JPH0536727B2 - - Google Patents
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- JPH0536727B2 JPH0536727B2 JP7977584A JP7977584A JPH0536727B2 JP H0536727 B2 JPH0536727 B2 JP H0536727B2 JP 7977584 A JP7977584 A JP 7977584A JP 7977584 A JP7977584 A JP 7977584A JP H0536727 B2 JPH0536727 B2 JP H0536727B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
- G01B11/303—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces using photoelectric detection means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
- G01J9/04—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength by beating two waves of a same source but of different frequency and measuring the phase shift of the lower frequency obtained
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はレーザを用いた光ヘテロダイン干渉法
による鏡面状物体の表面のゴミあるいはキズ等を
検出計測する表面検査装置に関するものである。
による鏡面状物体の表面のゴミあるいはキズ等を
検出計測する表面検査装置に関するものである。
現在半導体製造技術の進歩により、ICの集積
度は年々増加し、それにつれて加工寸法が微細と
なり、ウエハー表面に付着しているゴミ、あるい
はウエハー表面のキズ等がICパターンの欠陥の
主要因となつているため、鏡面のウエハー上のゴ
ミあるいはキズを光学的に非接触で高精度に測定
する必要がある。
度は年々増加し、それにつれて加工寸法が微細と
なり、ウエハー表面に付着しているゴミ、あるい
はウエハー表面のキズ等がICパターンの欠陥の
主要因となつているため、鏡面のウエハー上のゴ
ミあるいはキズを光学的に非接触で高精度に測定
する必要がある。
鏡面ウエハー上にあるゴミ、キズ等の異物等に
レーザ光を照射すると、反射光は異物の形状、大
きさ、光学的性質に応じて一部は吸収又は透過
し、他の一部は散乱する。この散乱光の強度は散
乱角度や方向によつて変化するが、反射光の受光
強度と異物の大きさの間には相関があり、反射光
から得られる検出信号によつてその大きさの概略
を知ることができる。
レーザ光を照射すると、反射光は異物の形状、大
きさ、光学的性質に応じて一部は吸収又は透過
し、他の一部は散乱する。この散乱光の強度は散
乱角度や方向によつて変化するが、反射光の受光
強度と異物の大きさの間には相関があり、反射光
から得られる検出信号によつてその大きさの概略
を知ることができる。
従来行なわれてきた表面検査装置は上記原理に
基づきウエハー上をレーザ光で走査し、反射光の
光強度を検出し、その検出信号と、予め粒径のわ
かつている標準粒径に対する光強度の検出信号と
を比較することによつて異物の大きさを判断して
いる。
基づきウエハー上をレーザ光で走査し、反射光の
光強度を検出し、その検出信号と、予め粒径のわ
かつている標準粒径に対する光強度の検出信号と
を比較することによつて異物の大きさを判断して
いる。
しかし上記の方法に基づく従来の表面検査装置
では、測定が比較測定であること、微小量の
検出感度が悪いこと、ゴミとキズの判定がつき
にくい、等の種々の欠点がある。
では、測定が比較測定であること、微小量の
検出感度が悪いこと、ゴミとキズの判定がつき
にくい、等の種々の欠点がある。
本発明は上記欠点を解消し、表面のゴミ、キズ
による凹凸判定もふくめた高感度な表面検査装置
を提供するものである。
による凹凸判定もふくめた高感度な表面検査装置
を提供するものである。
本発明の構成は、光ヘテロダイン干渉法による
干渉信号の位相データの正・負の符号の変化によ
りゴミ及びキズの判定を行ない、前記位相データ
の値によりその大きさを検出するものである。
干渉信号の位相データの正・負の符号の変化によ
りゴミ及びキズの判定を行ない、前記位相データ
の値によりその大きさを検出するものである。
近年光ヘテロダイン干渉法はその高感度計測の
故に各方面で用いられるようになつた。
故に各方面で用いられるようになつた。
光ヘテロダイン干渉は２つの異なる周波数成分
を持つ光を干渉させて、その強度を光電変換し
て、差の周波数のビート信号を得る方法である。
を持つ光を干渉させて、その強度を光電変換し
て、差の周波数のビート信号を得る方法である。
例えば周波数f1、f2の光波をE1、E2とすれば
E1(t)＝A1(t)cos（2πf1t＋φ1(t)）
E2(t)＝A2(t)cos（2πf2t＋φ2(t)）
ここで、A1、A2は振幅、φ1、φ2は位相を示
す。
す。
この２つの光波を干渉させると、その強度Ｉ(t)
は Ｉ(t)＝｜E1(t)＋E2(t)｜2 となる、 これを光検出器で電流ｉ(t)に変換すると ｉ(t)A1 2＋A2 2＋2A1A2cos（2πΔft＋Δφ） 但し Δf＝f1−f2、 Δφ＝φ1−φ2 なる電気信号が得られる。
は Ｉ(t)＝｜E1(t)＋E2(t)｜2 となる、 これを光検出器で電流ｉ(t)に変換すると ｉ(t)A1 2＋A2 2＋2A1A2cos（2πΔft＋Δφ） 但し Δf＝f1−f2、 Δφ＝φ1−φ2 なる電気信号が得られる。
ここでΔfは105〜106Hzのオーダーで十分に電気
的検出が可能で、このビート信号の周波数、位相
の変化を検出することにより、もとの光波が持つ
ている光の周波数領域での情報を高精度に取り出
すことができる。
的検出が可能で、このビート信号の周波数、位相
の変化を検出することにより、もとの光波が持つ
ている光の周波数領域での情報を高精度に取り出
すことができる。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１図に本発明の一実施例である表面検査装置
のブロツク線図を示す。
のブロツク線図を示す。
He−Neレーザ管あるいは半導体レーザ等によ
るレーザ発振部１００から放射された周波数foを
もつ１本の光ビーム１０１は音響光学素子（Ａ・
Ｏ）１０３に入射される。Ａ・Ｏ１０３は少なく
ともfmなる周波数の正弦波発振器１１１を入力
とするＡ・Ｏドライバー１１２によつて超音波進
行波をその内部に発生させ、光と超音波の相互作
用により光ヘテロダイン干渉の基礎となる周波数
の異なる２本の光ビーム１０４及び１０５の２ビ
ームを発生させる。なお光線１０９は非回折光で
計測には用いない光である。
るレーザ発振部１００から放射された周波数foを
もつ１本の光ビーム１０１は音響光学素子（Ａ・
Ｏ）１０３に入射される。Ａ・Ｏ１０３は少なく
ともfmなる周波数の正弦波発振器１１１を入力
とするＡ・Ｏドライバー１１２によつて超音波進
行波をその内部に発生させ、光と超音波の相互作
用により光ヘテロダイン干渉の基礎となる周波数
の異なる２本の光ビーム１０４及び１０５の２ビ
ームを発生させる。なお光線１０９は非回折光で
計測には用いない光である。
ここでＡ・Ｏドライバー１１２は一般に電圧制
御発振器（VCO）、平衡変調器、高周波パワーア
ンプ等から構成され、超音波駆動信号の周波数fa
成分に対して、fa−fm及びfa＋fmなる周波数成
分を持つ信号を発生させ、Ａ・Ｏ１０３内部を透
過する光の周波数シフトを行なうもので、光ビー
ム１０４はfo＋fa＋fm、光ビーム１０５はfo＋
fa＋fmなる周波数を持ち、その差の周波数は2fm
である。
御発振器（VCO）、平衡変調器、高周波パワーア
ンプ等から構成され、超音波駆動信号の周波数fa
成分に対して、fa−fm及びfa＋fmなる周波数成
分を持つ信号を発生させ、Ａ・Ｏ１０３内部を透
過する光の周波数シフトを行なうもので、光ビー
ム１０４はfo＋fa＋fm、光ビーム１０５はfo＋
fa＋fmなる周波数を持ち、その差の周波数は2fm
である。
但し、周波数faは前記（VCO）によつて作ら
れる信号である。
れる信号である。
ここで光ビーム１０４及び１０５の間の距離は
周波数fmに比例する。光ビーム１０４及び１０
５の２つの光線をひとつの単位としてプローブ光
線となし、該プローブ光線を２つの方向に分割す
る。
周波数fmに比例する。光ビーム１０４及び１０
５の２つの光線をひとつの単位としてプローブ光
線となし、該プローブ光線を２つの方向に分割す
る。
１０２は偏光ビームスプリツター及び1/4波長
板から構成される光アイソレータで、Ａ・Ｏ１０
３と測定する物体面１０７の間に設置する。１０
８は物体面１０７を移動させる移動ステージであ
る。
板から構成される光アイソレータで、Ａ・Ｏ１０
３と測定する物体面１０７の間に設置する。１０
８は物体面１０７を移動させる移動ステージであ
る。
２つの光ビーム１０４及び１０５は光アイソレ
ータ１０２で２つの方向に分割する。一方は物体
面１０７に照射しない参照光１０４′，１０５′と
なし、他方は集光用レンズ１０６を通して物体面
１０７に照射する。物体面１０７からの反射光を
再び集光用レンズ１０６を通して光アイソレータ
１０２により再び進路を曲げ物体反射光１２０，
１２１とする。１２２及び１２３は参照光１０
４′，１０５′及び物体反射光１２０，１２１の干
渉を行なわせる光電変換部で、例えばPINフオト
ダイオード及び電流−電圧変換器等で構成され、
PINフオトダイオードから得られたビート電流信
号を電流−電圧変換する。
ータ１０２で２つの方向に分割する。一方は物体
面１０７に照射しない参照光１０４′，１０５′と
なし、他方は集光用レンズ１０６を通して物体面
１０７に照射する。物体面１０７からの反射光を
再び集光用レンズ１０６を通して光アイソレータ
１０２により再び進路を曲げ物体反射光１２０，
１２１とする。１２２及び１２３は参照光１０
４′，１０５′及び物体反射光１２０，１２１の干
渉を行なわせる光電変換部で、例えばPINフオト
ダイオード及び電流−電圧変換器等で構成され、
PINフオトダイオードから得られたビート電流信
号を電流−電圧変換する。
ここで参照光１０４′，１０５′は被測定物体面
の表面情報をふくまず、物体反射光１２０及び１
２１は光ビームが照射されたポイントの表面情報
をふくむ。ゴミ、あるいはキズ等により、２つの
光ビームの間に光路差が発生すれば、両者の位相
が異なり、干渉されたビート信号の位相の変化と
して現われてくる。
の表面情報をふくまず、物体反射光１２０及び１
２１は光ビームが照射されたポイントの表面情報
をふくむ。ゴミ、あるいはキズ等により、２つの
光ビームの間に光路差が発生すれば、両者の位相
が異なり、干渉されたビート信号の位相の変化と
して現われてくる。
光電変換部１２２及び１２３の出力信号となる
電圧信号の直流成分をカツトすれば、得られる交
流電圧信号１２４及び１２５は各々 A1′cos（2π・2fmt＋θ1）及び A2′cos（2π・2fmt＋θ2）で表わされる。
電圧信号の直流成分をカツトすれば、得られる交
流電圧信号１２４及び１２５は各々 A1′cos（2π・2fmt＋θ1）及び A2′cos（2π・2fmt＋θ2）で表わされる。
θ1は参照信号の初期位相で一定量であり、θ2は
物体面１０７の表面凹凸量によつて変化する量
で、この差θ2−θ1の変化を検出すればよい。１１
４は位相比較器で参照光光電変換部１２２と物体
反射光光電変換部１２３からの信号相互の位相差
を検出する。位相θ1、θ2の絶対値は意味がなく、
θ2−θ1の変動のみが意味のある量である。
物体面１０７の表面凹凸量によつて変化する量
で、この差θ2−θ1の変化を検出すればよい。１１
４は位相比較器で参照光光電変換部１２２と物体
反射光光電変換部１２３からの信号相互の位相差
を検出する。位相θ1、θ2の絶対値は意味がなく、
θ2−θ1の変動のみが意味のある量である。
２ビーム光１０４及び１０５が平らな面に照射
され、光路差が生じなくθ＝θ2−θ1＝０の点を基
準とすると、θOなる位相差があるときの表面の凹
凸量の深さ方向のＺは Ｚ＝λ・θO／4πで表わさ
れる。
され、光路差が生じなくθ＝θ2−θ1＝０の点を基
準とすると、θOなる位相差があるときの表面の凹
凸量の深さ方向のＺは Ｚ＝λ・θO／4πで表わさ
れる。
但しλはレーザ光線の波長である。例えばλ＝
0.6328ミクロンメートルとしたとき、位相差1゜当
りＺ＝8.8オングストロームである。１２６は位
相比較器で得られたデータの演算を行なうデータ
処理部である。
0.6328ミクロンメートルとしたとき、位相差1゜当
りＺ＝8.8オングストロームである。１２６は位
相比較器で得られたデータの演算を行なうデータ
処理部である。
データ処理部１２６は位相データ（θ2−θ1）の
符号の変化に応じて表面状態が凹であるか凸であ
るかを判定し、その位相の変化から凹又は凸の大
きさを決定する。
符号の変化に応じて表面状態が凹であるか凸であ
るかを判定し、その位相の変化から凹又は凸の大
きさを決定する。
第２図は表面状態と位相の符号の関係を示す模
式図である。
式図である。
第２図ａは鏡面ウエハー上にゴミが付着してい
る場合の表面状態を示す断面図、第２図ｂは第２
図ａを測定したときの位相データを表わす。
る場合の表面状態を示す断面図、第２図ｂは第２
図ａを測定したときの位相データを表わす。
２００は鏡面状ウエハー、２０１は鏡面状ウエ
ハーに付着しているゴミを表わす。
ハーに付着しているゴミを表わす。
１０４及び１０５は前述の一組のプローブ光線
で、スキヤン方向に対して光ビーム１０５が前進
側にあるものとする。さらに光ビーム１０５が光
ビーム１０４に対して図面上で上側、即ち光路長
が短くなる場合を位相角θが＋側になるものとす
る。（（θ2−θ1）＞０） 光ビーム、あるいは物体側２００をスキヤンす
ると、t1、t2、t3、t4の時刻において、０、＋θA、−
θB、０と変化する位相データが得られ、→へ
位相角が変化するときはゴミであると判定する。
で、スキヤン方向に対して光ビーム１０５が前進
側にあるものとする。さらに光ビーム１０５が光
ビーム１０４に対して図面上で上側、即ち光路長
が短くなる場合を位相角θが＋側になるものとす
る。（（θ2−θ1）＞０） 光ビーム、あるいは物体側２００をスキヤンす
ると、t1、t2、t3、t4の時刻において、０、＋θA、−
θB、０と変化する位相データが得られ、→へ
位相角が変化するときはゴミであると判定する。
第２図ｃは鏡面状ウエハー上にキズがある場合
の表面状態を示す断面図、第２図ｄは第２図ｃを
測定したときの位相データを表わす。２０２は鏡
面状ウエハーのキズであり、前述第２図ａの場合
の説明と同様のスキヤンを行なえば、第２図ｄに
示す如きの位相データが得られ、→へ位相角
が変化する場合はキズであると判定する。スキヤ
ンする方向が逆になれば、位相符号の変化は前述
と反対になる。
の表面状態を示す断面図、第２図ｄは第２図ｃを
測定したときの位相データを表わす。２０２は鏡
面状ウエハーのキズであり、前述第２図ａの場合
の説明と同様のスキヤンを行なえば、第２図ｄに
示す如きの位相データが得られ、→へ位相角
が変化する場合はキズであると判定する。スキヤ
ンする方向が逆になれば、位相符号の変化は前述
と反対になる。
以上述べた如く、測定された位相は物体面の微
分値であるから、位相角を積分すれば、元の物体
面の凹凸の量がわかる。
分値であるから、位相角を積分すれば、元の物体
面の凹凸の量がわかる。
測定される位相は前述の２ビーム光が照射され
ている点の光路差によるものであるから、測定さ
れるゴミ、キズ等のスキヤン方向の大きさは、２
ビーム光の間の距離及びスキヤンするステツプの
大きさによつて影響される。２ビーム光の間の距
離は前述のfm周波数及び光学系の構成によつて
決まる量であり、１〜数10ミクロンメートルの範
囲で十分可変可能である。スキヤンは移動ステー
ジ１０８等で被測定物を動かす方法と光ビームを
動かす方法がある。移動ステージ等で被測定物の
側を動かす場合には測定のサンプリング時間を十
分に早くして、例えば0.1ミクロンメートル毎に
測定値を取り込むようにすれば0.1ミクロンメー
トルの大きさのゴミ、キズ等も識別可能である。
ている点の光路差によるものであるから、測定さ
れるゴミ、キズ等のスキヤン方向の大きさは、２
ビーム光の間の距離及びスキヤンするステツプの
大きさによつて影響される。２ビーム光の間の距
離は前述のfm周波数及び光学系の構成によつて
決まる量であり、１〜数10ミクロンメートルの範
囲で十分可変可能である。スキヤンは移動ステー
ジ１０８等で被測定物を動かす方法と光ビームを
動かす方法がある。移動ステージ等で被測定物の
側を動かす場合には測定のサンプリング時間を十
分に早くして、例えば0.1ミクロンメートル毎に
測定値を取り込むようにすれば0.1ミクロンメー
トルの大きさのゴミ、キズ等も識別可能である。
またＡ・Ｏ１０３の光偏向作用を利用してＡ・
Ｏ１０３自体によつて２ビーム光をスキヤンして
もよい。
Ｏ１０３自体によつて２ビーム光をスキヤンして
もよい。
一般にＡ・Ｏ１０３による光偏向はfm発振器
１１１と共に直流電圧発生器を用いて例えば０〜
1Vまでの直流電圧をＡ・Ｏドライバー１１２に
印加してやり、電圧制御発振器により50〜90MHz
の高周波信号を作成し、超音波信号に変換するこ
とによつてなされ、偏向量は上記周波数帯域及び
光学系の構成によつて決まるが、0.05ミクロンメ
ートルのステツプで光偏向さすことは十分に可能
で、前述の移動ステージ１０８によるスキヤンよ
りはスキヤン分解能がよい。
１１１と共に直流電圧発生器を用いて例えば０〜
1Vまでの直流電圧をＡ・Ｏドライバー１１２に
印加してやり、電圧制御発振器により50〜90MHz
の高周波信号を作成し、超音波信号に変換するこ
とによつてなされ、偏向量は上記周波数帯域及び
光学系の構成によつて決まるが、0.05ミクロンメ
ートルのステツプで光偏向さすことは十分に可能
で、前述の移動ステージ１０８によるスキヤンよ
りはスキヤン分解能がよい。
Ａ・Ｏ１０３による光偏向はスキヤン範囲が狭
く数100ミクロンメートル程度であるため、予め
移動ステージスキヤンによつて全体をスキヤン
し、表面凹凸による位相角が変化する場所の座標
を記憶させ、後にＡ・Ｏ１０３によつて前記記憶
された場所を再度細かいスキヤンステツプで測定
すれば、さらに正確な表面のゴミ、キズ等による
凹凸が測定される。
く数100ミクロンメートル程度であるため、予め
移動ステージスキヤンによつて全体をスキヤン
し、表面凹凸による位相角が変化する場所の座標
を記憶させ、後にＡ・Ｏ１０３によつて前記記憶
された場所を再度細かいスキヤンステツプで測定
すれば、さらに正確な表面のゴミ、キズ等による
凹凸が測定される。
前述の実施例では位相角θOが−π≦θO≦πの場
合の動作を説明したが、｜Ｚ｜＞λ／４を超える大き さについての情報は得られない。
合の動作を説明したが、｜Ｚ｜＞λ／４を超える大き さについての情報は得られない。
ゴミ、キズ等による表面凹凸が大きくて｜Ｚ｜
＞λ／４となる様な場合は光散乱が大きく、従つて 物体反射光信号のゲインが低下するため、ゲイン
の変動を検出すれば、等価的に位相角の変動を例
えば−2π≦θO≦2πまで広げることができる。
＞λ／４となる様な場合は光散乱が大きく、従つて 物体反射光信号のゲインが低下するため、ゲイン
の変動を検出すれば、等価的に位相角の変動を例
えば−2π≦θO≦2πまで広げることができる。
第３図は第１図に用いられる光ヘテロダイン干
渉の光学系の詳細を示す模式図であり、１３０及
び１３４はシリンドリカルレンズで各々の焦点距
離はl1とする。１３１及び１３２は平凸レンズで
各々の焦点距離はl2とする。１３３は偏光ビーム
スプリツター、１３５は1/4波長板、１０６はレ
ーザ集光レンズで焦点距離はlOとする。
渉の光学系の詳細を示す模式図であり、１３０及
び１３４はシリンドリカルレンズで各々の焦点距
離はl1とする。１３１及び１３２は平凸レンズで
各々の焦点距離はl2とする。１３３は偏光ビーム
スプリツター、１３５は1/4波長板、１０６はレ
ーザ集光レンズで焦点距離はlOとする。
一般にＡ・Ｏ１０３は光と超音波の相互作用に
より、光波の変調を行なうもので、Ａ・Ｏ１０３
に入射する光のビーム幅は広いのが好ましいた
め、シリンドリカルレンズ１３０と平凸レンズ１
３１の組み合わせで幅の広いだ円ビームを発生さ
せる。
より、光波の変調を行なうもので、Ａ・Ｏ１０３
に入射する光のビーム幅は広いのが好ましいた
め、シリンドリカルレンズ１３０と平凸レンズ１
３１の組み合わせで幅の広いだ円ビームを発生さ
せる。
さらに直線偏光レーザを用いることにより、偏
光ビームスプリツター１３３と1/4波長板１３５
の組み合せから参照光と物体光の分離を行なう。
光ビームスプリツター１３３と1/4波長板１３５
の組み合せから参照光と物体光の分離を行なう。
光電変換部１２２及び１２３からのビート信号
１２４と１２５は一般に振幅が異なり、位相比較
器１１４にはできるだけ振幅が近い状態の電気信
号を入力するのが好ましいため、照射する物体面
１０７の反射率に応じて、例えばレーザ管を回転
させ直線偏光の軸を調整すればよい。あるいは偏
光板を回転させて直線偏光軸を回転してもよい。
１２４と１２５は一般に振幅が異なり、位相比較
器１１４にはできるだけ振幅が近い状態の電気信
号を入力するのが好ましいため、照射する物体面
１０７の反射率に応じて、例えばレーザ管を回転
させ直線偏光の軸を調整すればよい。あるいは偏
光板を回転させて直線偏光軸を回転してもよい。
さらにビート信号１２４，１２５のＳ／Ｎ比を
良くするため、偏光ビームスプリツター１３３は
干渉法がだ円ビームとなる場所に設置するのが好
ましい。
良くするため、偏光ビームスプリツター１３３は
干渉法がだ円ビームとなる場所に設置するのが好
ましい。
第３図の実施例ではＡ・Ｏ１０３によつて分離
された２つの光ビームは図示していないが、実際
には非常に接近した２ビームに分離している。ま
た非回折光は図から省略している。
された２つの光ビームは図示していないが、実際
には非常に接近した２ビームに分離している。ま
た非回折光は図から省略している。
この２ビーム分離を与える周波数をfmとした
とき、物体面上での分離距離ｄは ｄ＝2l2・lOλ・fm／l1・Ｖ で与えられる。
とき、物体面上での分離距離ｄは ｄ＝2l2・lOλ・fm／l1・Ｖ で与えられる。
但しＶはＡ・Ｏ１０３を伝わる超音波の速度で
ある。しかもＶはＡ・Ｏ１０３の媒質で決まるも
ので、例えばＶ＝3.8Km／sec、l1＝15mm、l2＝500
mm、lO＝７mmとすれば、 fm＝100kHzで、ｄ＝７ミクロンメートルであ
る。
ある。しかもＶはＡ・Ｏ１０３の媒質で決まるも
ので、例えばＶ＝3.8Km／sec、l1＝15mm、l2＝500
mm、lO＝７mmとすれば、 fm＝100kHzで、ｄ＝７ミクロンメートルであ
る。
また物体照射面でのビームスポツト径は集光レ
ンズ１０６に入射されるビームの径（このときは
円形ガウスビームに変換されている）とレンズの
焦点距離lOに関係するが、小さいビーム径及び２
ビームの間かくｄをより小さくするには、シリン
ドリカルレンズ１３４と焦光レンズ１０６の間に
ビームエクスパンダーを入れればよい。
ンズ１０６に入射されるビームの径（このときは
円形ガウスビームに変換されている）とレンズの
焦点距離lOに関係するが、小さいビーム径及び２
ビームの間かくｄをより小さくするには、シリン
ドリカルレンズ１３４と焦光レンズ１０６の間に
ビームエクスパンダーを入れればよい。
以上述べてきた実施例から明らかなように、本
発明は位相角の正・負の符号の変化からゴミ、キ
ズ等に起因する物体面の凹凸の判定が可能とな
り、その凹凸の高さ方向あるいは深さ方向の量は
測定された位相角の値を積分することによつて求
められ、従来の方法に比べて高精度である。
発明は位相角の正・負の符号の変化からゴミ、キ
ズ等に起因する物体面の凹凸の判定が可能とな
り、その凹凸の高さ方向あるいは深さ方向の量は
測定された位相角の値を積分することによつて求
められ、従来の方法に比べて高精度である。
第１図は本発明による光ヘテロダイン干渉法に
よる表面検査装置のブロツク線図、第２図ａは物
体面上にゴミが付着しているときの表面状態を示
す断面図、第２図ｂは位相角の変化を表わすグラ
フ、第２図ｃは物体面にキズがあるときの表面状
態を示す断面図、第２図ｄは位相角の変化を表わ
すグラフ、第３図は第１図に用いられる光ヘテロ
ダイン干渉法の光学系の詳細を示す模式図であ
る。 １００……レーザ発振部、１０３……音響光学
素子、１０４′，１０５′……参照光、１０７……
物体面、１１４……位相比較器、１２０，１２１
……物体反射光、１２６……データ処理部。
よる表面検査装置のブロツク線図、第２図ａは物
体面上にゴミが付着しているときの表面状態を示
す断面図、第２図ｂは位相角の変化を表わすグラ
フ、第２図ｃは物体面にキズがあるときの表面状
態を示す断面図、第２図ｄは位相角の変化を表わ
すグラフ、第３図は第１図に用いられる光ヘテロ
ダイン干渉法の光学系の詳細を示す模式図であ
る。 １００……レーザ発振部、１０３……音響光学
素子、１０４′，１０５′……参照光、１０７……
物体面、１１４……位相比較器、１２０，１２１
……物体反射光、１２６……データ処理部。
Claims (1)
- １ レーザ発振部から放射される光を音響光学素
子により周波数の異なる２つの光線に分割し、該
２つの周波数成分を有する２つの光線を被測定面
である物体面に照射する光ヘテロダイン干渉法に
よる表面検査装置において、前記音響光学素子か
ら放射される周波数の異なる２つの光線をひとつ
の単位のプローブ光線となし、該プローブ光線を
２つの方向に分割し、一方のプローブ光線は前記
物体面に照射しない参照光となし、他方のプロー
ブ光線は前記物体面に照射し、該物体面に照射さ
れた光の反射光を物体反射光となし、前記参照光
を光電変換してビート信号を作成する参照光光電
変換部と、前記物体反射光を光電変換してビート
信号を作成する物体反射光光電変換部と、前記参
照光光電変換部と前記物体反射光光電変換部から
の信号相互の位相差を検出する位相比較器と、該
位相比較器から得られる位相データの正・負の値
の変化を検出して、前記物体面上のゴミあるいは
キズ等に起因する物体面の凹凸を判定すると共
に、前記位相データの値を積分して前記物体面の
凹凸の大きさを演算するデータ処理部とから構成
される光ヘテロダイン干渉法による表面検査装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7977584A JPS60224044A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 光ヘテロダイン干渉法による表面検査装置 |
| GB08412312A GB2146116B (en) | 1983-05-13 | 1984-05-14 | Surface condition measurement apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7977584A JPS60224044A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 光ヘテロダイン干渉法による表面検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60224044A JPS60224044A (ja) | 1985-11-08 |
| JPH0536727B2 true JPH0536727B2 (ja) | 1993-05-31 |
Family
ID=13699574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7977584A Granted JPS60224044A (ja) | 1983-05-13 | 1984-04-20 | 光ヘテロダイン干渉法による表面検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60224044A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH076922B2 (ja) * | 1986-05-09 | 1995-01-30 | シチズン時計株式会社 | パタ−ン欠陥検出方法 |
| US5343290A (en) * | 1992-06-11 | 1994-08-30 | International Business Machines Corporation | Surface particle detection using heterodyne interferometer |
| JP4610117B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2011-01-12 | 富士フイルム株式会社 | フーリエ変換縞解析方法および装置 |
-
1984
- 1984-04-20 JP JP7977584A patent/JPS60224044A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60224044A (ja) | 1985-11-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |