JPH05322795A - 蛍光パターン検知機構 - Google Patents

蛍光パターン検知機構

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JPH05322795A
JPH05322795A JP13296292A JP13296292A JPH05322795A JP H05322795 A JPH05322795 A JP H05322795A JP 13296292 A JP13296292 A JP 13296292A JP 13296292 A JP13296292 A JP 13296292A JP H05322795 A JPH05322795 A JP H05322795A
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JP
Japan
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fluorescence
laser light
scanning
laser beam
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JP13296292A
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English (en)
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Koji Oka
浩司 岡
Moritoshi Ando
護俊 安藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は,蛍光パターン検知機構し,走査
全域で蛍光検出を可能とし,走査域周囲の不要な蛍光の
影響を防止する蛍光検知光学系を得ることを目的とす
る。 【構成】 蛍光励起用のレーザ光4を, 目的の速度で
走査する第1の手段と,レーザ光4の波長において最適
化された第1のスキャンレンズ7により,レーザ光4を
検査対象物体3上に集光する手段と,レーザ光4の検査
対象物体3に対する照射点8の反射光9を,レーザ光4
の照射により発生する蛍光5の波長域において最適化さ
れた第2のスキャンレンズ10により,レーザ光4の照射
方向から集光する手段と,集光された反射光9を, 第1
の走査手段と同期した状態で, 逆の方向に走査する第2
の走査手段と,蛍光5の成分を結像する手段と,結像面
11上において,レーザ光4の照射点8に相当する位置か
ら発生した蛍光5の成分のみを抽出する手段と,抽出し
た蛍光5の成分を電気信号に変換し,検出する手段とを
具備するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,蛍光パターン検知機構
に関し,特に,セラミック基板上の樹脂薄膜層に形成さ
れたバイアホールに発生する樹脂残渣などの欠陥を検出
するために用いられるバイアホール検査装置の検知機構
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2〜図6は従来例の説明図であり,図
2は検査対象,図3はバイアホールの欠陥例,図4は従
来例の蛍光パターン検知機構,図5は蛍光によるバイア
ホール検知の原理,図6は波長特性を示す。
【0003】図において,24はセラミック基板, 25はポ
リイミド薄膜層, 26はバイアホール, 27は金属配線, 28
はレーザ光,29は反射光, 30は蛍光,31は蛍光励起用レ
ーザ光源, 32はビームエキスパンダ, 33はミラー, 34は
回転多面鏡,35はスキャンレンズ, 36は第2のビームス
プリッタ,37は格子板, 38は検査対象物体, 39は載置ス
テージ, 40は照射面, 41は格子検知用光センサ, 42は第
1のビームスプリッタ, 43は波長フィルタ, 44は再結像
用レンズ, 45はピンホール, 46は蛍光検知用光センサで
ある。
【0004】先ず,図2により検査対象の概要を説明す
る。対象は不透明な物体,例えば多層セラミック基板24
上に形成された樹脂,例えばポリイミド薄膜層25のバイ
アホール(直径 100μm以下) 26である。
【0005】このポリイミド薄膜層25に設けられたバイ
アホール26に発生する欠陥例を図3に示す。図3の
(a)は正常なバイアホール26である。これに対して,
(b)〜(g)は欠陥バイアホール26である。
【0006】即ち, (b)はバイアホール26の一部にポ
リイミド薄膜層25が残存しているもの,(c)はバイアホ
ール26の全体にポリイミド薄膜層25が残存しているも
の,(d)はバイアホール26の直径が許容値よりも小さ
なもの,(e)はバイアホール26の直径が許容値よりも
大きなもの,(f)は本来あるべき位置にバイアホール
26がないもの, (g)は本来ない位置にバイアホール26
があるものの例である。
【0007】このようなポリイミド薄膜層25のバイアホ
ール25に発生する欠陥を検出するための検査装置に用い
られている従来例の蛍光パターン検知機構の概要を図4
に示す。
【0008】レーザ波長が紫外〜青のレーザ光28を蛍光
励起用レーザ光源31から発生し,ビームエキスパンダ32
を用いて拡大する。拡大したレーザ光28は回転多面鏡34
を用いて走査し,スキャンレンズ35により検査対象物体
38上に集光する。
【0009】ここで,図5の蛍光によるバイアホール検
知の原理に示すように,ポリイミド薄膜層25とバイアホ
ール26の識別には,レーザ光28を検査対象物体38である
ポリイミド薄膜層25に照射し,このポリイミド薄膜層25
から発生する蛍光波長が黄〜赤の蛍光30を利用する。こ
の場合,バイアホール26の底部に露出したセラミック基
板24上の金属配線27からは蛍光30は発生しないため,バ
イアホール26底部の形状が蛍光パターンにより検査装置
で識別される。
【0010】レーザ光28の照射により発生した蛍光30は
入射したレーザ光28と同じ経路を,スキャンレンズ35か
ら回転多面鏡34,第1のビームスプリッタ42と逆に通っ
て,再帰的に帰還され,光路中に配置された第1のビー
ムスプリッタ42により再帰反射光検知系に導かれる。
【0011】すなわち,図6の波長特性に示すように,
この帰還された再帰反射光29は照射したレーザ光28の成
分と,発生した蛍光30の成分を含んでいるため,波長フ
ィルタ43を用いて蛍光30の成分のみを分離する。分離さ
れた蛍光30は再結像用レンズ44により再結像される。即
ち,結像面上には,レーザ光28の照射点40近傍の画像が
結像されることになる。
【0012】そこで,この結像面上に,空間フィルタと
してピンホール45を配置し,中央部分,即ち,レーザ光
28の照射点40の蛍光30のみを選択する。ピンホール45を
通過した蛍光30は例えば,光電子増倍管のような蛍光検
知用光センサ46を用いて検出し,蛍光検知信号としての
電気信号に変換する。
【0013】このように,レーザ光28の照射点40の画像
を再帰的に結像し,その結像面上において適切な空間フ
ィルタリングを行なうことにより,照射点40で発生した
蛍光30のみを分離して検出することにより,周囲の不要
な蛍光の影響を少なくしている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】このようなバイアホー
ル検査装置の蛍光パターン検知機構において,以下に示
すような問題があった。
【0015】一般に,スキャンレンズ35は,使用するレ
ーザ光28の波長に最適化されている。つまり,レーザ光
28と同じ波長の光が入射された場合に,収差などの諸性
能が最も良くなるように設計されている。
【0016】このようなスキャンレンズ35を用いて前述
のような再帰的な結像を行なった場合,発生する蛍光30
の波長がレーザ光28の波長と大幅に異なるために,再結
像面上においてレーザ光28の照射点40の画像が一点に集
光せず,走査とともに再結像面上を移動する。すると,
走査の中央で発生した蛍光30はピンホール45を通過する
が,両端で発生した蛍光30は通過ぜす,検出が困難にな
るという問題があった。
【0017】本発明は,以上の点を鑑み,走査の全域で
蛍光30の検出を可能とし,かつ,周囲の不要な蛍光の影
響を出来る限り防止した蛍光パターン検知機構を提供す
ることを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の蛍光パタ
ーン検知機構である。図において,1は蛍光を発生しな
い物体,2は蛍光を発生する物体,3は検査対象物体,
4はレーザ光,5は蛍光,6は蛍光検知用光センサ,7
は第1のスキャンレンズ,8は照射点,9は反射光,10
は第2のスキャンレンズ,11は結像面, 12はピンホー
ル, 13は蛍光励起用レーザ光源, 14はビームエキスパン
ダ, 15はミラー, 16は第1の回転多面鏡,17はビームス
プリッタ, 18は格子板, 19は格子検知用光センサ, 20は
第2の回転多面鏡,21は波長フィルタ, 22は結像用レン
ズ, 23は再結像面である。
【0019】本質的には,従来例の問題点は,検査対象
物体3に対する蛍光励起用のレーザ光4の集光と,検査
対象物体3から発生した蛍光5の集光とを,従来におい
ては,一つのスキャンレンズを用いて行なっていること
に起因している。そこで,検査対象物体3に対する蛍光
励起用のレーザ光4の集光のための第1のスキャンレン
ズ7と,検査対象物体3から発生した蛍光5の集光のた
めの第2のスキャンレンズ10のように,それぞれの波長
帯域において最適化した,別々のスキャンレンズを用い
れば,問題点は解決される。
【0020】即ち,本発明の目的は,図1(b)に示す
ように,蛍光を発生しない物体1上に形成された蛍光を
発生する物体2,或いは,図1(c)に示すように,蛍
光を発生する物体2上に形成された蛍光を発生しない物
体1からなる検査対象物体3にレーザ光4を照射して,
走査し, 図1(a)に示すように,該検査対象物体3か
ら発生する蛍光5を蛍光検知用光センサ6で検出し, 該
検査対象物体3の形状の検査を行なう検査装置におい
て,少なくとも,蛍光励起用の該レーザ光4を, 目的の速
度で走査する第1の走査手段と,該レーザ光4の波長に
おいて最適化された第1のスキャンレンズ7により, 該
レーザ光4を該検査対象物体3上に集光する手段と,該
レーザ光4の該検査対象物体3に対する照射点8の反射
光9を,該レーザ光4の照射により発生する該蛍光5の
波長域において最適化された第2のスキャンレンズ10に
より,該レーザ光4の照射方向から集光する手段と,集
光された該反射光9を, 目的の速度で走査する該第1の
手段と同期した状態で, 逆の方向に走査する第2の手段
と,該反射光9内の該蛍光5の成分のみを結像する手段
と,結像面11上において,該レーザ光4の該照射点8に
相当する位置から発生した該蛍光5の成分のみを抽出す
る手段と,抽出した該蛍光5の成分を電気信号に変換
し,検出する手段とを具備することにより,更に,前記
結像面11上において,前記レーザ光4の前記照射点8に
相当する位置から発生した前記蛍光5の成分のみを抽出
する手段が,再結像面23上の前記レーザ光4の前記照射
点8の直径とほぼ等しい径を有するピンホール12である
ことにより達成される。
【0021】
【作用】本発明では,上述のように,検査対象物体3に
対する蛍光励起用のレーザ光4の集光のための第1のス
キャンレンズ7と,検査対象物体3から発生した蛍光5
の集光のための第2のスキャンレンズ10のように,それ
ぞれの波長帯域において最適化した,別々のスキャンレ
ンズを用いているので,再結像面23上において,レーザ
光4の照射点8の画像が一点に集光しないという問題が
クリアされ,走査の全域で蛍光5の検出を可能とし,か
つ,周囲の不要な蛍光の影響を出来る限り防止した蛍光
パターン検知が行なえる。
【0022】
【実施例】図1は本発明の原理説明図兼一実施例の蛍光
パターン検知機構である。実施例において,レーザ光4
の走査から集光までは,従来例でも説明したように,レ
ーザ波長が紫外〜青のレーザ光4を蛍光励起用のレーザ
光源13から発生し,ビームエキスパンダ14を用いて拡大
する。拡大したレーザ光4は第1の回転多面鏡16を用い
て走査し,第1のスキャンレンズ7により検査対象物体
3上に集光する。すなわち,従来例と全く同じな方法で
ある。
【0023】次に,それ以降の本発明についての動作に
ついて説明すると,ビームスプリッタ17を挟んで第1の
スキャンレンズ7及び第1の回転多面鏡16と同じ位置関
係になるように,第2のスキャンレンズ10及び第2の回
転多面鏡20を配設する。ここで,第2のスキャンレンズ
10,及び第2の回転多面鏡20は,設計波長を除いて,そ
の他のパラメータは全て,第1のスキャンレンズ7,及
び第1の回転多面鏡16と同一とする。
【0024】レーザ光4の照射による検査対象物体3か
らの反射光9は第2のスキャンレンズ10で集光され,第
2の回転多面鏡20により,第1の回転多面鏡16の走査方
向と逆の方向に走査される。
【0025】この反射光9は照射したレーザ光4の成分
と発生した蛍光5の成分を含んでいるため,波長フィル
タ21を用いて,蛍光5の成分のみを分離する。分離され
た蛍光5の成分は結像用レンズ22により結像される。こ
の時,第1の回転多面鏡16と第2の回転多面鏡20とを完
全に同期した状態で回転させると,結像面11上にはレー
ザ光4の照射点8近傍の画像が常に静止した状態で結像
されることになる。
【0026】そこで,この結像面11上に,空間フィルタ
としてのピンホール12を配置し,レーザ光4の照射点8
である中央部分の蛍光5のみを選択する。ピンホール12
を通過した蛍光5は,例えば光電子増倍管のような蛍光
検知用光センサ6を用いて検出し,蛍光検知信号として
の電気信号に変換される。
【0027】本実施例による蛍光パターン検知機構は,
構成が従来例に比べて複雑となるが,空間フィルタとし
て,スリットを用いる場合と比較すると,周囲の不要な
蛍光の影響を防止する効果を,より一層,強めることが
できる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように, 本発明によれば,
検査対象物体の走査の全域で,蛍光の検出を可能とする
ほか,検査対象物体の周囲の不要な蛍光の影響を出来る
限り防止した蛍光パターン検知機構を得ることができ,
ポリイミド薄膜層のバイアホール等の形状検査の精度向
上に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の蛍光パターン検知機構
【図2】 検査対象
【図3】 バイアホールの欠陥例
【図4】 従来例の蛍光パターン検知機構
【図5】 蛍光によるバイアホール検知の原理
【図6】 波長特性
【符号の説明】
1 蛍光を発生しない物体 2 蛍光を発生する物体 3 検査対象物体 4 レーザ光 5 蛍光 6 蛍光検知用光センサ 7 第1のスキャンレンズ 8 照射点 9 反射光 10 第2のスキャンレンズ 11 結像面 12 ピンホール 13 蛍光励起用レーザ光源 14 ビームエキスパンダ 15 ミラー 16 第1の回転多面鏡 17 ビームスプリッタ 18 格子板 19 格子検知用光センサ 20 第2の回転多面鏡 21 波長フィルタ 22 結像用レンズ 23 再結像面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蛍光を発生しない物体(1) 上に形成され
    た蛍光を発生する物体(2) ,或いは,蛍光を発生する物
    体(2) 上に形成された蛍光を発生しない物体(1) からな
    る検査対象物体(3) にレーザ光(4) を照射して,走査
    し, 該検査対象物体(3) から発生する蛍光(5) を光セン
    サ(6) で検出し, 該検査対象物体(3) の形状の検査を行
    なう検査装置において, 少なくとも, 蛍光励起用の該レーザ光(4) を, 目的の速度で走査する
    第1の走査手段と, 該レーザ光(4) の波長において最適化された第1のスキ
    ャンレンズ(7) により, 該レーザ光(4) を該検査対象物
    体(3) 上に集光する手段と, 該レーザ光(4) の該検査対象物体(3) に対する照射点
    (8) の反射光(9) を,該レーザ光(4) の照射により発生
    する該蛍光(5) の波長域において最適化された第2のス
    キャンレンズ(10)により,該レーザ光(4) の照射方向か
    ら集光する手段と, 集光された該反射光(9) を, 目的の速度で走査する該第
    1の手段と同期した状態で, 逆の方向に走査する第2の
    手段と, 該反射光(9) 内の該蛍光(5) の成分のみを結像する手段
    と, 結像面(11)上において,該レーザ光(4) の該照射点(8)
    に相当する位置から発生した該蛍光(5) の成分のみを抽
    出する手段と, 抽出した該蛍光(5) の成分を電気信号に変換し,検出す
    る手段とを具備することを特徴とする蛍光パターン検知
    機構。
  2. 【請求項2】 前記結像面(11)上において,前記レーザ
    光(4) の前記照射点(8) に相当する位置から発生した前
    記蛍光(5) の成分のみを抽出する手段が,再結像面(12)
    上の前記レーザ光(4) の前記照射点(8) の直径とほぼ等
    しい径を有するピンホール(12)であることを特徴とする
    請求項1記載の蛍光パターン検知機構。
JP13296292A 1992-05-26 1992-05-26 蛍光パターン検知機構 Withdrawn JPH05322795A (ja)

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JP13296292A JPH05322795A (ja) 1992-05-26 1992-05-26 蛍光パターン検知機構

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6633376B1 (en) 1998-08-10 2003-10-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Apparatus for inspecting a printed circuit board

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6633376B1 (en) 1998-08-10 2003-10-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Apparatus for inspecting a printed circuit board

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Effective date: 19990803