JPH0587781B2 - - Google Patents
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- JPH0587781B2 JPH0587781B2 JP62119340A JP11934087A JPH0587781B2 JP H0587781 B2 JPH0587781 B2 JP H0587781B2 JP 62119340 A JP62119340 A JP 62119340A JP 11934087 A JP11934087 A JP 11934087A JP H0587781 B2 JPH0587781 B2 JP H0587781B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
- G01N21/8901—Optical details; Scanning details
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、磁気デイスク・サブストレートな
どの被検査体について、その表面に存在する傷な
どの欠陥を塵埃等と区別して検出するための表面
欠陥検査装置に関する。
どの被検査体について、その表面に存在する傷な
どの欠陥を塵埃等と区別して検出するための表面
欠陥検査装置に関する。
（従来の技術とその問題点）
コンピユータ用磁気デイスクのサブストレート
や半導体ウエハなどにおいては、その表面に存在
するわずかな傷などの欠陥によつて製品の品質が
大きく左右されるため、その表面を鏡面に近い程
度にまで超精密加工するとともに、加工後のサブ
ストレート等について表面欠陥検査を行なう必要
がある。
や半導体ウエハなどにおいては、その表面に存在
するわずかな傷などの欠陥によつて製品の品質が
大きく左右されるため、その表面を鏡面に近い程
度にまで超精密加工するとともに、加工後のサブ
ストレート等について表面欠陥検査を行なう必要
がある。
このような欠陥検査は、従来、検査員の目視に
よつて行なわれており、熟練した検査員はサブミ
クロンオーダーの欠陥を識別できるだけでなく、
後の洗浄工程などによつて除去することができる
無害な塵埃などと、製品に影響を及ぼすような欠
陥とを判別することができる。そして、これによ
つて当該被検査物を後工程に送つてもよいのか、
それとも不合格品として処分すべきかを判断し、
さらに欠陥の種類によつては、表面加工装置の異
常を感じ取つて適切な措置を講ずることも行なわ
れている。
よつて行なわれており、熟練した検査員はサブミ
クロンオーダーの欠陥を識別できるだけでなく、
後の洗浄工程などによつて除去することができる
無害な塵埃などと、製品に影響を及ぼすような欠
陥とを判別することができる。そして、これによ
つて当該被検査物を後工程に送つてもよいのか、
それとも不合格品として処分すべきかを判断し、
さらに欠陥の種類によつては、表面加工装置の異
常を感じ取つて適切な措置を講ずることも行なわ
れている。
ところが、上述のように、検査員の目視による
検査は多岐にわたる能力を必要とするため、検査
員の養成も容易ではなく、また、検査員ごとの検
査能力の差によつて、製品の品質が必ずしも一様
ではないという問題がある。
検査は多岐にわたる能力を必要とするため、検査
員の養成も容易ではなく、また、検査員ごとの検
査能力の差によつて、製品の品質が必ずしも一様
ではないという問題がある。
そこで、このような検査員の目視に代わる表面
欠陥検査装置が種々提案されている。このうち、
前述した被検査物の欠陥と被検査物上の塵埃を判
別する機能を備えている装置として、特開昭57−
13340に開示されたものがある。
欠陥検査装置が種々提案されている。このうち、
前述した被検査物の欠陥と被検査物上の塵埃を判
別する機能を備えている装置として、特開昭57−
13340に開示されたものがある。
第４図はその構成説明図であり、この装置はハ
ーフミラー１に反射させて被検査体２の表面上に
垂直に照射する落射照明３と、被検査体２の表面
上に斜め方向から照射する斜方照明４，４ａ，４
ｂの２つの照明手段を有しており、両照明３，４
による反射光を別々に撮像装置５により受光し、
映像信号として記憶し双方を比較することで、第
５図で示すような被検査体２上の塵埃６とピンホ
ール７の判別を行なつている。なお、８は対物レ
ンズ、９，９ａ，９ｂ，９ｃはコンデンサレン
ズ、１０〜１２はシヤツタである。
ーフミラー１に反射させて被検査体２の表面上に
垂直に照射する落射照明３と、被検査体２の表面
上に斜め方向から照射する斜方照明４，４ａ，４
ｂの２つの照明手段を有しており、両照明３，４
による反射光を別々に撮像装置５により受光し、
映像信号として記憶し双方を比較することで、第
５図で示すような被検査体２上の塵埃６とピンホ
ール７の判別を行なつている。なお、８は対物レ
ンズ、９，９ａ，９ｂ，９ｃはコンデンサレン
ズ、１０〜１２はシヤツタである。
この検査装置は第５図に示すように被検査体２
表面に斜方から照明光１３を照射した場合、ピン
ホール７からの散乱光１４はほぼ正反射するため
対物レンズ８で集光されないが、塵埃６はその形
状が不規則なため、その散乱光１５は四方に散乱
し、対物レンズ８で集光されるという性質を利用
している。
表面に斜方から照明光１３を照射した場合、ピン
ホール７からの散乱光１４はほぼ正反射するため
対物レンズ８で集光されないが、塵埃６はその形
状が不規則なため、その散乱光１５は四方に散乱
し、対物レンズ８で集光されるという性質を利用
している。
つまり、塵埃６、ピンホール７が存在する場
合、落射照明３に対する被検査体２の反射光は、
塵埃６とピンホール７を反映した光であり、斜方
照明４に対する被検査体２の反射光は塵埃６のみ
を反映した光となり、これらの反射光を受けた撮
像装置５における映像信号を各々Ｓ１，Ｓ２とす
ると、信号Ｓ１と信号Ｓ２を比較することで、ピ
ンホール７のみの映像信号を検出することができ
るのである。このとき、映像信号Ｓ１，Ｓ２を所
定の閾値で２値化し、その組合せにより、塵埃６
とピンホール７の判別を行なつている。
合、落射照明３に対する被検査体２の反射光は、
塵埃６とピンホール７を反映した光であり、斜方
照明４に対する被検査体２の反射光は塵埃６のみ
を反映した光となり、これらの反射光を受けた撮
像装置５における映像信号を各々Ｓ１，Ｓ２とす
ると、信号Ｓ１と信号Ｓ２を比較することで、ピ
ンホール７のみの映像信号を検出することができ
るのである。このとき、映像信号Ｓ１，Ｓ２を所
定の閾値で２値化し、その組合せにより、塵埃６
とピンホール７の判別を行なつている。
しかしながら、上記した装置の判別方法では、
２値化信号の単純な組合せによるため、被検査体
表面における多様なピンホール等の欠陥および塵
埃に対し、精度よく判別するのは困難である。ま
た、照明手段が落射照明と斜方照明の２系統必要
となり、光学系が複雑、大型化してしまう問題点
があつた。
２値化信号の単純な組合せによるため、被検査体
表面における多様なピンホール等の欠陥および塵
埃に対し、精度よく判別するのは困難である。ま
た、照明手段が落射照明と斜方照明の２系統必要
となり、光学系が複雑、大型化してしまう問題点
があつた。
さらに、落射照明と斜方照明とが通常は同時に
行なえず、両者の反射光を検出するため同一箇所
を２度撮像しなければならず、時間がかかつてし
まう。これを回避するために、落射照明と斜方照
明の光の波長を変え、２つの撮像装置で各々別々
に受光する方法が用いられるが、この場合も、照
明手段の一層の複雑化と共に、受光手段も２系統
と複雑化してしまう問題点があつた。
行なえず、両者の反射光を検出するため同一箇所
を２度撮像しなければならず、時間がかかつてし
まう。これを回避するために、落射照明と斜方照
明の光の波長を変え、２つの撮像装置で各々別々
に受光する方法が用いられるが、この場合も、照
明手段の一層の複雑化と共に、受光手段も２系統
と複雑化してしまう問題点があつた。
（発明の目的）
この発明は、従来技術における上述の問題の克
服を意図しており、高速かつ正確に被検査体の表
面欠陥のみを判別することができる表面欠陥検査
装置を提供することを目的とする。
服を意図しており、高速かつ正確に被検査体の表
面欠陥のみを判別することができる表面欠陥検査
装置を提供することを目的とする。
（目的を達成するための手段）
上記目的を達成するため、この発明における表
面欠陥検査装置は、被検査体の表面に対し所定角
度でビーム光を照射する照射手段と、前記ビーム
光の散乱光を受光する、受光角度が前記ビーム光
の正反射方向に対し比較的大きい角度に設けられ
た第１の受光手段と、同じく受光角度が前記ビー
ム光の正反射光に対し、比較的小さな角度に設け
られた第２の受光手段と、前記第１及び第２の光
手段により検出された前記散乱光の光強度信号
V1，V2を以下の関係式 V2＝ａ（ａはａ＞０の定数） V2＝bV1 c＋ｄ（ｂ，ｃは、ｂ＞０，ｃ＞０の定
数、ｄは定数） に基づいて比較し、前記被検査体の欠陥判定を行
なう判定手段とを備えて構成されている。
面欠陥検査装置は、被検査体の表面に対し所定角
度でビーム光を照射する照射手段と、前記ビーム
光の散乱光を受光する、受光角度が前記ビーム光
の正反射方向に対し比較的大きい角度に設けられ
た第１の受光手段と、同じく受光角度が前記ビー
ム光の正反射光に対し、比較的小さな角度に設け
られた第２の受光手段と、前記第１及び第２の光
手段により検出された前記散乱光の光強度信号
V1，V2を以下の関係式 V2＝ａ（ａはａ＞０の定数） V2＝bV1 c＋ｄ（ｂ，ｃは、ｂ＞０，ｃ＞０の定
数、ｄは定数） に基づいて比較し、前記被検査体の欠陥判定を行
なう判定手段とを備えて構成されている。
（実施例）
第１図は、この発明の一実施例である表面欠陥
検査装置の構成説明図である。同図において、光
源２０より対物レンズ２１を介し被検査体２の表
面に垂直にビーム光Ｌが照射される。このビーム
光Ｌの反射光をとらえるため、集光レンズ２２，
２３を介して受光素子２４，２５が、ビーム光の
正反射光R0の方向に対し、各々θ1，θ2（θ1＞θ2）
の角度で設置されている。集光レンズ２２，２３
は各々ビーム光Ｌの被検査体２の表面での散乱光
R1，R2を集光し、受光素子２４，２５に結像さ
せるように設けられている。受光素子２４，２５
は受光した光を光電変換し、次段の演算回路２６
に電気信号V1，V2を送つている。
検査装置の構成説明図である。同図において、光
源２０より対物レンズ２１を介し被検査体２の表
面に垂直にビーム光Ｌが照射される。このビーム
光Ｌの反射光をとらえるため、集光レンズ２２，
２３を介して受光素子２４，２５が、ビーム光の
正反射光R0の方向に対し、各々θ1，θ2（θ1＞θ2）
の角度で設置されている。集光レンズ２２，２３
は各々ビーム光Ｌの被検査体２の表面での散乱光
R1，R2を集光し、受光素子２４，２５に結像さ
せるように設けられている。受光素子２４，２５
は受光した光を光電変換し、次段の演算回路２６
に電気信号V1，V2を送つている。
第２図は、第１図で示した装置において、θ1＝
70°，θ2＝10°とした場合の実験結果を示したグラ
フである。図中○印が塵埃等の突出物の存在、×
印がピンホール等の実際の被検査体２の表面欠陥
を示している。図より明らかに、電圧信号V2が
閾値電圧VTH2を越えた時に、突出物、表面欠陥の
存在が認められる。すなわち、突出物、表面欠陥
の存在を判定する境界を示す条件式としてV2＝
ａ（ａはａ＞０の定数）が得られる。しかしなが
ら、突出物と表面欠陥を判別する境界は、例えば
閾値電圧VTH1（従来の２値化に相当）のような単
純な境界線では分けることができず、同図Ａで示
すような境界線で分ける必要がある。
70°，θ2＝10°とした場合の実験結果を示したグラ
フである。図中○印が塵埃等の突出物の存在、×
印がピンホール等の実際の被検査体２の表面欠陥
を示している。図より明らかに、電圧信号V2が
閾値電圧VTH2を越えた時に、突出物、表面欠陥の
存在が認められる。すなわち、突出物、表面欠陥
の存在を判定する境界を示す条件式としてV2＝
ａ（ａはａ＞０の定数）が得られる。しかしなが
ら、突出物と表面欠陥を判別する境界は、例えば
閾値電圧VTH1（従来の２値化に相当）のような単
純な境界線では分けることができず、同図Ａで示
すような境界線で分ける必要がある。
この曲線Ａは第２図の例ではV2＝KV1 1/2（Ｋ
＞０の定数）で近似できているが、散乱受光角
θ1、θ2の変更、突出物、表面欠陥の種類により変
化するために、これら検出条件に応じ変更される
必要がある。しかしながら、種々の実験結果から
類推するに、信号電圧V1の増加にともない、信
号電圧V2が単調に増加する関係のV2＝bV1 c＋ｄ
（ｂ，ｃはｂ＞０，ｃ＞０の定数、ｄは定数）で
示すような式でほぼ正確に近似できる。
＞０の定数）で近似できているが、散乱受光角
θ1、θ2の変更、突出物、表面欠陥の種類により変
化するために、これら検出条件に応じ変更される
必要がある。しかしながら、種々の実験結果から
類推するに、信号電圧V1の増加にともない、信
号電圧V2が単調に増加する関係のV2＝bV1 c＋ｄ
（ｂ，ｃはｂ＞０，ｃ＞０の定数、ｄは定数）で
示すような式でほぼ正確に近似できる。
このような境界線Ａを予め算出し、演算回路２
６において電圧信号V1・V2を比較することで塵
埃等の突出物とピンホール等の表面欠陥を正確に
判別することができる。しかも照明手段は一系統
を用いるだけでよく、同一箇所を異なつた照明手
段で２回照射するようなことはない。また受光手
段は二系統必要であるが、簡単な光電変換素子で
すますことができるため、装置が複雑化すること
はない。
６において電圧信号V1・V2を比較することで塵
埃等の突出物とピンホール等の表面欠陥を正確に
判別することができる。しかも照明手段は一系統
を用いるだけでよく、同一箇所を異なつた照明手
段で２回照射するようなことはない。また受光手
段は二系統必要であるが、簡単な光電変換素子で
すますことができるため、装置が複雑化すること
はない。
第３図はこの発明の他の実施例である表面欠陥
検査装置の構成説明図である。同図に示すように
光源２０を斜方から照射するような構成にして
も、同様の効果を奏する。
検査装置の構成説明図である。同図に示すように
光源２０を斜方から照射するような構成にして
も、同様の効果を奏する。
（発明の効果）
以上説明したように、この発明によれば２つの
受光手段による検出値を以下の関係式 V2＝ａ（ａはａ＞０の定数） V2＝bV1 c＋ｄ（ｂ，ｃは、ｂ＞０，ｃ＞０の定
数、ｄは定数） に基づき比較することで被検査体の表面欠陥以外
の影響を取り除いたため、高速かつ正確に被検査
体の表面欠陥のみを判別することができる。
受光手段による検出値を以下の関係式 V2＝ａ（ａはａ＞０の定数） V2＝bV1 c＋ｄ（ｂ，ｃは、ｂ＞０，ｃ＞０の定
数、ｄは定数） に基づき比較することで被検査体の表面欠陥以外
の影響を取り除いたため、高速かつ正確に被検査
体の表面欠陥のみを判別することができる。
第１図はこの発明の一実施例である表面欠陥検
査装置の構成説明図、第２図は第１図の装置の実
験結果を示すグラフ、第３図はこの発明の他の実
施例である表面欠陥検査装置の構成説明図、第４
図は従来の表面欠陥検査装置の構成説明図、第５
図は塵埃、ピンホールの散乱光の説明図である。 ２……被検査体、２０……光源、２４，２５…
…受光素子、２６……演算回路。
査装置の構成説明図、第２図は第１図の装置の実
験結果を示すグラフ、第３図はこの発明の他の実
施例である表面欠陥検査装置の構成説明図、第４
図は従来の表面欠陥検査装置の構成説明図、第５
図は塵埃、ピンホールの散乱光の説明図である。 ２……被検査体、２０……光源、２４，２５…
…受光素子、２６……演算回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被検査体の表面に存在する表面欠陥の検査を
光学的に行なう表面欠陥検査装置であつて、 前記被検査体の表面に対し所定角度でビーム光
を照射する照射手段と、 前記ビーム光の散乱光を受光する、受光角度が
前記ビーム光の正反射方向に対し比較的大きい角
度に設けられた第１の受光手段と、 同じく受光角度が前記ビーム光の正反射光に対
し、比較的小さな角度に設けられた第２の受光手
段と、 前記第１及び第２の受光手段により検出された
前記散乱光の光強度信号V1，V2を以下の関係式 V2＝ａ（ａはａ＞０の定数） V2＝bV1 c＋ｄ（ｂ，ｃは、ｂ＞０，ｃ＞０の定
数、ｄは定数） に基づいて比較し、前記被検査体の欠陥判定を行
なう判定手段とを備えた表面欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11934087A JPS63284455A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 表面欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11934087A JPS63284455A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 表面欠陥検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63284455A JPS63284455A (ja) | 1988-11-21 |
| JPH0587781B2 true JPH0587781B2 (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=14759061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11934087A Granted JPS63284455A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 表面欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63284455A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0656298B2 (ja) * | 1989-02-07 | 1994-07-27 | 秀樹 我妻 | 反射パターン認識ディテクター |
| US6271916B1 (en) | 1994-03-24 | 2001-08-07 | Kla-Tencor Corporation | Process and assembly for non-destructive surface inspections |
| US20040057044A1 (en) | 1994-12-08 | 2004-03-25 | Mehrdad Nikoonahad | Scanning system for inspecting anamolies on surfaces |
| WO1997046865A1 (en) | 1996-06-04 | 1997-12-11 | Tencor Instruments | Optical scanning system for surface inspection |
| JP7168962B2 (ja) * | 2019-10-07 | 2022-11-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 基板表面欠陥検査方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5129988A (ja) * | 1974-09-06 | 1976-03-13 | Canon Kk | Hyomenkensahoho |
| JPS55124003A (en) * | 1979-03-19 | 1980-09-24 | Sankusu:Kk | Reflection type photoelectric switch |
-
1987
- 1987-05-15 JP JP11934087A patent/JPS63284455A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5129988A (ja) * | 1974-09-06 | 1976-03-13 | Canon Kk | Hyomenkensahoho |
| JPS55124003A (en) * | 1979-03-19 | 1980-09-24 | Sankusu:Kk | Reflection type photoelectric switch |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63284455A (ja) | 1988-11-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |