JPH0321810A - Pattern inspecting device - Google Patents

Pattern inspecting device

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JPH0321810A
JPH0321810A JP15757789A JP15757789A JPH0321810A JP H0321810 A JPH0321810 A JP H0321810A JP 15757789 A JP15757789 A JP 15757789A JP 15757789 A JP15757789 A JP 15757789A JP H0321810 A JPH0321810 A JP H0321810A
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chart
projection lens
illumination
lens
illuminating
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Kazuji Yoshida
和司 吉田
Yasuyuki Tejima
手島 康幸
Yuji Matsui
祐二 松井
Masaaki Aoyama
正明 青山
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Pentax Corp
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Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To observe various charts by the use of one device by switching an illuminating system before using the system or combining plural illuminating systems before using the system. CONSTITUTION:A projection part 20 is provided with a housing 21, a screen 30, a projecting lens 40, a projection system mirror which guides a luminous flux from the lens 40 to the screen 30, a vertical reflection illuminating means 60, and an obliquely illuminating unit 70 being an oblique reflection illuminating means. The illuminating means 60 illuminates the chart placed on a table 11 through the lens 40. The unit 70 is made rotatable centering around the optical axis of the lens 40, so that it can be observed with illumination from various directions even though the chart is not rotated. A transmission illuminating means 80 for illuminating the chart from a side opposite to the lens 40 is provided with a halogen lamp 81, a parabolic mirror 82, a heat absorbing filter 83 and a shutter 84. Therefore, the countermeasure to the various charts is facilitated by selecting one or plural illuminating systems by which the chart is easy to be viewed and using it or them in accordance with the kind and the direction of a flaw on the chart.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、例えばフィルムマスク、プリント基板等の
パターンをW!l察するのに使用する投影装置に関し、
特に複数の照明手段を有する検査装置に関するものであ
る. [従来の技術] 従来から、不透明なチャートであるプリント基板上の傷
の発見等の用途には、テーブル上に載置したプリント基
板を上方から照明し、プリント払板からの反射光を結像
レンズによりスクリーン上に結像させて検査する反it
照明型のパターン検査装置が用いられている。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention is applicable to the W! Regarding the projection device used for viewing,
In particular, it relates to inspection equipment that has multiple illumination means. [Prior art] Traditionally, in applications such as finding scratches on printed circuit boards, which are opaque charts, the printed circuit board placed on a table is illuminated from above, and the reflected light from the printed board is imaged. Inspection by forming an image on a screen using a lens
An illumination type pattern inspection device is used.

また、半導体製造用、あるいはプリント基板製造用の露
光パターンが印刷されたマスク等の透明チャートを検査
する場合には、マスクの下方から照明光を投影し、マス
クを透過した光束を結像レンズによってスクリーン上に
結像させて検査する透過照明型のパターン検査装置が用
いられている.[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述した従来の検査1置では、不透明な
チャートを検査する場合と透明なチャートを検査する場
合とで異なる装置を用いなければならない. 一方、チャートの種類によっては、反射照明と透過照明
とを切り替えつつ、あるいは同時に使用して検査するこ
とによって良好な検査を行い得るものもあるが、従来の
検査装置では、このような用途に対応することができな
かった. [5?!明の目的] この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、
透明チャートと不透明チャートとの双方の検査を行うこ
とができ、かつ、複数の照明を切り替えて検査を行うこ
とができるパターン検査装置を提供することを目的とす
る. [課題を解決するための手段] この発明に係るパターン検査装置は、照明されたチャー
トからの光束をスクリーン上に投影する投影レンズと、
投影レンズを介してチャートを照明する垂直反射照明手
段、投影レンズ側でかつ該レンズ外からチャートを照明
する斜方反射照明手段、投影レンズの反対側からチャー
トを照明する透過照明手段の少なくとも1つを選択して
照明を行う照明手段とを有することを特徴とする.[作
用] 上記構成によれば、チャートの種類に応じて照明方式を
切り替え、あるいは組み合わせて使用することかでき、
より多様なチャートの検査を行うことができる. [実施例] 以下、この発明を図面に基づいて説明する.第1図〜第
10図は、この発明の一実施例を示したものである. このパターン検査装置は、第1図に示したように、上面
にチャート載置用のテーブル11を備えるベース部10
と、このベース部10に対して図中左側の支柱12を介
して支持ざれる投影部20とを備えている.投影部は、
光学系を収納する箱体2lと、この箱体21の図中右側
となる正面側に鉛直方向に設けられたスクリーン30と
、照明されたチャートからの光束をスクリーン30に投
影する投影レンズ40と、投影レンズ40からスクリー
ン30まで光束を導く投影系ミラーと、垂直反射照明手
段、斜方反射照明手段とを備えている。
In addition, when inspecting a transparent chart such as a mask printed with an exposure pattern for semiconductor manufacturing or printed circuit board manufacturing, illumination light is projected from below the mask, and the light beam that has passed through the mask is captured by an imaging lens. Transmitted illumination type pattern inspection equipment is used, which performs inspection by forming an image on a screen. [Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional single inspection device described above, different devices must be used when inspecting an opaque chart and when inspecting a transparent chart. On the other hand, depending on the type of chart, it may be possible to perform a good inspection by switching between reflected illumination and transmitted illumination, or by using both at the same time.However, conventional inspection equipment cannot handle such applications. I couldn't do it. [5? ! [Object of the present invention] This invention was made in view of the above problems, and
The purpose of the present invention is to provide a pattern inspection device that can inspect both transparent charts and opaque charts, and can inspect by switching a plurality of illuminations. [Means for Solving the Problems] A pattern inspection device according to the present invention includes a projection lens that projects a luminous flux from an illuminated chart onto a screen;
At least one of vertical reflective illumination means that illuminates the chart through a projection lens, oblique reflective illumination means that illuminates the chart on the projection lens side and from outside the lens, and transmitted illumination means that illuminates the chart from the opposite side of the projection lens. It is characterized by having an illumination means for selectively illuminating. [Function] According to the above configuration, the illumination method can be switched or used in combination depending on the type of chart,
You can inspect a wider variety of charts. [Example] This invention will be explained below based on the drawings. 1 to 10 show an embodiment of this invention. As shown in FIG. 1, this pattern inspection device consists of a base portion 10 having a table 11 for placing a chart on its upper surface.
and a projection section 20 that is supported by the base section 10 via a column 12 on the left side in the figure. The projection part is
A box 2l that houses an optical system, a screen 30 vertically provided on the front side of the box 21 on the right side in the figure, and a projection lens 40 that projects the light beam from the illuminated chart onto the screen 30. , a projection system mirror that guides a light flux from the projection lens 40 to the screen 30, vertical reflection illumination means, and oblique reflection illumination means.

ベース部の下面の4角にはローラーが設けられ、テーブ
ルl1の下方には後述する透過照明手段が設けられてい
る.テーブル11は、ベース部10に対して水平2方向
にスライド自在に設けられており、その一部は透過照明
手段による照明光が投影レンズ40側へ透過するよう一
部透明とされている。
Rollers are provided at the four corners of the lower surface of the base, and a transmitted illumination means, which will be described later, is provided below the table l1. The table 11 is provided so as to be slidable in two horizontal directions with respect to the base portion 10, and a portion of the table 11 is transparent so that the illumination light from the transmitted illumination means is transmitted to the projection lens 40 side.

投影系ミラーは、第1ミラー印、第2ミラー5l、第3
ミラー52の3枚のミラーから+*aされている.第1
1  第2ミラー50.51は平面ミラーであり、第3
ミラー52は投影レンズの光軸を境として垂直に交差し
て貼合わされたダハミラーである。なお、ダハミラーは
、第3ミラー52の位置のみでなく、第1、第2ミラー
50.51の位置に設けてもよい。
The projection system mirrors include a first mirror mark, a second mirror 5l, and a third mirror.
It is +*a from the three mirrors of mirror 52. 1st
1 The second mirror 50.51 is a plane mirror, and the third
The mirror 52 is a roof mirror that is laminated to intersect perpendicularly with the optical axis of the projection lens as a boundary. Note that the roof mirror may be provided not only at the position of the third mirror 52 but also at the positions of the first and second mirrors 50 and 51.

第2図は、投影光学系の光路を示すものである.チャー
トからの反射光束は、投影レンズ40を透過した後、上
下方向には3回反射で正立となり、第3ミラー52によ
って左右正立像となってスクリーン上には正立像として
投影される. スクリーン30は、第3図に拡大して示した通り2枚の
アクリル板31.32と、その間に挟まれた光拡敗フィ
ルム33とから構成されており、内方フランジを有する
枠体22に填め込まれ、当接片23により外側から固定
されている.光拡散フイルム33は、片面に光拡散層が
形成されており、この光拡散層にチャート像投影の焦点
を合わせることができるため、高倍率での観察を行う際
にも像の焦点を正確に合わせることができる. 投影レンズ40を介してテーブル11に載置されたチャ
ートを照明する垂直反射照明手段60は、光源としての
キセノンランブ6lと、このキセノンランブ6lからの
照明光をほぼ平行光束とする放物ミラー62と、互いに
平行な状態で設けられて照明光を投影レンズ40側へ導
く垂直反射照明系第1、第2ミラー63.64と、照明
光束の径を規制する照明系視野絞り65と、キセノンラ
ンブ61の発光光束中に含まれる赤外成分を吸収する熱
線吸収フィルター66と、垂直反射照明の不使用時にキ
セノンランブ6lのON/OFFに拘らず照明光をON
/OFFさせるシャッター67と、照明光を集光するフ
レネルレンズ68と、キセノンランブ6lからの照明光
を投影レンズへ入射させる垂直反射照明系ハーフサイズ
ミラー53とを有している. 第1ミラー63と第2ミラー64との間は、光束がほぼ
平行光束として投影レンズの光軸方向に進む平行光束部
である. 従来の垂直反射照明による検査装置は、チャートからス
クリーンへ到る光路中にハーフミラーを設け、このハー
フミラーによって光源からの光束をチャートへ導くと共
に、チャートからの反射光をスクリーン側へ透過させて
いる. しかしながら、このような構成をとる場合には光源から
発する光賃のうち、投影用に生かされるのはチャートの
反射率が100xであるとしても最大25%に過ぎず、
ロスが大きいという問題があった.そこで、この装置で
は、投影レンズ40の直径を境として光路の半分を覆う
ハーフサイズミラー53を、チャート像の投影光線の出
射瞳となる位置に設けている. これにより、光源からの光束は全て投影レンズ40に入
射させることができる.また、このとき投影レンズ40
がチャート側にテレセントリックであれば、垂直反射照
明系もチャート側にテレセントリックな系となる. 垂直反射照明の光路は、第4図に示した通りである・ 
なお、第4図では、垂直反射照明系の第1、第2ミラー
による光路の折曲を省略して示している.キセノンラン
ブ61から発する発散光は放物ミラー62によりほぼ平
行光束とされ、2枚のミラー63,図、絞り部、フィル
ター66、シャッター67を介してフレネルレンズ68
によりハーフサイズミラー53上に集光される.フレネ
ルレンズ68は、ハーフサイズミラー53上に2次光源
像を形成する.照明光束は、ハーフサイズミラー53に
よってその全量がチャート側へ反射され、しかも、投影
レンズ40を介してチャートに到達した光束の正反射成
分は、再度投影レンズ40を透過してハーフサイズミラ
ー53が設けられていない側を透過する.透過した光束
は、投影系ミラー50,51.52を介してスクリーン
30上に高コントラストでチャートので象を形戊する. 垂直反射照明は、正反射した成分が投影レンズに戻って
チャート像を形成するため、傷のない部分がスクリーン
上で明るく見える明視野照明であ上記の構成によれば、
チャートでの光量損失は正反射成分については0となり
、光量の有効利用を図ることができる.実験においても
、スクリーン上の照度は、ハーフミラーを用いた従来の
装置と比較して他の条件が同一である場合、2倍程度と
かなり改善がみられた.なお、この実施例においては、
光量アップを目的としてハーフサイズミラーを用いてい
るが、この発明の適用範囲はこれに限られず、従来と同
様なハーフミラーを用いることも可能である. ところで、チャート像のスクリーン30に対するフォー
カシングを行うためには、投影レンズ40をその先軸方
向に移動させる必要があるが、上記の構成で投影レンズ
のみを移動させた場合には垂直反射照明系のテレセント
リック性が崩れてしまう.そこで、この装置では、垂直
反射照明系第2ミラー64からフレネルレンズ68まで
の光学素子と、ハーフサイズミラー53及び投影レンズ
40をスライドベース24に取り付け、投影部20の箱
体21に対して投影レンズ40の光軸Ax1方向に移動
できるよう構成している.焦点合わせ機構として一体に
移動されるのは、第5図中の破線で囲まれた部分である
.第1ミラー63と第2ミラー64との間では、光束は
ほぼ平行となるため、スライドベース24が移動した場
合にも、垂直反射照明系のテレセントリツク性を確保し
つつ焦点調節を行うことができる.次に、投影レンズ側
でかつレンズ外からチャートを照明する斜方反射照明手
段について説明する.斜方照明ユニット70は、投影レ
ンズ40の下方に取り付けられている. 従来の検査装置に設けられた斜方反射照明ユニットは、
照明方向の変更ができない固定式であった.そのため、
チャート上の傷の方向によってはチャートを固定したま
までは発見し難い場合があり、チャートを回転させるこ
とによって傷の見落としを防止していた. しかしながら、チャートを回転させた場合にはスクリー
ン上でのチャート像も回転してしまうために検査が行い
難く、また、回転は投影レンズの光軸を中心として行わ
なければならないために操作に手間がかかるという不具
合があった.そこで、この装置は、斜方反射照明ユニッ
ト70を投影レンズ40の光軸Ax1回りに回転可能と
し、あらゆる方向性の傷に対してもチャート自身を回転
させずに発見することを可能としている.以下、投影レ
ンズ40及び斜方照明ユニットの構成を第6図に基づい
て説明する. 投影レンズ40の各レンズが固定された鏡筒4lは、投
影部20内のスライドベース24に固定された円筒状の
レンズホルダー42内に固定されており、このレンズホ
ルダー42の外周には、軸受43を介して回転ホルダー
44が回転可能に設けられている。回転ホルダー44は
、固定ネジ45を締めることによりその回転が規制され
、レンズホルダー42に固定ざれる. 斜方照明ユニット70は、ハロゲンランプ71.熱線吸
収フィルター72及びシャッター73から構成されてお
り、投影レンズ40を挟んで一対が回転ホルダー44に
固定されている.これにより、斜方照明ユニット70は
、投影レンズの光軸Axlまゎりに回転可能とされ、チ
ャートを回転させなくとも種々の方向からの照明による
観察を行うことができる.斜方反射照明の際の光路は、
第7図に示した通りである. すなわち、斜方照明ユニット70から発した照明光はチ
ャートで反射される,このとき、チャートにおける正反
射成分は投影レンズに入射せず、傷等による乱反射成分
のみが投影レンズに入射してスクリーンに投影されるこ
ととなる. このように、斜方反射照明は、正反射成分が投影レンズ
から外れ、傷のある部分での乱反射成分の一部が投影レ
ンズによってスクリーンに導がれるため、傷のない部分
が暗く、傷の部分のみが明るい暗視野照明である. なお、上記の斜方反射照明回転機構は、手動によるもの
であってもよいし、モータにより自動的に行われるもの
であってもよい.また、斜方照明光の照射方向の変更は
、上述したような2つの独立した光源を回転させる構成
のみでなく、以下のような変形も考えられる. 第1には、投影レンズ40の周囲にリング状の光源を設
けると共に、この光源の一部のみを露出させて所定方向
からの光をチャートに照射するスリット付カバーを設け
、このカバーを回転させて照射方向を変える構成が考え
られる. 第2には、斜方照明ユニット70を投影レンズの周囲に
多数設け、これらのユニットのON/OFFを切り替え
ることによって照射方向を変える構成も考えられる. 投影レンズの反対側からチャートを照明する透過照明千
段80は、第1図に示したように、光源としてのハロゲ
ンランブ8lと、ハロゲンランブ81からの照明光をほ
ぼ平行光束とする放物ミラー82と、熱線吸収フィルタ
ー83及びシッ〒ター84とを備えている. なお、図中の符号85は、光源装置内の熱気を放出する
冷却ファンである.冷却ファンは、図示を略すが他の光
源についても同様に設けられている.透過照明使用時の
光路は、第8図に示した通りである. 透過照明は、前記の反射照明によっては観察できない透
明なチャートを下側から照明して透過光により像を形或
する際に利用される. このパターン検査装置は、上述した3種類の照明手段を
有するため、チャートに生じた傷の種類や方向性によっ
て、見え易い照明方式を1つまたは複数選択して使用す
ることにより、多様なチャートに対応することができる
. 照明方式を切替えつつ観察を行う際に、照明光源のON
/OFFによって照明方式を切り換えるとすると、光源
の立ち上がり時間が長い場合には検査の作業効率が悪く
なる.例えば、ハロゲンランプには、過電流を防止する
ために所定の出力に達するまでlO秒程度となるような
スロースターターが接続されており、キセノンランプは
一度電源をOFFすると再度ONとするまでに所定の時
間をおく必要がある. また、一般的に、光源はON/OFFJ’jl作を繰り
返すと寿命が短くなるため、照明の切り替えに光源自体
をON/OFFする構戒は好ましくない.そこで、この
装置では、各光源とチャートとの間にシャッターを設け
、光源自信をON/OFF L,なくとも照明光束の切
り替えを行うことができる.例えば垂直反射照明系に設
けられたシャッター67は、第9図に示すような公知の
5枚羽根シャッターであり、シャツターレバー67aを
シャッター開閉ソレノイド67bで操作することにより
、シャッター羽根67cを駆動して開閉させることがで
きる.なお、シャッターの開放をソレノイドで行い、開
成はスプリング等を用いることもできる. 上記のシャッターを用いることにより、光源の立ち上が
り時間に依存せずに、かつ光源の寿命を短縮せずに照明
の種類を切り替えることができる.次に、第10図に基
づいてハーフサイズミラー53の退避機構について説明
する. 前述したように、反射垂直照明により観察を行う際には
、チャートで正反射し、スクリーン30へ向かう光束は
ハーフサイズミラー53の設けられていない側を透過す
るため、光量ロスの原因とはならない.しかしながら、
透過照明、斜方反射照明により検査を行う場合には、ハ
ーフサイズミラー53が投影光束の光路を半分塞いで配
置されているために光量ロスの原因となる。
Figure 2 shows the optical path of the projection optical system. After the reflected light flux from the chart passes through the projection lens 40, it is reflected three times in the vertical direction and becomes erect, and is turned into a left and right erect image by the third mirror 52, and is projected on the screen as an erect image. As shown enlarged in FIG. 3, the screen 30 is composed of two acrylic plates 31 and 32 and a light diffusion film 33 sandwiched between them. It is inserted and fixed from the outside by the contact piece 23. The light diffusing film 33 has a light diffusing layer formed on one side, and the chart image projection can be focused on this light diffusing layer, so the image can be focused accurately even when observing at high magnification. It can be matched. The vertical reflection illumination means 60 that illuminates the chart placed on the table 11 through the projection lens 40 includes a xenon lamp 6l as a light source and a parabolic mirror 62 that converts the illumination light from the xenon lamp 6l into a substantially parallel light beam. , vertical reflective illumination system first and second mirrors 63 and 64 that are arranged parallel to each other and guide the illumination light toward the projection lens 40 side, an illumination system field stop 65 that regulates the diameter of the illumination light beam, and a xenon lamp. A heat ray absorption filter 66 that absorbs infrared components contained in the luminous flux of 61 and a heat ray absorption filter 66 that turns on the illumination light regardless of whether the xenon lamp 6l is ON or OFF when vertical reflection illumination is not used.
/OFF, a Fresnel lens 68 that condenses illumination light, and a vertical reflection illumination system half-size mirror 53 that allows illumination light from the xenon lamp 6l to enter the projection lens. The space between the first mirror 63 and the second mirror 64 is a parallel light flux section in which the light beam travels in the direction of the optical axis of the projection lens as a substantially parallel light flux. Conventional inspection equipment using vertical reflected illumination has a half mirror installed in the optical path from the chart to the screen, and this half mirror guides the light flux from the light source to the chart, and also transmits the reflected light from the chart to the screen side. There is. However, in such a configuration, only 25% of the light emitted from the light source is utilized for projection even if the reflectance of the chart is 100x.
The problem was that the loss was large. Therefore, in this device, a half-size mirror 53 that covers half of the optical path with the diameter of the projection lens 40 as the boundary is provided at a position that becomes the exit pupil of the projection light beam of the chart image. Thereby, all the light beams from the light source can be made to enter the projection lens 40. Also, at this time, the projection lens 40
If is telecentric to the chart side, the vertical reflection illumination system will also be telecentric to the chart side. The optical path of vertically reflected illumination is as shown in Figure 4.
In addition, in FIG. 4, the bending of the optical path by the first and second mirrors of the vertical reflection illumination system is omitted. The diverging light emitted from the xenon lamp 61 is made into a nearly parallel beam by a parabolic mirror 62, and is transmitted through a Fresnel lens 68 via two mirrors 63, an aperture section, a filter 66, and a shutter 67.
The light is focused onto the half-size mirror 53. The Fresnel lens 68 forms a secondary light source image on the half-size mirror 53. The entire amount of the illumination light flux is reflected toward the chart side by the half-size mirror 53, and the specularly reflected component of the light flux that has reached the chart via the projection lens 40 passes through the projection lens 40 again and is reflected by the half-size mirror 53. Transmits through the side that is not provided. The transmitted light flux forms a chart image with high contrast on the screen 30 via the projection system mirrors 50, 51, and 52. Vertically reflected illumination is bright-field illumination in which the specularly reflected component returns to the projection lens and forms a chart image, so the unblemished areas appear bright on the screen. According to the above configuration,
The light amount loss on the chart is 0 for the specular reflection component, allowing effective use of the light amount. In experiments, the illuminance on the screen was significantly improved by about twice that of a conventional device using a half mirror, with other conditions being the same. In addition, in this example,
Although a half-size mirror is used for the purpose of increasing the amount of light, the scope of application of the present invention is not limited to this, and it is also possible to use a half-size mirror similar to the conventional one. By the way, in order to focus the chart image on the screen 30, it is necessary to move the projection lens 40 in the forward axis direction, but if only the projection lens is moved in the above configuration, the vertical reflection illumination system Telecentricity is broken. Therefore, in this device, the optical elements from the second mirror 64 of the vertical reflection illumination system to the Fresnel lens 68, the half-size mirror 53, and the projection lens 40 are attached to the slide base 24, and the projection is projected onto the box body 21 of the projection section 20. The lens 40 is configured to be movable in the direction of the optical axis Ax1. The portion surrounded by the broken line in FIG. 5 is moved as a focusing mechanism. Since the light beams are almost parallel between the first mirror 63 and the second mirror 64, even if the slide base 24 moves, the focus can be adjusted while ensuring the telecentricity of the vertical reflection illumination system. can. Next, we will explain the oblique reflection illumination means that illuminates the chart on the projection lens side and from outside the lens. The oblique illumination unit 70 is attached below the projection lens 40. The oblique reflective illumination unit installed in conventional inspection equipment is
It was a fixed type that could not change the lighting direction. Therefore,
Depending on the direction of the flaw on the chart, it may be difficult to detect it if the chart is fixed, so rotating the chart prevents the flaw from being overlooked. However, when the chart is rotated, the chart image on the screen also rotates, making inspection difficult to perform.Also, the rotation must be performed around the optical axis of the projection lens, which requires a lot of effort. There was a problem with this. Therefore, this device makes the oblique reflection illumination unit 70 rotatable around the optical axis Ax1 of the projection lens 40, making it possible to detect flaws in any direction without rotating the chart itself. The configurations of the projection lens 40 and the oblique illumination unit will be explained below based on FIG. 6. A lens barrel 4l to which each lens of the projection lens 40 is fixed is fixed in a cylindrical lens holder 42 fixed to a slide base 24 in the projection section 20, and a bearing is provided on the outer periphery of the lens holder 42. A rotary holder 44 is rotatably provided via 43. The rotation of the rotating holder 44 is restricted by tightening the fixing screw 45, and the rotating holder 44 is fixed to the lens holder 42. The oblique lighting unit 70 includes a halogen lamp 71. It consists of a heat ray absorption filter 72 and a shutter 73, and the pair is fixed to a rotating holder 44 with the projection lens 40 in between. As a result, the oblique illumination unit 70 is rotatable around the optical axis Axl of the projection lens, and observation by illumination from various directions can be performed without rotating the chart. The optical path for oblique reflective illumination is
As shown in Figure 7. That is, the illumination light emitted from the oblique illumination unit 70 is reflected by the chart. At this time, the regular reflection component on the chart does not enter the projection lens, and only the diffuse reflection component due to scratches etc. enters the projection lens and is reflected on the screen. It will be projected. In this way, with oblique reflection illumination, the specular reflection component is removed from the projection lens, and part of the diffuse reflection component at the scratched area is guided to the screen by the projection lens, so the area without scratches is dark and the scratches are dark. Only part of the image is illuminated using dark-field illumination. Note that the above-mentioned oblique reflection illumination rotation mechanism may be operated manually or may be operated automatically using a motor. Furthermore, the irradiation direction of the oblique illumination light can be changed not only by rotating two independent light sources as described above, but also by the following modifications. First, a ring-shaped light source is provided around the projection lens 40, and a cover with a slit that exposes only a portion of the light source to irradiate the chart with light from a predetermined direction is provided, and this cover is rotated. A configuration in which the irradiation direction can be changed is considered. Second, a configuration may be considered in which a large number of oblique illumination units 70 are provided around the projection lens, and the irradiation direction is changed by switching ON/OFF of these units. As shown in FIG. 1, the transmitted illumination stage 80 that illuminates the chart from the opposite side of the projection lens includes a halogen lamp 8l as a light source and a parabolic mirror that converts the illumination light from the halogen lamp 81 into a substantially parallel beam. 82, a heat ray absorption filter 83 and a sitter 84. Note that the reference numeral 85 in the figure is a cooling fan that releases hot air inside the light source device. Although not shown, cooling fans are similarly provided for other light sources. The optical path when using transmitted illumination is as shown in Figure 8. Transmitted illumination is used to illuminate a transparent chart, which cannot be observed with reflected illumination, from below and form an image using transmitted light. Since this pattern inspection device has the three types of illumination means described above, it can be used to inspect various charts by selecting and using one or more illumination methods that are easy to see depending on the type and direction of the scratches that occur on the chart. It is possible to respond. When observing while switching the illumination method, turn on the illumination light source.
If the illumination method is switched by /OFF, the inspection work efficiency will deteriorate if the light source takes a long time to rise. For example, halogen lamps are connected to slow starters that take about 10 seconds to reach a predetermined output to prevent overcurrent, and xenon lamps are connected to a slow starter that takes about 10 seconds to reach a predetermined output to prevent overcurrent; It is necessary to take some time. In addition, in general, the lifespan of a light source will be shortened if the light source is repeatedly turned on and off, so it is not desirable to turn the light source itself on and off when switching lighting. Therefore, in this device, a shutter is provided between each light source and the chart, and the light source itself can be turned on and off, or at least the illumination luminous flux can be switched. For example, the shutter 67 provided in the vertical reflection illumination system is a known five-blade shutter as shown in FIG. It can be opened and closed. It is also possible to open the shutter using a solenoid and use a spring, etc. to open the shutter. By using the above shutter, it is possible to switch the type of illumination without depending on the rise time of the light source and without shortening the life of the light source. Next, a retraction mechanism for the half-size mirror 53 will be explained based on FIG. As described above, when observing with reflective vertical illumination, the light beam that is specularly reflected by the chart and directed toward the screen 30 is transmitted through the side where the half-size mirror 53 is not provided, so it does not cause a loss in light amount. .. however,
When inspection is performed using transmitted illumination or oblique reflected illumination, the half-size mirror 53 is disposed so as to block half of the optical path of the projection light beam, which causes a loss in the amount of light.

そこで、ハーフサイズミラー53は、第10図に示す退
避機構90によって投影光束の光路中から退避できるよ
う橋或されている.退避機横90は、スライドベース2
4に固定されたミラーベース91と、ハーフサイズミラ
ー53が貼着されてミラーベース91に対して回動可能
に取り付けられた回動部材92と、この回動部材92の
一端部に接続されて回動部材92を回動させる直動型ソ
レノイド93とを有している.回動部材92は、図示せ
ぬ付勢手段により図中反時計回り方向に回動付勢されて
おり、ミラーベース9lには表面にダンバー94が設け
られたストッパー95が取り付けられている. 回動部材92は、垂直反q・1照明の使用時には付勢手
段の付勢力により図中実線で示したようにストッパー9
5に当接する位置で固定され、ハーフサイズミラ−53
を光路中に位置させる.そして、斜方反射照明、透過照
明の使用時には、直勤型ソレノイド93のロツドを突出
させることにより、回動部材92を付勢力に逆らって回
勤させ、ハーフサイズミラー53を図中二点鎖線で示し
た位置で固定する.これにより、いずれの照明手段を選
択した場合にも、投影レンズを射出してスクリーンへ向
かう光束を妨げることなく、スクリーンに達する光量を
増加させることができる. [効果] 以上説明したように、この発明によれば、照明方式を切
り替えて使用し、あるいは複数の照明方式を組み合わせ
て使用することにより、1台の装置で多様なチャートの
観察を行うことができる.また、請求項2の構成によれ
ば、斜方反射照明、透過照明により観察を行う際の光量
ロスを防ぐことができる. 請求項3の構成によれば、垂直反射照明のテレセントリ
ック性を確保しつつ焦点合わせを行うことができる. 更に、請求項4の構成によれば、照明方向を変化させる
ことにより、チャート自身を回転させることなく、あら
ゆる方向の傷も発見することができる.
Therefore, the half-size mirror 53 is provided with a bridge so that it can be retreated from the optical path of the projection light beam by a retreat mechanism 90 shown in FIG. Evacuation machine side 90 has slide base 2
4, a rotating member 92 to which the half-size mirror 53 is attached and rotatably attached to the mirror base 91, and a rotating member 92 connected to one end of the rotating member 92. It has a direct acting solenoid 93 that rotates the rotating member 92. The rotating member 92 is biased to rotate counterclockwise in the drawing by a biasing means (not shown), and a stopper 95 having a damper 94 on its surface is attached to the mirror base 9l. When using the vertical anti-q.1 illumination, the rotating member 92 is moved by the urging force of the urging means to the stopper 9 as shown by the solid line in the figure.
It is fixed at the position where it abuts on the half-size mirror 53.
is placed in the optical path. When using oblique reflected illumination or transmitted illumination, by protruding the rod of the direct acting solenoid 93, the rotating member 92 is rotated against the biasing force, and the half-size mirror 53 is moved as indicated by the chain double-dashed line in the figure. Fix it at the position shown. As a result, no matter which illumination means is selected, the amount of light reaching the screen can be increased without interfering with the light flux that exits the projection lens and heads towards the screen. [Effects] As explained above, according to the present invention, it is possible to observe various charts with one device by switching the illumination method or using a combination of multiple illumination methods. can. Further, according to the configuration of claim 2, it is possible to prevent loss of light amount when performing observation using oblique reflected illumination or transmitted illumination. According to the configuration of claim 3, focusing can be performed while ensuring the telecentricity of the vertically reflected illumination. Furthermore, according to the fourth aspect of the present invention, by changing the direction of illumination, it is possible to detect flaws in any direction without rotating the chart itself.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明に係るパターン検査装置の一実施例を
示す装置全体の説明図、第2図は投彰光学系の光路図、
第3図はスクリーンの構成を示す第1図の一部拡大図、
第4図は垂直反射照明の際の光路を示す説明図、第5図
はフォーカシング時の一体移動構成を示す説明図、第6
図は投影レンズ及び斜方反射照明ユニットの構成を示す
説明図、第7図は斜方反射照明の際の光路を示す説明図
、第8rAは透過l!((明の際の光路を示す説明図、
第9図はシャッターの構成を示す説明図、第10図はハ
ーフサイズミラーの退避機構の説明図である.なお、第
4図、第5図及び第8図においては、放物ミラーを同様
の機能を有するレンズとして表している. 30・・・スクリーン 40・・・投影レンズ 53・・・ハーフサイズミラー(反射部材)60・・・
垂直反射照明手段 61・・・キセノンランプ 62・・・放物ミラー 63.64・・・ミラー 67・・・シャッター 68・・・フレネルレンズ 70・・・斜方照明ユニット(斜方照明手段)71・・
・ハロゲンランプ 73・・・シャッター 80・・・透過照明手段 81・・・ハロゲンランプ 82・・・放物ミラー 84・・・シャッター 90・・・退Jf!機構 弔 2 図 第 5 図 第 4 図 第 6 図 可 Ax1ノ 第 7 図 第 9 図 67 1)/C 第 8 図 第10 図
FIG. 1 is an explanatory diagram of the entire device showing one embodiment of the pattern inspection device according to the present invention, FIG. 2 is an optical path diagram of the projection optical system,
Figure 3 is a partially enlarged view of Figure 1 showing the screen configuration;
Fig. 4 is an explanatory diagram showing the optical path during vertical reflected illumination, Fig. 5 is an explanatory diagram showing the integral movement configuration during focusing, and Fig. 6 is an explanatory diagram showing the optical path during vertical reflected illumination.
The figure is an explanatory diagram showing the configuration of a projection lens and an oblique reflection illumination unit, FIG. ((Explanatory diagram showing the optical path in bright light,
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the structure of the shutter, and FIG. 10 is an explanatory diagram of the retraction mechanism of the half-size mirror. In addition, in FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 8, the parabolic mirror is shown as a lens having a similar function. 30... Screen 40... Projection lens 53... Half size mirror (reflection member) 60...
Vertical reflective illumination means 61...・・・
・Halogen lamp 73...Shutter 80...Transmission illumination means 81...Halogen lamp 82...Parabolic mirror 84...Shutter 90...Retreat Jf! Mechanism funeral 2 Fig. 5 Fig. 4 Fig. 6 Fig. Possible Ax1 No. 7 Fig. 9 Fig. 67 1)/C Fig. 8 Fig. 10

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)照明されたチャートからの光束をスクリーン上に
投影する投影レンズと、 該投影レンズを介してチャートを照明する垂直反射照明
手段、前記投影レンズ側でかつ該レンズ外からチャート
を照明する斜方反射照明手段、前記投影レンズの反対側
からチャートを照明する透過照明手段の少なくとも1つ
を選択して照明を行う照明手段とを有することを特徴と
するパターン検査装置。
(1) A projection lens that projects the luminous flux from the illuminated chart onto a screen; a vertical reflection illumination means that illuminates the chart via the projection lens; and an oblique illumination means that illuminates the chart from outside the lens on the side of the projection lens. 1. A pattern inspection apparatus comprising: an illumination means for selectively illuminating at least one of a lateral reflection illumination means and a transmissive illumination means for illuminating a chart from the opposite side of the projection lens.
(2)前記垂直反射照明手段は、光源と、前記投影レン
ズから前記スクリーンに到る光路中に挿入されて前記光
源からの光束を投影レンズへ入射させる反射部材と、該
反射部材を垂直反射照明手段の不使用時に前記光路中か
ら退避させる退避手段を備えることを特徴とする請求項
1記載のパターン検査装置。
(2) The vertical reflection illumination means includes a light source, a reflection member that is inserted into an optical path from the projection lens to the screen and makes the light beam from the light source enter the projection lens, and a reflection member that illuminates the reflection member with vertical reflection. 2. The pattern inspection apparatus according to claim 1, further comprising a retracting means for retracting the means from the optical path when the means is not in use.
(3)前記垂直反射照明手段は、光源と、前記投影レン
ズから前記スクリーンに到る光路中に挿入されて前記光
源からの光束を投影レンズへ入射させる反射部材とを有
すると共に、前記光源から前記反射部材に到る光路中に
光束が平行光束としてほぼ前記投影レンズの光軸方向に
進む平行光束部を有し、該平行光束部から前記投影レン
ズまでの光学素子を一体に移動させる焦点合わせ機構を
有することを特徴とする請求項1記載のパターン検査装
置。
(3) The vertical reflection illumination means includes a light source and a reflection member that is inserted into an optical path from the projection lens to the screen and makes the light beam from the light source enter the projection lens, and A focusing mechanism that has a parallel light beam section in which the light beam travels as a parallel light beam substantially in the optical axis direction of the projection lens in the optical path reaching the reflecting member, and moves the optical elements from the parallel light beam section to the projection lens as one unit. The pattern inspection apparatus according to claim 1, characterized in that it has:
(4)前記斜方反射照明手段は、光源と、該光源を前記
投影レンズ回りで回転可能に保持する回転機構とを備え
ることを特徴とする請求項1記載のパターン検査装置。
(4) The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein the oblique reflection illumination means includes a light source and a rotation mechanism that rotatably holds the light source around the projection lens.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6270824A (en) * 1985-09-24 1987-04-01 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Projection inspecting instrument

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