JP4616472B2 - 表面の異常および/または特徴を検出するためのシステム - Google Patents
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Description
本発明は一般的に表面検査システムに関し、さらに詳しく言えば、表面の異常および/または特徴を検出するための改良形システムに関する。
【0002】
少なくとも1980年代初め頃から、半導体ウェーハの表面上にある異常等の表面の異常を検出する必要性が認識されている。例えば、アーロン ディー.ガラ(Aaron D.Gara)の記事「電子機器テストにおける自動超小形回路およびウェーハ検査」1981年5月、第60〜70頁には、超小形回路チップが上下が逆に配置されているか否かを検出したり、欠陥を検出するためのウェーハ検査システムが開示されている。このシステムにおいて、レーザからの光ビームがビーム拡大器や矩形の開口部を有する円柱レンズを介して通過し、レンズは光ビームの入射面を横断するレーザ光の細い線に光ビームを集束させて、ウェーハ表面を照明する。この記事では、システムが明確にできる最小の大きさの欠陥は10ミクロン幅よりも小さいものである。
【0003】
シリコンウェーハ上に組み立てられた半導体装置の大きさは小形化され続けている。半導体装置の大きさが小さくなればなるほど、半導体装置の大きさと比較すると小さい大きさの表面の汚染粒子およびパターン欠陥や欠陥を検出するために必要となるウェーハ検査器具の感度への要求がさらに厳しくなってくる。本出願を出願するときには、0.2ミクロン以下の装置のデザインの規定が要求されていた。同じ頃、ウェーハ検査システムが十分なスループットを提供できるように、これらのシステムがインライン検査に使用されてウェーハ欠陥を検出することが望まれている。表面検査システムの1つのタイプでは、広い領域を照明する像映装置を用い、標的領域やテンプレートとして用いる参照領域等の表面の重複領域の像が比較されて、それらの領域間の差を決定する。これらの差が表面の異常を決定する。このシステムでは、フォトマスクや半導体ウェーハの表面全体を走査するのにかなりの時間がかかる。例えば、このシステムの1つの例については、米国特許第4,579,455号を参照されたい。
【0004】
ストーンストロム等(Stonestrom et al.)の米国特許第4,898,471号には、別のアプローチが示されている。走査ビームによってウェーハ表面上に照明された領域は、掃引と呼ぶ走査線に沿って移動する楕円である。1つの例では、楕円は20ミクロン幅,115ミクロン長のものである。このように照明した領域にあるパターンの異常により散乱された光が、80〜100度の範囲の方位角に配置された光検出器により検出され、ここにおいて光検出器の方位角は、照明された領域から光検出器によって収集された光の方向と、上部から観察したときの照明ビームの方向とで作られる角度で規定されるものである。ある領域から光検出器で検出された信号はテンプレートを作るのに用いられる。楕円スポットが走査線に沿って隣の領域に移動すると、スポット内の構造から散乱された光が再度検出され、次いで光検出器信号はテンプレートと比較されて、汚染粒子またはパターン欠陥の存在を確認する。走査ビームはウェーハ表面全体を走査しながら、ウェーハは掃引方向に沿って略垂直な方向に機械的ステージにより同時に動かされる。この動作は表面全体が検査されるまで繰り返される。
【0005】
ストーンストロム等のシステムが分解能が粗い状態で組み立てられた半導体装置を有するウェーハを検査するために実行されるが、組み立てられた装置の大きさが小さくなるにつれ、ストーンストロム等のシステムを用いて検出するには困難であるさらに小さな異常を検出するために用いられる改良形の検査器具を提供することが現在望まれている。
【0006】
上述したストーンストロム等およびガラのシステムのように、光ビームが被検査表面の小さな領域を照明するウェーハ検査システムでは、照明されたスポットの大きさはシステムの感度に影響を及ぼす。スポットが検査対象の欠陥の大きさに対して大きければ、システムはバックグラウンド信号やノイズ信号がスポット内の異常を表示する信号の振幅に対してかなりの振幅を有する場合があるため、感度が低くなってしまう。したがって、より小さいサイズの欠陥を検出すには、ウェーハ表面上の照明された領域の大きさを小さくすることが望まれる。
【0007】
しかしながら、照明された領域の大きさが小さくなれば、通常スループットも落ちてしまう。さらに、整列や位置決めを行うためによりスポットの大きさをさらに小さくすることへの要求がさらに高まることになる。上述したように、多くのウェーハ検査システムでは、通常、標的像を参照像と比較して異常の存在の確認を行う。照明された領域が標的とする領域でないが標的領域に対して移されれば、その比較は不正カウントが生じまったく無意味なものとなる。このように標的とする領域に対して像が移動することは、位置決め誤差として知られる。
【0008】
位置決め誤差のエラーは、多くの場合が機械的振動による照明光学系の整列誤差や、ウェーハの撓みまたはウェーハの傾き等のウェーハの位置の変化やウェーハ表面上の他の不規則性によって生じる。このため、ニクーナハッド等(Nikoonahad et al.)の米国特許第5,530 550号にあるように、ウェーハの位置決めシステムが提案されている。この特許でニクーナハッド等は走査ビームの鏡面反射や、ウェーハの高さの変化を検出するための位置感知検出器を用い、このような情報を用いてウェーハの位置を変化させて、ウェーハ表面の高さや傾きの変化を補償することを提案している。
【0009】
上述したシステムで満足できる用途のものもあるが、それらが複雑かつ高価なものになる用途のものもある。したがって、幅広い用途で使用できる低価格かつ感度および特性を改良した改良形表面検査システムを提供することが望まれる。
米国特許第5,585,916号には、レーザダイオードからの平行化された光を使用する表面検査装置および方法が記載されている。特開平9−15163(米国特許第5,748,305号に相当する)およびアーロン ディー.ガラの「自動超小形回路およびウェーハ検査」、電子機器テスト、第4版、第5号、1981年、第60,62,66,68,70頁は双方ともに表面検査装置を開示し、ここで線は円形レンズを用いて照明されるビームの入射面に垂直な表面上に集束されている。
【0010】
本発明の1つの態様は、表面上の線を照明させるために斜角の入射角で放射ビームを集束させ、ビームおよびビームを通り表面に垂直な方向はビームの入射面を規定し、線はビームの入射面に実質的に存在する放射ビームの集束ステップと、アレイにある各検出器が線の対応部分からの光を検出する検出器のアレイに前記線を像映するステップとからなる表面の異常および/または特徴を検出するための方法に関する。
【0011】
本発明の別の態様は、表面上の線を照明させるために斜角の入射角で放射ビームを集束させ、ビームおよびビームを通り表面に垂直な方向はビームの入射面を規定する放射ビームの集束ステップと、アレイにある各検出器が線の対応部分からの光を検出する、入射面の外側にある検出器アレイに線を像映するステップとからなる表面の異常および/または表面の特徴を検出するための方法に関する。
【0012】
本発明のさらなる別の態様は、表面上の線を照明させるために斜角の入射角で放射ビームを集束させ、ビームおよびビームを通り表面に垂直な方向はビームの入射面を規定し、線はビームの入射面に実質的に存在する放射ビームの集束手段と、少なくとも1つの検出器のアレイと、少なくとも1つのアレイにある各検出器が線の対応部分からの光を検出する少なくとも1つの検出器のアレイに線を像映するシステムとからなる表面の異常を検出するための装置に関する。
【0013】
本発明のさらなる態様は、表面上の線を照明させるために斜角の入射角で放射ビームを集束させ、ビームおよびビームを通り表面に垂直な方向はビームの入射面を規定する放射ビームの集束手段と、入射面の外側にある少なくとも1つの検出器アレイと、アレイにある各検出器が線の対応部分からの光を検出する検出器のアレイに線を像映するシステムとからなる表面の異常および/または表面の特徴を検出するための装置に関する。
【0014】
本発明のさらなる別の態様は、第1の表面上の線を照明させるために斜角の入射角で放射ビームを集束させ、ビームおよびビームを通り第1の表面に垂直な方向はビームの入射面を規定し、線はビームの入射面に実質的に存在する放射ビームの集束手段と、少なくとも1つの検出器アレイと、少なくとも1つのアレイにある各検出器が線の対応部分からの光を検出する少なくとも1つの検出器アレイに前記線を像映するシステムと、第2の表面の異常および/または表面の特徴を検出するための手段とからなる対象物の第1および第2の表面上にある異常および/または表面の特徴を検出するための装置に関する。
【0015】
本発明のさらなる態様は、第1の表面上の線を照明させるために斜角の入射角で放射ビームを集束させ、ビームおよびビームを通り第1の表面に垂直な方向はビームの入射面を規定する放射ビームの集束手段と、入射面の外側にある検出器アレイと、アレイにある各検出器が線の対応部分からの光を検出する検出器アレイに線を像映するシステムと、第2の表面の異常および/または表面の特徴を検出するための手段とからなる対象物の第1および第2の表面上にある異常および/または表面の特徴を検出するための装置に関する。
【好適な実施の形態の詳細な説明】
【0016】
記載を容易にするために、本出願では同一の要素には同一の符号を付している。図1は、本発明の好適な実施形態を説明するもので、表面の検査システムの斜視図である。システム10は、被検査表面18上にある線20の形状の領域を照明するために、好ましくは平行化された光ビーム14を集束させたビーム16に集束させるための円柱レンズ12等の円柱の対物レンズを含む。ビーム14、すなわち集束ビーム16は表面18に対して入射角が斜角の方向である。上述したガラによるアプローチとは異なり、線20は実質的に集束ビーム16の入射面にある。この意味では、ビーム16の入射面はビーム16を含む共通面と表面18に対する22のような垂直方向により規定され、ビーム16を通過する。照明された線20がレンズ12の集束面にあるためには、円柱レンズ12が主要面が実質的に表面18に平行であるような方向に置かれる。線の像は像映サブシステム30により、CCD32の線形アレイ等の検出器のアレイに集束させる。線形アレイ32は線20に平行であることが好ましい。
【0017】
大きさが小さい異常を検出するために特に有利な1つの実施形態では、像映サブシステム30は線20に実質的に垂直な光軸36をもつため、線形CCDアレイ32の中心部分はビーム16の入射面に実質的に垂直な平面にある。光軸36は、線20のすぐ上にある位置を含む上記のような面内であればどのような方向にも向けることができる。このような場合、アレイ32も線20のすぐ上にある。必要であれば、図2の点線で示した別のアレイ32' がアレイ32とはまったく反対の位置に配置されることもあり、ここでアレイ32' は線20に実質的に垂直な光軸36' をもつ。これら2つのアレイはともに45度の線のパターンを検出するのに有益である。
【0018】
像映サブシステム30は、線20の一部の像をCCDアレイ32にある対応する検出器に投影するため、アレイにある各検出器は線20の対応する部分からの光を検出する。線20の長さは、平行化された入射ビーム14の大きさとレンズまたはレンズの組み合わせ12の物理的開口部の大きさにのみ制限される。線20の長さを制御するために、点線で示された任意の拡大器34が用いられてビーム14の直径を制御し、線20の長さを制御する。
【0019】
図3は、本発明の代替実施形態を説明するもので、ウェーハ検査システムの照明部分の斜視図である。図を簡潔にするために、照明された線の像を検出器アレイに収集して投影するためのシステム部分は省略されている。単一の対称レンズを用いる代わりに、図3の実施形態は、よりきつく集束させる、すなわちより細い線に要点合わせするための2つの円柱レンズ12' を用いる。図1では、システム10の照明および収集部分の両方は静止した状態のものであり、表面18が方向52に沿っても移動する軸50の周りを回転するため、線20は螺旋状の経路に表面18を走査して表面全体を覆うことになる。図3に示すように、被検査表面18' もまた、XおよびY方向に沿って表面を移動させるXYステージ54によって移動され、線20が表面全体を走査する。再度言うが、図3のシステム10' の照明および収集部分は静止している。これは、実質的にシステムの照明部分と収集部分との間には相対運動がないため、システムの光学的整列を簡潔化するためには有利である。
【0020】
図4は、線のあらゆる点に沿って集束させた方向に沿った集束させた線20の点拡散関数のグラフである。図4に示されているように、線20の点拡散関数はガウス形であり、例えば488nmアルゴンレーザが使用される場合にできるものである。線20はまた線20の中央部分が頂点になる線20に沿った変化する点拡散関数を示している。線に沿った強度の変化を解消するために、拡大器34を使ってビームを10mm等のより長い長さに拡大し、線の中央が5mm等の線の中央または中央部分のみを使用することにより、線の像映された部分に沿った力の変化が目立たなくなる。以下に記載する像映サブシステムの適切な開口部を用いて、アレイに像映された線の部分を制御することが可能となる。
【0021】
図5は、線形CCDアレイ32の略図である。図5に示されているように、アレイ32は線20に平行な方向の寸法dをもち、Wは照明線の幅である。すなわち、サブシステム30によってアレイ32に投影されるように、線20の像は幅Wをもつ。検査システム10のピクセルサイズは、走査ピッチpと、線20に平行な方向のアレイ32にある検出器のピクセルサイズ,すなわちdで決定される。言い換えれば、ピクセルサイズはdpである。したがって、CCDアレイ32に投影される照明線の有益な部分の長さが5mmであり、照明線の幅Wが10ミクロン,アレイ32が10ミクロンに等しいdを有する500要素を有し、走査線ピッチは5ミクロンであって、そしてアレイの線の像が線と同じ長さをもてば、ウェーハの有効ピクセルサイズは5ミクロン×10ミクロンである。実際、偽信号を避けるために、少なくとも2または3個のサンプルが試料表面の有効光学スポットサイズにつき、各方向に(線20とそれに垂直な方向に沿って)取られる。好ましくは、品質カメラレンズのような適度に高品質のレンズが用いられ、例えば、30°の収集角度であれば5mmの観察視野をもつものである。
【0022】
上記より、システム10は、ストーンストロム等のものよりもかなり小さいものである、有効「ピクセル」サイズが5×10ミクロンであるため、感度が非常に高いものであることがわかる。同時に、表面18のピクセル線全体がストーンストロム等のような単一の照明スポットの代わりに同時に照明および検出されるため、システム10はまた満足できる程度のスループットも有する。上述したように、線20の長さは平行化されたビーム14の大きさやレンズまたはレンズの組み合わせ12の物理的開口部の大きさによってのみ制限される。したがって、ステージ54が10kHzの線走査レートに対して、0.1ミリ秒につき10ミクロンのステージ速度をもつとすると、表面は100m/秒の速度で走査される。次いで、5mmの線20では、ウェーハ表面は5cm2 /secで走査される。
【0023】
システム10はまた表面18および18' の高さ変化や傾きに対して強固かつ耐性である。これは、図1,2,5〜7を参照して記載する。図6は、図2の線6−6に沿った表面18の一部と,表面18が異なる高さにある場合の集束ビーム16およびアレイ32の2つの像のの断面図である。図7は、CCDアレイ32,像映サブシステム30および図2の線7−7に沿った被検査表面18の一部の断面図である。
【0024】
図1,2および図6を参照すると、像映サブシステム30はまた、線20のものと重複する表面18にCCDアレイ32の像を投影する。これは図6に示されている。したがって、表面18が位置18Aにあれば、像映サブシステム30は、図6に示すように、表面18Aの検出器アレイの像32Aを投影する。しかし、表面の高さが表面が18Bにあるようなより高いものであれば、像映サブシステムは位置32Bの検出器アレイの像を投影することになる。ビーム16の寸法がより長くなれば、アレイの両方の像32Aと32Bを照明することになる。
【0025】
図6を参照すると、アレイのうち特定の検出器の像が表面の高さに関係なく表面18の同じ部分に投影されていることが明らかである。従って、例えば、図6に示すように、像映サブシステム30はアレイ32の第1の検出器を表面18Aにある位置32A(1)に投影するが、表面の位置18Bにある位置32B(1)に投影する。2つの像は1つが別の像の上にあるため、それらの間に横方向の移動がまったくない。逆の像映方向では、表面18の同じ部分の像,すなわち線20の像がアレイ32にある2つの異なる位置に集束されるが、2つの位置はまた縦方向にのみ移動して横方向には移動しない。したがって、検出器が両方の位置を覆えば、表面の18Aおよび18Bの間の高さ変化はアレイ32により検出器に影響をまったく及ぼさず、システム10,10' は被検査表面の縦方向の高さ変化に耐性となる。
【0026】
アレイ32が18Aおよび18Bの両方の位置での表面18上にある線20の像を覆うことを確かめる1つの方法は、縦方向の検出器の寸法が表面の位置にある変化を覆うのに十分な長さであるように、アレイ32にある検出器を選択することであり、それによって線20の一部の異なる位置がサブシステム30により検出器に集束され、その外側にはなくなる。すなわち、検出器の縦寸法がウェーハ表面の高さ変化によって生じる線の像の予想される高さ変化よりも大きいように選択されれば、ウェーハ高さの変化が検出に影響を及ぼすことがなくなる。これは図7により詳細に説明する。
【0027】
図7に示すように、アレイ32のピクセルの高さ(光軸と線20に垂直な寸法)は、ウェーハ表面の高さの変化により生じる線20の像の位置変化よりも大きいため、サブシステム30の像映光学系はウェーハ表面にある表面および線の同じ部分を同じ検出器に投影する。その代わりに、ウェーハ表面の高さ変化によりCCDアレイ32のピクセルの高さが線20の像の位置の予想される変化よりも小さければ、複数の行のCCDを用いて2次元アレイで1つを別のものの上に配置するため、縦方向の同じ数の行の高さの全体は線20の像の予想される高さ変化よりも大きくなる。この高さ全体が縦方向の線の像の予想される動きよりも大きければ、そのような2次元アレイはウェーハ表面の高さ変化に係わらず線を検出するのに適している。同じ縦方向の列で検出器によって記録された信号は単に追加されて、信号を線20の対応する部分に与える。
【0028】
アレイ32の高さまたは縦寸法がウェーハ表面の予想される高さ変化よりも小さくても、サブシステム30の像映光学系は、線20のCCDアレイへ投影された像の高さまたは縦寸法の変化がCCDアレイの高さ内であるように設計される。このような変化や他の変化は本発明の範囲内である。したがって、システム10および10' がウェーハの高さ変化に耐性であるには、アレイ32の線の像はアレイよりも長く、そして検出器アレイにある線20の像の高さ変化の範囲は、投影された像が依然として検出器アレイに落ちているようなものである。
【0029】
検出器の2次元アレイがアレイ32に用いられる場合、時間遅延積分を実行することによりS/N比またはバックグラウンド比を向上させ、ここで検出器の隣接する行間の信号の時間ずれは、表面18全体で線20を走査するのに同期される。
【0030】
図8は、図1および図2の像映サブシステム30をより詳細に説明する略図である。サブシステム30は、2つの同一レンズからなるものが好ましい。例えば、線20からの光を収集しフーリエ変換を行うレンズ102と、線をアレイ32の像映するためのレンズ104である。2つのレンズ102,104は収差を最小限にするように同一のものであることが好ましい。位置106にフィルタおよび偏光子が用いられることがあり、ここで線20,位置106およびアレイ32は各々の焦点距離がfをもつ2つのレンズ102,104の焦点で現れる。このように配列すると、サブシステム30は収差を最小限にする。上述したように、可変の開口部をサブシステム30の多数の位置に付与することで、開口部の大きさを制御することによってアレイ32に焦点合わせされる線20の位置を制御できる。
【0031】
図1および図2に示されているような円柱レンズ12を用いる代わりに、図9に示すように円柱ミラー112を用いる場合がある。線20が円柱ミラー112の集束面に現れるためには、ミラーはミラーの縁部112a,112bで規定されそれらと接続する平面112' が実質的に検査される表面18に平行であるように方向づけされなければならない。一般的には、ビーム14を表面18上の集束された線に集束させる効果をもつ円柱対物レンズを用いる場合があり、ここで集束力は集束ビーム16とビームを通る表面18に垂直な方向22によって規定される入射面に実質的に垂直な方向にのみ付与される。
【0032】
試料に線を焦点合わせするための代替方法は、従来の方法,すなわち光ビーム14の伝播方向に垂直な主要面をもつ円柱レンズを用いて、レンズのすぐ後に回折格子252を配置することである。回折周期は、主要な回折角度が望ましい照明角度の範囲と適合するものである。レンズと回折格子は互いを平行,すなわち試料表面に平行に置かれる。格子線の構造(または溝)は集束された線の方向に垂直である。したがって、格子は望ましい入射角に沿って光を再度方向付けする影響をもつだけである。種々の異なる格子タイプが用いられるが、より効果を高めるためにはホログラフタイプの格子を用いることが好ましい。
【0033】
両面が暗視野の構造においてビーム16の入射面の外側にアレイ32を配置することによって、S/N比またはバックグラウンド比が従来のデザインよりも改良される。両面暗視野の収集器の構造は、サブシステムの収集器の光軸が照明の光軸と垂直で、収集器が入射面の外側にある場合のものである。しかしながら、ある用途では、入射面内にアレイを配置することが好ましい場合もある。ビーム16は表面18に垂直な方向から約45〜85度の範囲の角度にあるものが好ましい。異常の検出以外にも、本発明を用いてマーカー等の他の表面の特徴を検出することもできる。
【0034】
上述したように、本発明を用いて、粗い膜,パターン化またはパターン化されていない半導体ウェーハおよびウェーハの裏側,さらにフォトマスク,焦点板,液晶ディスプレイや他のフラットパネルディスプレイを検査するのに実行可能な代替メカニズムを提供できる。本発明のシステムは小形かつ単純な構造のもので、パターン化されたウェーハを検査するために比較的低コストで代替物を提供する。さらに、本発明のシステムは低コストに抑えることができるため、図10に示すように、対象物の2つの異なる表面を検査するために別の表面検査システムと組み合わせて用いるとさらに有益なものとなる。したがって、図10に示すように、システム200は、半導体ウェーハ204の前側204aを検査するための前側検査システム202と、ウェーハの後側204bを検査するためのシステム206(図1,2または図3のものと類似したもの)を含む場合がある。上述した発明にあるように、システムの照明および光収集部分が静止状態であり、表面204bが表面を動かして検査されるならば、2つのシステム202,206は同期させる必要がある。システム202は、図1〜3を参照して上述したようなシステムを含むか、もしくは多くの異なる種類の異常および表面の特徴の検査システムのものである場合がある。そのような変化はすべて本発明の範囲内のものである。
【0035】
本発明を種々の実施形態を参照して記載したが、実施形態の変更は本発明の範囲から逸脱することなく可能であり、本発明の範囲は添付の請求の範囲またはそれと同等のものにのみ規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施形態を説明するもので、表面検査システムの斜視図である。
【図2】図1のシステムの平面図である。
【図3】本発明の代替実施形態を説明するもので、表面検査システムの照明部分を示す斜視図である。
【図4】図1および図3のシステムの動作を説明するために有益な点拡散関数のグラフプロットである。
【図5】本発明を説明するのに有益な電荷結合素子(CCD)の並列アレイの略図である。
【図6】検査される表面の高さ変化に応じて図1〜図3のシステムの動作を説明するもので、図2の線6−6に沿った表面の線を照明する光ビームと像映システムに対するアレイの検出器の対応位置の略図である。
【図7】本発明を説明するために表面の高さ変化に応じて図1〜図3のシステムの動作を説明するもので、図2の線7−7に沿って切り取った、像映光学系,CCD検出器および図1のシステムの被検査表面の一部の略図である。
【図8】図1のシステムにおける収集像映光学系の略図である。
【図9】本発明の別の代替実施形態を説明するためのもので、筒状のミラーを用いたウェーハ検査システムの一部を示す斜視図である。
【図10】本発明の別の実施形態を説明するもので、物体の上表面および底表面を検査するためのシステムの略図である。
【図11】本発明のさらなる別の代替実施形態を説明するもので、表面検査システムの照明部分を示す斜視図である。
Claims (46)
- 表面の異常および/または特徴を検出するための方法であって、
円柱光学系によって、前記表面に垂直な入射面に沿って、前記表面上の線に放射ビームを斜角の入射角で、前記表面上の線が前記ビームの入射面に実質的に存在するように前記放射ビームを供給するステップと、
アレイにある各検出器が前記線の対応部分からの光を検出する検出器のアレイに前記線を像映するステップと、を含み、
前記円柱光学系の主要面は前記表面に対して実質的に平行であり、前記供給するステップは、集束された放射ビームを供給するとともに、前記線にビームを集束させるステップを含むので、前記線は前記円柱光学系の焦点面内にあることを特徴とする方法。 - 前記供給するステップは、表面上の細い線にビームを集束させるステップを含む請求項1記載の方法。
- 前記像映するステップは、前記アレイでの線の像がアレイよりも長いものである請求項1記載の方法。
- 前記像映するステップは、線の中央部分を前記アレイに像映する請求項1記載の方法。
- 前記供給するステップは、実質的に入射面に垂直な方向のみに放射ビームを集束させる請求項1記載の方法。
- 前記供給するステップは、円柱レンズを通すかもしくは円柱ミラーに放射ビームを通過させる請求項3記載の方法。
- 照明された線の長さを選択するために、放射ビームの断面寸法および前記斜角の入射角を制御するステップをさらに含む請求項1記載の方法。
- 前記制御するステップは、ビームが拡大後に所望の直径を有するように放射ビームを拡大するステップを含む請求項7記載の方法。
- 前記像映するステップは、線に実質的に垂直な軸に沿って線を集束させる請求項1記載の方法。
- 前記像映するステップは可変の開口部を使用し、前記方法は表面の粗さに応じて可変の開口部の開口度を制御するステップをさらに含む請求項1記載の方法。
- 線が表面を走査して異常および/または表面の特徴を検出するように表面とビームとの間に相対運動を惹起させるステップを含む請求項1記載の方法。
- 前記惹起するステップは、表面を動かし、ビームとアレイを実質的に静止させた状態にする請求項9記載の方法。
- 前記斜角は、表面に垂直な方向から約45〜85度の範囲にある請求項1記載の方法。
- 前記像映するステップは対物レンズを使用し、線は対物レンズの集束面に存在する請求項1記載の方法。
- 検出器のアレイで時間遅延積分を実行するステップをさらに含む請求項1記載の方法。
- 前記像映するステップは、入射面の外側にある検出器のアレイに前記線を像映する請求項1記載の方法。
- 前記アレイは前記像映するステップによって形成されたアレイでの線の像よりも短いものであり、前記像映するステップは線の中央部分を前記アレイに像映する請求項1記載の方法。
- 前記像映するステップは、表面の高さを変えるにもかかわらず、前記線の像を前記検出器のアレイに落射させる請求項1記載の方法。
- 前記供給するステップは、表面に実質的に平行な主要面を有する円柱レンズを通して放射ビームを通過させるステップを含む請求項1記載の方法。
- 前記供給するステップは、実質的に直線の2つの縁部を有する円柱ミラーに放射ビームを通過させるステップを含み、前記2つの縁部で規定される面は表面に対して実質的に平行である請求項1記載の方法。
- 表面の異常を検出するための装置であって、
円柱光学系であって、表面上の線を照明するために斜角の入射角で放射ビームを供給し、前記ビームおよびビームを通り表面に垂直な方向はビームの入射面を規定し、前記線はビームの入射面に実質的に存在するものである円柱光学系と、
少なくとも1つの検出器のアレイと、
少なくとも1つのアレイにある各検出器が前記線の対応部分からの光を検出する少なくとも1つの検出器のアレイに前記線を像映するシステムと、を含み、
前記円柱光学系の主要面は前記表面に対して実質的に平行であり、前記円柱光学系は前記線にビームを集束させるので、前記線は前記円柱光学系の焦点面内にあることを特徴とする装置。 - 前記光学系は、表面上の細い線にビームを集束させる請求項21記載の装置。
- 前記アレイでのシステムにより形成された線の像は、アレイよりも長いものである請求項21記載の装置。
- 前記システムは、線の中央部分を前記アレイに像映する請求項21記載の装置。
- 前記光学系は、実質的に入射面に垂直な方向のみにビームを集束させる請求項21記載の装置。
- 前記光学系は、円柱レンズまたは円柱ミラーを含む請求項25記載の装置。
- 前記光学系は、表面に実質的に平行な主要面を有する円柱レンズを含む請求項26記載の装置。
- 前記光学系は前記光学系で方向付けされた入力放射ビームを集束させ、前記入力ビームは表面およびレンズに実質的に垂直であり、さらに前記光学系は斜角で表面に向けてレンズからの放射を表面に再度向けるための回折格子からなる請求項27記載の装置。
- 前記光学系は前記光学系で方向付けされた入力放射ビームを集束させ、前記入力ビームは表面およびレンズの主要面に対して斜角の方向にある請求項25記載の装置。
- 前記光学系は、実質的に直線の2つの縁部を有する円柱ミラーを含み、前記2つの縁部で規定される面は表面に対して実質的に平行である請求項24記載の装置。
- 前記光学系により集束させる前に、放射ビームを拡大する拡大器からさらになる請求項21記載の表面の異常を検出するための装置。
- 前記少なくとも1つの検出器のアレイは、入射面の外側にある請求項21記載の表面の装置。
- 前記システムは、線に実質的に垂直な光軸を有する請求項21記載の装置。
- 前記システムは、システムの収集角度を変更するための可変の開口部を含む請求項21記載の装置。
- 線が表面を走査して異常および/または表面の特徴を検出するように表面とビームとの間に相対運動を惹起させる手段からさらになる請求項21記載の装置。
- 表面とビームとの間に相対運動を惹起させるときに、前記少なくとも1つの検出器のアレイをビームに対して実質的に静止させた状態にする請求項35記載の装置。
- 前記斜角は、表面に垂直な方向から約45〜85度の範囲にある請求項21記載の装置。
- 前記少なくとも1つの検出器のアレイは、線に実質的に平行な線形アレイである請求項21記載の装置。
- 前記システムはフーリエ平面を有するレンズ手段からなり、前記装置はフーリエ平面に実質的にあるフィルタおよび偏光子からさらになる請求項21記載の装置。
- 前記少なくとも1つのアレイはシステムによって形成されたアレイでの線の像よりも短いものであり、前記システムは線の中央部分を前記アレイに像映する請求項21記載の装置。
- 前記アレイおよび/または前記システムによる像映の寸法は、表面の高さを変えるにもかかわらず、前記線の像を前記検出器のアレイに落射させるようになっている請求項21記載の装置。
- 線を横断する方向の前記アレイの寸法は、表面の高さを変えるにもかかわらず、前記線の像を前記検出器のアレイに落射するようなものである請求項41記載の装置。
- 前記システムは、表面の高さを変えるにもかかわらず、前記線の像を前記検出器のアレイに落射させる請求項41記載の装置。
- 対象物の第1および第2の表面上にある異常および/または表面の特徴を検出するための装置であって、
第1の表面上の線を照明するために斜角の入射角で放射ビームを供給する円柱光学系であって、前記ビームおよびビームを通り第1の表面に垂直な方向はビームの入射面を規定し、前記線はビームの入射面に実質的に存在するものである円柱光学系と、
少なくとも1つの検出器のアレイと、
少なくとも1つのアレイにある各検出器が前記線の対応部分からの光を検出する少なくとも1つの検出器のアレイに前記線を像映するシステムと、
第2の表面の異常および/または表面の特徴を検出する第2の検出器と、を含み、
前記円柱光学系の主要面は前記表面に対して実質的に平行であり、前記円柱光学系は前記線にビームを集束させるので、前記線は前記円柱光学系の焦点面内にあることを特徴とする装置。 - 前記第1および第2の表面は、対象物の反対側上にある請求項44記載の装置。
- 前記検出器のアレイは、入射面の外側にある請求項44記載の装置。
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