JPH0530761U

JPH0530761U - 欠陥観察装置

Info

Publication number: JPH0530761U
Application number: JP7923991U
Authority: JP
Inventors: 真司井上
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1993-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】被検体が透明体のように反射率の極めて低い
材料であっても、その表面状態だけでなく内部の粒界や
歪み等の内部欠陥をも精確に観察可能な欠陥観察装置を
提供すること。【構成】光源の光を被検体に照射し、該被検体からの
反射光の光量をカメラにより感知し、これを画像として
映し出して前記被検体の表面または内部の状態を観察す
る欠陥観察装置であって、前記光源と前記被検体との間
に、光源の光束を被検体側へ反射させるとともに被検体
からの反射光を透過させる光束分離手段を配置し、該光
束分離手段と前記光源との間に第１偏光手段を配置し、
かつ前記光束分離手段と前記カメラとの間に第２偏光手
段を配置してなる構成により、被検体が反射率の極めて
低い材料であっても、その表面状態だけでなく内部の粒
界や歪み等の内部欠陥をも精確に観察可能である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光源の光を被検体に当てて、該被検体からの反射光の光量をカメラにより感知し、これを画像に映し出して被検体の表面または内部の状態を観察する欠陥観察装置に関する。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】

従来、図５に示すように半導体ウエハ、ガラス基板、光ディスク原板等の平面鏡面体の表面状態の検査を目的とした表面欠陥目視装置Ｅが知られている。この装置Ｅは、光源Ｌからの出射光をコリメートレンズＣおよびビームスプリッタＢを透過させて被検体Ｓに照射し、さらに、被検体Ｓからの反射光をビームスプリッタＢにより反射させ、さらに、この光量をカメラＤで感知してモニタＭに画像として映し出すものである。これにより、被検体Ｓの反り、うねり、エッチング状態等の表面状態を観察することができる。

【０００３】しかしながら、上記装置は被検体に照射された平行光を反射した光量を検出して、その光量の差異から表面状態を観察するものであるため、被検体は上述したような平面鏡面体であるとともに、表面反射率の高いものでなければならなかった。このため、特に被検体が透明体のように反射率の低いものである場合、被検体内部はもちろんのこと表面からの反射光も効率よく検出することは困難であり、被検体内部の結晶粒界や気泡や析出物などの包有物が介在することによる歪み等の内部欠陥を観察することはほとんど不可能であった。

【０００４】

【目的】

そこで、本考案は、被検体が透明体のように反射率の極めて低い材料であっても、その表面状態だけでなく内部の粒界や歪み等の内部欠陥をも精確に観察可能な欠陥観察装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成する欠陥観察装置は、光源の光を被検体に照射し、該被検体からの反射光の光量をカメラにより感知し、これを画像として映し出して前記被検体の表面または内部の状態を観察する欠陥観察装置であって、前記光源と前記被検体との間に、光源の光束を被検体側へ反射させるとともに被検体からの反射光を透過させる光束分離手段を配置し、該光束分離手段と前記光源との間に第１偏光手段を配置し、かつ前記光束分離手段と前記カメラとの間に第２偏光手段を配置してなる構成を成す。

【０００６】

【実施例】

本考案に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、本案の欠陥観察装置Ｋは、レーザ光，ハロゲンランプ，キセンノンランプ等の光源１、この光源１からの光束を被検体Ｓ側へ反射させるとともに、被検体Ｓからの反射光を透過させるビームスプリッタなどの光束分離手段２、光源１と光束分離手段２との間に配置した第１偏光手段３、光束分離手段２と被検体Ｓとの間に配置した直径約200 mmの被検体側コリメートレンズ４、被検体Ｓを固定し光源１からの光束を反射しうる反射率の高い反射台５、光束分離手段２からの透過光をＣＣＤカメラ６側へ導く直径約60mmのカメラ側コリメートレンズ７、このカメラ側コリメートレンズ７とＣＣＤカメラ６との間に配置した第２偏光手段８およびモニタ９等から構成される。

【０００７】ここで、光源１の光束は、図２に示すように光ファイバーによって導かれるように構成され、第１偏光手段３は例えば方解石などの偏光板を用い、これを光ファイバーの先端部に設けた筒体１０に約120 °回動可能に取り付け、光源１からの偏光を光束分離手段２で反射させるようにしている。

【０００８】また、図３に示すように第２偏光手段８も第１偏光手段３と同様なものを用い、ＣＣＤカメラ６の先端部に設けた筒体１１に約120 °回動可能に取り付け、さらに、光束分離手段２側にカメラ側コリメートレンズ７もこの筒体１１に取り付けられている。また、光束分離手段２は、例えばガラス基板に雲母などの誘電体の薄膜を被着させて、膜厚により半透明として、これに入射した光を反射および透過させることが可能である。この光束分離手段２はビームスプリッタのかわりに例えばプリズム等を用いても同様な作用を得ることができる。また、被検体側コリメートレンズ４は光源１からの光束を平行にするためのものであり、光源１と被検体Ｓとの間の光路上であればどの位置に配置してもよい。一方、カメラ側コリメートレンズ７は光束分離手段２からの光束を集光させるためのものであり、光束分離手段２とＣＣＤカメラ６と間でＣＣＤカメラ６のレンズの中心軸上に配置される。なお、被検体Ｓは例えばニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウム等の電気光学材料，半導体ウエハ，ガラス基板，光ディスク，磁気ディスク，鏡等、ほぼ平面状であればよく、その表面反射率の度合いに影響されず、被検体Ｓが透明体であれば表面だけでなく内部の欠陥をもよく観察できる。

【０００９】次に、上記のように構成された欠陥観察装置Ｋの作用について透明な被検体を用いた場合を例にとり説明する。まず、被検体Ｓを反射台５上に固定し、反射台５を移動させてＣＣＤカメラ６の調節により被検体Ｓのエッジ部がはっきりモニタ９で観察できるようにする。また、同時に第１偏光手段３および第２偏光手段板８を適当な角度（例えば消光状態とする角度）に回動させて、モニタ９に映る像のコントラストが最も顕著となるように調節する。このとき、被検体Ｓの表面の凹凸や内部の欠陥等があればコントラスト像としてモニタ上で観察することができる。なお、コントラスト像の調整は、例えば反射台５の配置角を変えたり、光源１の照度を可変させたり、ＣＣＤカメラ６を上下に微調整させたりするなどして最適なコントラスト像が得られるように行う。

【００１０】なお、本考案の欠陥観察装置は上述の構成に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更し実施しうる。例えば図４に示すように光源１の光束を平行光とする回転放物面を有する反射鏡１２を設けて、この反射光を被検体Ｓに直接照射させ、被検体Ｓからの反射光をコリメートレンズ１３で捕らえるようにしてもよい。このように構成すれば、上記実施例で用いた光束分離手段及び光源側コリメートレンズなどが不要となり、簡便な構成で被検体Ｓの欠陥の様子を観察することができる。なおまた、本実施例では反射台５を用いて被検体Ｓの内部からの反射光も得るように構成しているが、この反射台５を用いる代わりに被検体Ｓの裏面に反射層などを被着させたりしても同様な効果を得ることができる。

【００１１】

【考案の効果】

以上のように、本考案の欠陥観察装置によれば、被検体の表面だけでなく、従来の表面欠陥目視装置では観察できなかった表面反射率の低いものでも、表面だけでなく内部の欠陥をも広い範囲にわたって精確に観察することができる。特に、表面欠陥や内部欠陥が微妙であっても支障となる光学デバイス材料の評価装置として最大の威力を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る欠陥観察装置の全体構成図であ
る。

【図２】図１における光源側の部分斜視図である。

【図３】図１におけるＣＣＤカメラ側の分解斜視図であ
る。

【図４】他の実施例に係る欠陥観察装置の全体構成図で
ある。

【図５】従来の表面欠陥目視装置の全体構成を示す側面
図である。

【符号の説明】

１・・・光源２・・・光束分
離手段３・・・第１偏光手段４・・・被検体
側コリメートレンズ５・・・反射台６・・・ＣＣＤ
カメラ７・・・カメラ側コリメートレンズ８・・・第２偏光手段９・・・モニタ１０・・・筒体１１・・・筒体１２・・・反射鏡１３・・・コリ
メートレンズＫ・・・欠陥観察装置Ｓ・・・被検体

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】光源の光を被検体に照射し、該被検体か
らの反射光の光量をカメラにより感知し、これを画像と
してモニタに映し出して前記被検体の表面または内部の
状態を観察する欠陥観察装置であって、前記光源と前記
被検体との間に第１偏光手段を配置し、かつ前記被検体
と前記カメラとの間に第２偏光手段を配置してなること
を特徴とする欠陥観察装置。