記表面調査手段からの座標情報が表す座標を補正することを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記表面調査手段の視野の範囲内にて前記キャリヤーの粘着面の位置を制御するための焦点サーボ手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の装置。
6. 前記キャリヤーを着脱自在に保持し、前記位置決め手段に対し着脱自在に保持されるハンドル手段を備え、該ハンドル手段は、前記粘着面が前記第１の試験表面に接着する際において前記キャリヤーの汚染防止を提供し、前記キャリヤーを前記位置決め手段に設置する際においてその設置のための機械的インターフェースとして機能することを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の装置。
7. 前記ハンドル手段に対する前記キャリヤーの相対的な移動を検出及び記憶するためのキャリヤー移動測定手段と、
   前記キャリヤー移動手段からのデータを伝達するためのデータ伝達手段と、
   前記第２の計算手段によって算出された、前記第１の試験表面上に存在する除去可能な粒子の数と、前記キャリヤー移動測定手段により測定された、前記ハンドル手段に対する前記キャリヤーの相対的な移動量とを組み合わせて、前記第１の試験表面上にある除去可能な粒子の分布密度を算出する第４の計算手段と、
   を備えることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記表面調査手段は、前記粘着面の表面の粒子の存在を感知する第１の感知素子と、前記粘着面の表面よりも下層の粒子の存在を感知する第２の感知素子と、を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の装置。
9. 第１の試験表面上にある除去可能な粒子を検出する方法であって、
   粘着面を有するキャリヤーのその粘着面が前記第１の試験表面に接着した後その第１の試験表面から離間する処理（以下、付着処理）を介して、前記第１の試験表面上にある除去可能な粒子が前記粘着面に移動し、
   前記付着処理が施される前の前記粘着面を未付着面とし、
   前記付着処理が施された後の前記粘着面を第１の付着面とすると、
   当該方法は、
   （ａ）前記付着処理が施される前に、前記キャリヤーを、そのキャリヤーを保持するための位置決め手段であって、コントローラに応答するその位置決め手段上に保持し、次いで、前記付着処理を施す工程と、
   （ｂ）前記未付着面を、前記コントローラからの位置決め命令に応答して、その未付着面の粒子を検出するための表面調査手段が感知可能な視野内を通過させる工程と、
   （ｃ）前記表面調査手段の感知可能な視野内を通過している前記未付着面から、その表面調査手段によって検出された各粒子について、その表面調査手段からの粒子の座標情報と前記（ｂ）の工程におけるコントローラからの位置決め命令とに基づき、前記未付着面に存在する粒子の座標（以下、未付着粒子座標と言う）を生成する工程と、
   （ｄ）前記未付着粒子座標を記憶する工程と、
   （ｅ）前記キャリヤーを前記位置決め手段から取り外す工程であって、前記付着処理を介して、前記第１の試験表面上にある除去可能な粒子が前記粘着面に移動し、前記第１の付着面が形成される工程と、
   （ｆ）前記キャリヤーを前記位置決め手段に保持させる工程と、
   （ｇ）前記コントローラからの位置決め命令に応答して、前記第１の付着面を、前記表面調査手段が感知可能な視野内を通過させる工程と、
   （ｈ）前記表面調査手段の感知可能な視野内を通過している前記第１の付着面から、その表面調査手段によって検出された各粒子について、その表面調査手段からの粒子の座標情報と前記（ｇ）の工程におけるコントローラからの位置決め命令とに基づき、前記第１の付着面に存在する粒子の座標（以下、第１の付着粒子座標と言う）を生成する工程と、
   （ｉ）前記未付着粒子座標及び前記第１の付着粒子座標に基づき、前記第１の試験表面上にある除去可能な粒子の数を算出する工程と、
   を有することを特徴とする方法。
10. 前記粘着面が、前記位置決め手段の制御によって前記表面調査手段の感知可能な視野内を通過する間、前記粘着面が前記表面調査手段の焦点の領域に残るように前記粘着面を前記表面調査手段に対して移動させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記粘着面に付された整列マークの少なくとも座標を検出する工程をさらに含むことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の方法。
12. 前記整列マークについて検出されたその整列マークの座標を用いて、前記未付着面から検出された粒子の座標情報が表す座標を補正する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記第１の試験表面上にある除去可能な粒子が、前記キャリヤーの粘着面とは別の粘着性表面がその第１の試験表面に接着することによってその粘着性表面に移され、次いで、前記粘着面が前記粘着性表面に接着することによってその除去可能な粒子が前記粘着性表面から前記粘着面に移される、
    ことを特徴とする請求項９ないし請求項１２の何れか１項に記載の方法。
14. 前記第１の試験表面上にある除去可能な粒子が、粘着性表面を備えたシートがその第１の試験表面に接着することによってそのシートに移され、次いで、前記粘着面が前記シートに接着することによってその除去可能な粒子が前記シートから前記粘着面に移される、ことを特徴とする請求項９ないし請求項１３の何れか１項に記載の方法。

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