JP4890039B2 - 共焦点型撮像装置 - Google Patents
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Description
本発明の別の目的は、半導体ウェハの端縁をその全周にわたって検査するのに好適な共焦点型撮像装置を提供することにある。
ライン状光ビームを発生するライン状光ビーム発生装置と、前記ライン状光ビームを半導体ウェハの端縁に向けて投射する対物レンズ系と、前記ライン状光ビーム発生装置と対物レンズ系との間の光路中に配置した振動ミラーと、複数の受光素子を有し、半導体ウェハの端縁からの反射光を前記対物レンズ系を介して受光するリニァイメージセンサとを有する撮像光学系、
前記リニァイメージセンサからの出力信号に基づいて2次元画像信号を発生する信号処理装置、及び
回転軸線を有し、半導体ウェハを支持する回転テーブルと、回転テーブルを回転させる回転駆動機構とを有するウェハステージを具え、
前記撮像光学系の対物レンズ系の光軸は前記ウェハテーブルの回転軸線を含む面内に延在し、対物レンズ系から出射するライン状光ビームは前記回転軸線と対物レンズ系の光軸を含む面内に延在し、
前記振動ミラーは、前記全周観察モードにおいて固定ミラーとして用いられ、前記部分観察モードにおいてライン状光ビームをその延在面と直交する方向に周期的に偏向する振動ミラーとして用いられ、
前記全周観察モードにおいて、前記ウェハテーブルを回転させることにより半導体ウェハの端縁はその全周にわたってライン状光ビームにより走査される
ることを特徴とする。
レーザビームを非コヒーレントなライン状光ビームに変換するライン状光ビーム発生装置と、前記ライン状光ビームを半導体ウェハの端縁に向けて投射する対物レンズ系と、前記ライン状光ビーム発生装置と対物レンズ系との間の光路中に配置した振動ミラーと、複数の受光素子を有し、半導体ウェハの端縁からの反射光を前記対物レンズ系を介して受光するリニァイメージセンサとを有する撮像光学系、
前記リニァイメージセンサからの出力信号に基づいて2次元画像信号を発生する信号処理装置、及び
回転軸線を有し、半導体ウェハを支持する回転テーブルと、回転テーブルを回転させる回転駆動機構とを有するウェハステージを具え、
前記撮像光学系の対物レンズ系の光軸は前記ウェハテーブルの回転軸線を含む面内に延在し、対物レンズ系から出射するライン状光ビームは前記回転軸線と対物レンズ系の光軸を含む面内に延在し、
前記振動ミラーは、前記全周観察モードにおいて固定ミラーとして用いられ、前記部分観察モードにおいてライン状光ビームをその延在面と直交する方向に周期的に偏向する振動ミラーとして用いられ、
前記全周観察モードにおいて、前記ウェハテーブルを回転させることにより半導体ウェハの端縁はその全周にわたってライン状光ビームにより走査される
ることを特徴とする。
2 ウェハステージ
3 回転テーブル
4 回転駆動機構
5 X軸ステージ
6 撮像光学系
7 光学系支持ステージ
10 レーザ光源
11 エキスパンダ光学系
12,17 シリンドリカルレンズ
13,19 ビームスプリッタ
14,20 1/4波長板
15 マイクロミラー装置
16 球面レンズ
18 リレーレンズ
21 結像レンズ
22 対物レンズ系
23 リニァイメージセンサ
24 増幅器
25 信号処理装置
Claims (7)
- 半導体ウェハの端縁の全周を観察する全周観察モードと、半導体ウェハの特定の領域を観察する部分観察モードとを有する共焦点型撮像装置であって、
ライン状光ビームを発生するライン状光ビーム発生装置と、前記ライン状光ビームを半導体ウェハの端縁に向けて投射する対物レンズ系と、前記ライン状光ビーム発生装置と対物レンズ系との間の光路中に配置した振動ミラーと、複数の受光素子を有し、半導体ウェハの端縁からの反射光を前記対物レンズ系を介して受光するリニァイメージセンサとを有する撮像光学系、
前記リニァイメージセンサからの出力信号に基づいて2次元画像信号を発生する信号処理装置、及び
回転軸線を有し、半導体ウェハを支持する回転テーブルと、回転テーブルを回転させる回転駆動機構とを有するウェハステージを具え、
前記撮像光学系の対物レンズ系の光軸は前記ウェハテーブルの回転軸線を含む面内に延在し、対物レンズ系から出射するライン状光ビームは前記回転軸線と対物レンズ系の光軸を含む面内に延在し、
前記振動ミラーは、前記全周観察モードにおいて固定ミラーとして用いられ、前記部分観察モードにおいてライン状光ビームをその延在面と直交する方向に周期的に偏向する振動ミラーとして用いられ、
前記全周観察モードにおいて、前記ウェハテーブルを回転させることにより半導体ウェハの端縁はその全周にわたってライン状光ビームにより走査される
ることを特徴とする共焦点型撮像装置。 - 半導体ウェハの端縁の全周を観察する全周観察モードと、半導体ウェハの特定の領域を観察する部分観察モードとを有する共焦点型撮像装置であって、
レーザビームを非コヒーレントなライン状光ビームに変換するライン状光ビーム発生装置と、前記ライン状光ビームを半導体ウェハの端縁に向けて投射する対物レンズ系と、前記ライン状光ビーム発生装置と対物レンズ系との間の光路中に配置した振動ミラーと、複数の受光素子を有し、半導体ウェハの端縁からの反射光を前記対物レンズ系を介して受光するリニァイメージセンサとを有する撮像光学系、
前記リニァイメージセンサからの出力信号に基づいて2次元画像信号を発生する信号処理装置、及び
回転軸線を有し、半導体ウェハを支持する回転テーブルと、回転テーブルを回転させる回転駆動機構とを有するウェハステージを具え、
前記撮像光学系の対物レンズ系の光軸は前記ウェハテーブルの回転軸線を含む面内に延在し、対物レンズ系から出射するライン状光ビームは前記回転軸線と対物レンズ系の光軸を含む面内に延在し、
前記振動ミラーは、前記全周観察モードにおいて固定ミラーとして用いられ、前記部分観察モードにおいてライン状光ビームをその延在面と直交する方向に周期的に偏向する振動ミラーとして用いられ、
前記全周観察モードにおいて、前記ウェハテーブルを回転させることにより半導体ウェハの端縁はその全周にわたってライン状光ビームにより走査される
ることを特徴とする共焦点型撮像装置。 - 請求項2に記載の共焦点型撮像装置において、前記ライン状光ビーム発生装置は、レーザビームを発生するレーザ光源と、前記レーザビームを非コヒーレントな光ビームに変換するマイクロミラー装置と、前記レーザ光源とマイクロミラー装置との間に配置され、レーザ光源からマイクロミラー装置に向かうレーザビームとマイクロミラー装置から出射する光ビームとを分離するビームスプリッタとを有することを特徴とする共焦点型撮像装置。
- 請求項1から3までのいずれか1項に記載の共焦点型撮像装置において、前記ウェハステージは、さらに、並進駆動機構を有し、前記回転軸線及び対物レンズ系の光軸を含む面内において前記回転テーブルを並進移動させることを特徴とする共焦点型撮像装置。
- 請求項4に記載の共焦点型撮像装置において、前記信号処理装置は、前記リニアイメージセンサからの出力信号に基づいて焦点誤差信号を形成し、形成された焦点誤差信号に基づいて前記ウェハステージの並進駆動機構を制御することを特徴とする共焦点型撮像装置。
- 請求項5に記載の共焦点型撮像装置において、前記信号処理装置は、前記リニアイメージセンサの各受光素子から出力される出力信号に基づいてピーク輝度値を発生する受光素子を検出する手段と、検出された受光素子の番号と予め設定したピーク輝度値を発生する受光素子の番号とを比較する比較手段と、比較手段による比較結果に基づいて前記対物レンズの焦点状態を判別する手段とを有し、判別された焦点状態に応じて前記並進駆動機構を制御することを特徴とする共焦点型撮像装置。
- 請求項1から6までのいずれか1項に記載の共焦点型撮像装置において、さらに、前記撮像光学系を支持する光学系支持テーブルと、当該光学系支持テーブル回動させる回転駆動装置とを有し、光学系支持テーブルを前記回転軸線と対物レンズ系の光軸を含む面内で回動させることにより半導体ウェハの中心面に対するライン状光ビームの入射角を調整することを特徴とする共焦点型撮像装置。
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