JPH06147869A - 表面検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、表面検査装置に関し、レーザ光を
小さく絞った状態で、かつ略一定角度で幅広の被検査物
全域に渡ってレーザ光を照射することができ、低コスト
と良好な検出精度を実現することができる表面検査装置
を提供することを目的とする。 【構成】 レーザ光を発するレーザ光源と、該レーザ光
源から出射されるレーザ光を走査する複数個の偏向器
と、該レーザ光源からレーザ光を該偏向器に照射すると
ともに、該偏向器の回転のタイミングを調整することに
より、被検査物上にレーザ光を順次分割して走査する走
査制御手段とを有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、表面検査装置に係り、
詳しくは、レーザ光等の光スポットを被検査物上に走査
させ、その透過光若しくは反射光から被検査物上の欠陥
を検出したり、被検査物の表面粗さや均一性等を測定し
たりする表面検査装置に適用することができ、特に、レ
ーザ光を小さく絞った状態で、かつ略一定角度で幅広の
被検査物全域に渡ってレーザ光を照射することができ、
低コストと良好な検出精度を実現することができる表面
検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、表面検査装置については、例えば
特開昭６３−２０８７４６号公報で報告されたものがあ
り、ここでは、被検査基板と略平行に光透過性の基板が
設けられ、前記被検査基板又は前記光透過性基板の表面
に存在する欠点部を光ビームで相対走査し、該欠点部で
生じる特有の光情報を光電検出することにより、該欠点
部を検出する装置において、前記光透過性基板の光透過
率又は反射率に対応した基板情報を入力する手段と、前
記光ビームを前記光透過性基板を介して被検査基板に入
射するか、前記欠点部からの光情報を前記光透過性基板
を介して光電検出する場合に、前記光電検出により得ら
れた欠点部の情報を前記基板情報に基づいて補正する補
正手段とを有するように構成するため、感度補正するこ
とができるという利点を有する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな表面検査装置においては、被検査物上にレーザ光を
照射させ、その透過光若しくは反射光から欠陥を検出す
る際は、被検査物上全域に渡ってレーザ光を一定角度で
照射させた方が全域に渡って検出感度を一定にすること
ができ好ましい。しかしながら、被検査物の幅が４００
ｍｍ程度と長くなると、従来のように１つの偏向器でレ
ーザ光を走査させた場合は、偏向器と被検査物との距離
が極端に長くなるため、被検査物全域に渡ってレーザ光
を一定角度で照射させることが非常に困難となってしま
う。このため、被検査物端部においては中央部より入射
角度が大きくなってしまうので、被検査物端部では中央
部に比べてレーザ光のビーム径が広がってしまい、これ
に伴ない、検出感度が悪くなってしまうという問題が生
じる。

【０００４】また、走査幅が広くなると、上記と同様偏
向器と被検査物との距離が極端に長くなるため、焦点距
離の長いレンズを用いなければならず、ビーム径を小さ
く絞ることが非常に困難となってしまい、上記と同様検
出精度の点で問題があった。そこで本発明は、レーザ光
を小さく絞った状態で、かつ略一定角度で幅広の被検査
物全域に渡ってレーザ光を照射することができ、低コス
トと良好な検出精度を実現することができる表面検査装
置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
レーザ光を発するレーザ光源と、該レーザ光源から出射
されるレーザ光を走査する複数個の偏向器と、該レーザ
光源からレーザ光を各偏向器に照射するとともに、該偏
向器の回転のタイミングを調整することにより、被検査
物上にレーザ光を順次分割して走査するように構成する
ことを特徴とするものである。

【０００６】請求項２記載の発明は、レーザ光を発する
レーザ光源と、該レーザ光源が１個ずつ設けられるとと
もに、該レーザ光源から出射されるレーザ光を走査し、
かつ同期回転する複数個の偏向器と、該レーザ光源をＯ
Ｎ／ＯＦＦして所定の偏向器のみにレーザ光を照射する
ことにより、被検査物上にレーザ光を順次分割して走査
するように構成することを特徴とするものである。

【０００７】請求項３記載の発明は、レーザ光を発する
レーザ光源と、該レーザ光源から出射されるレーザ光を
１回転する間に複数回走査し、かつ周期回転する複数個
の偏向器と、該レーザ光源からレーザ光を各偏向器に照
射するとともに、各偏向器を一走査毎に無偏向にして所
定の偏向器のみからレーザ光を照射することにより、被
検査物上にレーザ光を順次分割して走査するように構成
することを特徴とするものである。

【０００８】請求項４記載の発明は、各々のレーザ光の
波長が異なる複数個のレーザ光源と、その各々波長の異
なるレーザ光を被検査物上に走査する複数個の偏向器
と、該レーザ光源からレーザ光を各偏向器に照射すると
ともに、各偏向器で該被検査物上にレーザ光を走査した
時、該被検査物を透過若しくは反射した波長の異なる光
を独立に受光する受光器とを有することを特徴とするも
のである。

【０００９】請求項５記載の発明は、１個の偏向器と、
該偏向器に対して線対象に設けられた２個の反射ミラー
及び２個のレーザ光源と、該レーザ光源をＯＮ／ＯＦＦ
して該偏向器を介して所定の反射ミラーのみからレーザ
光を照射することにより、被検査物上にレーザ光を順次
分割して走査するように構成することを特徴とするもの
である。

【００１０】請求項６記載の発明は、１回転する間に複
数回走査する１個の偏向器と、該偏向器に対して線対象
に設けられた２個の反射ミラー及び２個のレーザ光源
と、該レーザ光源からレーザ光を該偏向器に照射すると
ともに、該偏向器を一走査毎に無偏向にして所定の反射
ミラーのみからレーザ光を照射することにより、被検査
物上にレーザ光を順次分割して走査するように構成する
ことを特徴とするものである。

【００１１】請求項７記載の発明は、１個の偏向器と、
該偏向器に対して線対象に設けられた２個の反射ミラー
及び各々波長の異なる２個のレーザ光源と、該レーザ光
源からレーザ光を該偏向器に照射するとともに、該偏向
器で該反射ミラーを介して該被検査物上にレーザ光を走
査した時、該被検査物を透過若しくは反射した波長の異
なる光を独立に受光する受光器とを有することを特徴と
するものである。

【００１２】請求項８記載の発明は、上記請求項１乃至
７記載の発明において、前記偏向器から反射されるレー
ザ光を遮光する遮光板を有することを特徴とするもので
ある。請求項９記載の発明は、上記請求項１乃至８記載
の発明において、前記偏向器は部分的に反射率が変化し
てなることを特徴とするものである。

【００１３】請求項10記載の発明は、上記請求項１乃至
９記載の発明において、前記偏向器から反射されるレー
ザ光を感度補正する感度補正フィルタを有することを特
徴とするものである。請求項11記載の発明は、上記請求
項１乃至10記載の発明において、前記レーザ光源のレー
ザ光のパワー変調を行うパワー変調手段を有することを
特徴とするものである。

【００１４】請求項12記載の発明は、上記請求項１乃至
４記載の発明において、複数個の前記偏向器ユニットを
所定の角度にて配置してなることを特徴とするものであ
る。

【００１５】

【作用】請求項１記載の発明では、レーザ光源から出射
されるレーザ光を複数個の偏向器に入射し、この時、偏
向器の回転のタイミングを適宜調整することにより、被
検査物上を検出精度良く測定できる領域毎にレーザ光で
順次分割して走査することができる。このため、被検査
物上を検出精度良く測定できる領域毎に複数の偏向器に
て分割走査することができるので、従来の広範領域を分
割しないで測定する場合よりも被検査物全域に渡ってレ
ーザ光の入射角度及びビーム形状を一定に近づけること
ができ、検出感度を略一定にすることができる。しか
も、この効果は、偏向器による走査可能範囲の中心部の
みを使用することにより、後述する請求項２〜７記載の
発明の効果よりも大きくすることができる。更には、被
検査物上を順次分割走査することができるので、欠陥の
位置を限定することができる。

【００１６】請求項２記載の発明では、複数個の偏向器
に１個ずつ設けられたレーザ光源を適宜ＯＮ／ＯＦＦし
て所定の偏向器のみにレーザ光を照射することにより、
被検査物上を検出精度良く測定できる領域毎にレーザ光
を順次分割して走査することができる。このため、被検
査物上を検出精度良く測定できる領域毎にレーザ光で分
割走査することができるので、従来の広範領域を分割し
ないで測定する場合よりも被検査物全域に渡ってレーザ
光の入射角度及びビーム形状を一定に近づけることがで
き、検出感度を略一定にすることができる。更には、被
検査物上を順次分割走査することができるので、欠陥の
位置を限定することができる。

【００１７】請求項３記載の発明では、レーザ光源から
レーザ光を複数個の偏向器に照射し、この時、各偏向器
を一走査毎に無偏向にして所定の偏向器からレーザ光を
照射することにより、被検査物上を検出精度良く測定で
きる領域毎にレーザ光を順次分割して走査することがで
きる。このため、被検査物上を検出精度良く測定できる
領域毎にレーザ光で分割走査することができるので、従
来の広範領域を分割しないで測定する場合よりも被検査
物全域に渡ってレーザ光の入射角度及びビーム形状を一
定に近づけることができ、検出感度を略一定にすること
ができる。更には、被検査物上を順次分割走査すること
ができるので、欠陥の位置を限定することができる。

【００１８】請求項４記載の発明では、複数個のレーザ
光源から複数の波長の異なるレーザ光源を複数個の偏向
器に照射し、各偏向器で被検査物上にレーザ光を走査し
た時、該被検査物を透過若しくは反射した波長の異なる
光を独立に受光することができる。このため、被検査物
上を検出精度良く測定できる領域毎に分割して測定する
ことができるので、従来の広範領域を分割しないで測定
する場合よりも被検査物全域に渡ってレーザ光の入射角
度及びビーム形状を一定に近づけることができ、検出感
度を略一定にすることができる。しかも、複数の波長の
レーザ光源を使用し、各偏向器を同期回転させなくて
も、その各々の光を独立に受光することができるので、
欠陥位置を効率良く限定することができる。

【００１９】請求項５記載の発明では、１個の偏向器に
対して線対象に２個の反射ミラー及びレーザ光源を設
け、該レーザ光源をＯＮ／ＯＦＦして、偏向器にレーザ
光を照射し所定の反射ミラーから被検査物上にレーザ光
を照射することにより、被検査物上にレーザ光を２分割
して走査することができる。このため、被検査物を２分
割走査することができるので、従来の広範領域を分割し
ないで測定する場合よりも被検査物全域に渡ってレーザ
光の入射角度及びビーム形状を一定に近づけて検出感度
を略一定にすることができる。更に、被検査物上を分割
走査することができるので、欠陥の位置を限定すること
ができる。

【００２０】請求項６記載の発明では、２個のレーザ光
源からレーザ光を１個の偏向器に照射し、この時、該偏
向器を一走査毎に無偏向にして所定の反射ミラーからレ
ーザ光を照射することにより、被検査物上にレーザ光を
２分割して走査することができる。このため、被検査物
を２分割走査することができるので、従来の広範領域を
分割しないで測定する場合よりも被検査物全域に渡って
レーザ光の入射角度及びビーム形状を一定に近づけるこ
とができ、検出感度を略一定にすることができる。更
に、被検査物上を順次分割走査することができるので、
欠陥の位置を限定することができる。

【００２１】請求項７記載の発明では、２個のレーザ光
源から波長の異なるレーザ光を１個の偏向器に照射し、
偏向器で反射ミラーを介して被検査物上にレーザ光を走
査した時、被検査物を透過若しくは反射した波長の異な
る光を独立に受光することができる。このため、被検査
物を２分割走査することができるので、従来の広範領域
を分割して測定しない場合よりも被検査物全域に渡って
レーザ光の入射角度及びビーム形状を一定に近づけるこ
とができ、検出感度を略一定にすることができる。更
に、複数の波長の光源を使用し、その各々の光を独立に
受光することができるので、欠陥位置を効率良く限定す
ることができる。

【００２２】請求項８記載の発明では、前記偏向器から
反射されるレーザ光を遮光する遮光板を有するように構
成するため、複数個の偏向器や反射ミラーを使用するこ
とによる被検査物上でのレーザ光の重複走査を防ぐこと
ができる。請求項９記載の発明では、前記偏向器は部分
的に反射率が変化してなるように構成しているため、偏
向器の反射率を部分的に変化させることができるので、
被検査物全域に渡って検出感度を効率良く一定にするこ
とができる。

【００２３】請求項10記載の発明では、前記偏向器から
反射されるレーザ光を感度補正する感度補正フィルタを
有するように構成するため、感度補正フィルタで感度を
補正することができるので、被検査物全域に渡って検出
感度を効率良く一定にすることができる。請求項11記載
の発明では、前記レーザ光源のレーザ光のパワー変調を
行うパワー変調手段を有するように構成するため、レー
ザ光のパワー変調を行うことができるので、被検査物全
域に渡って検出感度を効率良く一定にすることができ
る。

【００２４】請求項12記載の発明では、前記偏向器ユニ
ットを所定の角度にて配置してなるように構成するた
め、複数個の偏向器ユニットをある角度を持たせて配置
することによりメカ的干渉を防いで光学系を効率良くコ
ンパクトにすることができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （実施例１）図１は本発明（請求項１）の実施例１に則
した表面検査装置の構成を示す概略図である。図示例で
は、２個の偏向器を使用する場合を例示して説明する
が、３個以上の偏向器をする場合であってもよい。

【００２６】図１において、１はレーザ光源であり、こ
のレーザ光源１から出射されたレーザ光はハーフミラー
２で分割され、この分割された光は各々所定のミラー２
ａで反射されて各々偏向器となるポリゴンミラー３，４
に入射され、このポリゴンミラー３，４にてｆθレンズ
５を介して被検査物６上を分割して走査される。Ａ１は
ポリゴンミラー３でレーザ光が走査される被検査物６上
での走査領域であり、Ａ２はポリゴンミラー４でレーザ
光が走査される被検査物６上での走査領域である。偏向
器となるポリゴンミラー３，４を２個使用する際には、
本実施例のようにハーフミラー２でレーザ光源１のレー
ザ光を２分割すればレーザ光源１のパワー変動をキャン
セルすることができる。これに対し、３個以上の偏向器
を使用した際、１個の光源を分割することにより光量が
減り、検出信号のＳ／Ｎ比が悪くなるような場合は、各
偏向器毎に光源を設置すれば、１個の光源を分割するこ
とによる光量の減少を抑えることができる。ここで、ポ
リゴンミラー３，４の面数をｎとすると、ポリゴンミラ
ー３，４面にて走査できる最大角度θmax はθmax＝２
×３６０度／ｎとなる。そして、ポリゴンミラー３，４
の１面で走査する角度θをθ＜３６０度／ｎとして使用
すると、本実施例の図１に示す如く分割走査を行うこと
ができる。即ち、本実施例では、まず、ポリゴンミラー
３により被検査物６の左側から中央部まで走査させる。
次に、ポリゴンミラー３による走査が中央部まで来た
時、ポリゴンミラー４による走査が中央部から右側へ始
まるように、フォトダイオード７，８の信号を見ながら
ポリゴンミラー３，４の回転のタイミングを適宜調整す
る。この結果、被検査物６上をポリゴンミラー３による
走査領域Ａ１とポリゴンミラー４による走査領域Ｂ１と
いう具合に順次分割走査することができるので、フォト
ダイオード７，８と欠陥信号との時間差に基づいて欠陥
位置を１個所に限定することができる。そして、本実施
例ではポリゴンミラー３，４の１面で走査する角度θを
θ＜３６０度／ｎとして使用することで走査可能範囲の
中央付近のみしか使用しないため、全域に渡って入射角
度を一定にすることができ、検出感度をフラットにする
ことができる。しかも、この効果は後述する実施例の効
果よりも更に大きく、また、ｆθレンズ５の中央部のみ
しか使用しないので、収差を少なくすることもできる。

【００２７】このように、本実施例では、レーザ光源１
からのレーザ光をハーフミラー２で２分割し、２分割さ
れたレーザ光を並列に並べた２個のポリゴンミラー３，
４に照射し、この２個のポリゴンミラー３，４の回転の
タイミングを適宜調整することにより、被検査物６上に
走査領域Ａ１，Ａ２（検出精度良く測定できる領域）と
いう具合に分割して走査するように構成したため、被検
査物６上を検出精度良く測定できる領域毎に分割して測
定することができる。このため、従来の広範領域を分割
しないで測定する場合よりも被検査物６全域に渡ってレ
ーザ光の入射角度及びビーム形状を一定に近づけること
ができ、検出感度を略一定にすることができる。しか
も、この効果はポリゴンミラー３，４による走査可能範
囲の中心部のみを使用しているため、後述する実施例の
効果よりも大きい。更には、被検査物６上を順次分割走
査することができるので、欠陥位置を限定することがで
きる。 （実施例２）次に、図２は本発明（請求項２）の実施例
２に則した表面検査装置の構成を示す概略図である。図
２において、図１と同一符号は同一又は相当部分を示
す。図示例では、２個の偏向器を使用する場合を例示し
て説明するが、３個以上の偏向器を使用する場合であっ
てもよい。さて、ポリゴンミラー３，４の１面で走査す
る角度θをθ＞３６０度／ｎとして使用する場合は、実
施例１では、前述の如く複数個の偏向器にて被検査物上
を順次走査することはできないが、この場合、１個の偏
向器で走査する範囲が広くなるので、光学系をコンパク
トにすることができるという利点がある。

【００２８】本実施例では、並列に配置した２個のポリ
ゴンミラー３，４に対して各々に半導体レーザ１を１個
づつ用意し、まず、ポリゴンミラー３側の半導体レーザ
１をＯＮにするとともに、ポリゴンミラー４側の半導体
レーザ１をＯＦＦにし、この状態で２個のポリゴンミラ
ー３，４を同期回転させる。そして、ポリゴンミラー３
にて被検査物６上の左側から中央部までレーザ光が走査
された時点でポリゴンミラー３側の半導体レーザ１をＯ
ＦＦにするとともに、ポリゴンミラー４側の半導体レー
ザ１をＯＮにし、ポリゴンミラー４にて被検査物６上に
中央部から右側へレーザ光を走査させる。

【００２９】このように、本実施例では、２個のポリゴ
ンミラー３，４に対して各々１個づつ設けたレーザ光源
１を適宜ＯＮ／ＯＦＦすることにより、所定のポリゴン
ミラー３，４のみにレーザ光を照射することで被検査物
６上に走査領域Ａ１，Ａ２（検出精度良く測定できる領
域）という具合に分割して走査するように構成したた
め、被検査物６上を検出精度良く測定できる領域毎に分
割して測定することができる。このため、従来の広範領
域を分割しないで測定する場合よりも被検査物６全域に
渡ってレーザ光の入射角度及びビーム形状を一定に近づ
けることができ、検出感度を略一定にすることができ
る。しかも、被検査物６上を順次分割走査することがで
きるので、欠陥位置を限定することができる。 （実施例３）次に、図３は本発明（請求項３）の実施例
３に則した表面検査装置の構成を示す概略図である。図
示例では、２個の偏向器を使用する場合を例示して説明
するが、３個以上の偏向器を使用する場合であってもよ
い。ポリゴンミラー３，４の１面で走査する角度θをθ
＞３６０度／ｎとして使用する場合は、実施例１では、
前述の如く複数個の偏向器にて被検査物上を順次走査す
ることはできないが、この場合、１個の偏向器で走査す
る範囲が広くなるので、光学系をコンパクトにすること
ができるという利点がある。図３において、図１と同一
符号は同一又は相当部分を示し、11は反射面11ａと無反
射面11ｂが交互に配置され形成されたポリゴンミラーで
あり、12は反射面12ａと無反射面12ｂが交互に配置され
形成されたポリゴンミラーである。

【００３０】本実施例では、図３に示す如く、無反射面
11ｂ，12ｂと反射面11ａ，12ａとが交互に配置され形成
されたミラー面を有する２個のポリゴンミラー11，12を
使用し、ポリゴンミラー11によってレーザ光（半導体レ
ーザに限らない）を走査している時はポリゴンミラー12
によってレーザ光が走査されないように２つのポリゴン
ミラー11，12を同期回転させる。具体的には、ポリゴン
ミラー11のレーザ光が照射される面を反射面11ａとし、
ポリゴンミラー12のレーザ光が照射される面を無反射面
12ｂとし、この状態でポリゴンミラー11，12を同期回転
させ、ポリゴンミラー11にて被検査物６上左側から中央
部までレーザ光が走査された時点でポリゴンミラー11の
レーザ光が照射される面を無反射面11ｂとし、ポリゴン
ミラー12のレーザ光が照射される面を反射面12ａとし、
この状態でポリゴンミラー12にて被検査物６ｂ中央部か
らレーザ光を右側へ走査させる。

【００３１】このように、本実施例では、レーザ光源１
からレーザ光をポリゴンミラー11，12に照射し、この
時、２個のポリゴンミラー11，12を一走査毎に無偏向に
して所定のポリゴンミラー11，12によりレーザ光を照射
することにより、被検査物６上を走査領域Ａ１，Ａ２
（検出精度良く測定できる領域）という具合に分割して
走査するように構成したため、被検査物６上を検出精度
良く測定できる領域毎に分割して測定することができ
る。このため、従来の広範領域を分割しないで測定する
場合よりも被検査物６全域に渡ってレーザ光の入射角度
及びビーム形状を一定に近づけることができ、検出感度
を略一定にすることができる。しかも、被検査物６上を
順次分割走査することができるので、欠陥位置を限定す
ることができる。

【００３２】なお、実施例２では、反射面11ａ，12ａと
無反射面11ｂ，12ｂを交互に配置され形成されたポリゴ
ンミラー11，12を偏向器として用いる場合について説明
したが、図４に示す如く、回折面13ａと無回折面13ｂが
交互に配置され形成されたホログラムスキャナ13を偏向
器として用いる場合であってもよい。 （実施例４）次に、図５は本発明（請求項４）の実施例
４に則した表面検査装置の構成を示す概略図である。図
示例では２個の偏向器を使用する場合を例示して説明す
るが、３個以上の偏向器を使用する場合であってもよ
い。図５において、図１と同一符号は同一又は相当部分
を示し、21は被検査物６を透過若しくは反射したレーザ
光を導光する導光棒であり、22ａ，22ｂは導光棒21から
導かれた光のうち特定波長領域の光のみを選択的に透過
する干渉フィルターであり、23ａ，23ｂは波長フィルタ
ー22ａ，22ｂを介して透過された特定波長領域の光を光
電変換する受光器である。

【００３３】本実施例では、レーザ光源１ａからの波長
λ１のレーザ光をポリゴンミラー３で走査し、レーザ光
源１ｂからの波長λ２のレーザ光をポリゴンミラー４で
走査し、この２個のポリゴンミラー３にて被検査物６上
を走査領域Ａ１，Ａ２という具合に２分割して走査す
る。そして、被検査物６からの透過若しくは反射したレ
ーザ光を導光棒21により導き、その端に設置された波長
フィルター22ａ，22ｂを通して受光器23ａ，23ｂにて光
電変換する。ここでの、受光器23ａの前に設置された波
長フィルター22ａは波長λ１の光しか透過させず、受光
器23ｂの前に設置された波長フィルター22ｂはは波長λ
２の光しか透過させない。この結果、実施例１〜３の如
くポリゴンミラー３，４を同期回転させ、どちらか一方
のポリゴンミラー３，４によってのみレーザ光が走査さ
れるようにしなくても、２個のポリゴンミラー３，４両
方によって走査されたレーザ光の透過若しくは反射光を
各々に対して設けた受光器23ａ，23ｂによって独立に受
光することができるので、フォトダイオード７，８の信
号を基準に欠陥位置を効率良く限定することができる。

【００３４】このように、本実施例では、λ１，λ２と
波長の異なる２つのレーザ光を２個のポリゴンミラー
３，４で被検査物６上に各々走査領域Ａ１，Ａ２という
具合に２分割して走査し、被検査物６からの透過若しく
は反射光を導光棒21により導き、２個の波長フィルター
22ａ，22ｂを介して２個の受光器23ａ，23ｂで各々光電
変換するように構成している。このため、被検査物６上
を検出精度良く測定できる領域毎に２分割して測定する
ことができるので、従来の広範領域を分割しないで測定
する場合よりも被検査物６全域に渡ってレーザ光の入射
角度及びビーム形状を一定に近づけることができ、検出
感度を略一定にすることができる。しかも、複数の波長
の異なるレーザ光源１ａ，１ｂを使用し、各ポリゴンミ
ラー３，４を同期回転させなくても、その各々の光を独
立に受光することができるので、欠陥位置を効率良く限
定することができる。 （実施例５）実施例１〜４では２個のポリゴンミラー
３，４を用いて２分割して走査する場合について説明し
たが、本発明においては、以下に説明する実施例のよう
に、１個のポリゴンミラーに対して２個のレーザ光源を
用いて２分割する場合であってもよい。以下、具体的に
図面を用いて説明する。

【００３５】図６は本発明（請求項５）の実施例５に則
した表面検査装置の構成を示す概略図である。図６にお
いて、図１と同一符号は同一又は相当部分を示し、31は
ポリゴンミラーであり、このポリゴンミラー31に対して
２個のミラー２ａ及び２個の反射ミラー２ａが設けられ
ている。本実施例では、図６の左側の半導体レーザ１に
よってポリゴンミラー31に入射したレーザ光は左側の反
射ミラー２ａによって反射され、ｆθレンズ５を介して
被検査物６の左半分を走査する。一方、図６の右側の半
導体レーザ１によってポリゴンミラー31に入射したレー
ザ光は右側の反射ミラー２ａによって反射されｆθレン
ズ５を介して被検査物６の右半分を走査する。具体的に
は、まず、図６の左側の半導体レーザ１をＯＮにし、図
６の右側の半導体レーザ１をＯＦＦにしてポリゴンミラ
ーを回転させる。そして、左側の反射ミラー２ａにてｆ
θレンズ５を介して被検査物上左側から中央部までレー
ザ光を走査させた時点で図６の左側の半導体レーザ１を
ＯＦＦにし、図６の右側の半導体レーザ１をＯＮにし、
反射ミラー２ａにて中央部から右側へ走査させる。この
方法により、実施例１と同じように被検査物上を順次走
査させ、欠陥位置を１つに限定することができる。

【００３６】このように、本実施例では、１個のポリゴ
ンミラー31に対して線対象に２個の反射ミラー２ａ及び
レーザ光源１を配置し、この２個のレーザ光源１を適宜
ＯＮ・ＯＦＦしてポリゴンミラー31にレーザ光を照射
し、所定の反射ミラー２ａからレーザ光を被検査物６上
に照射することにより、被検査物６上を走査領域Ａ１、
Ａ２（検出精度良く測定できる領域）という具合に２分
割して走査するように構成したため、被検査物６上を検
出精度良く測定できる領域毎に２分割して測定すること
ができる。このため、従来の広範領域を分割しないで測
定する場合よりも被検査物６全域に渡ってレーザ光の入
射角度及びビーム形状を一定に近づけることができ、検
出感度を略一定にすることができる。しかも被検査物６
上を順次分割走査することができるので、欠陥位置を限
定することができる。 （実施例６）実施例１〜４では２個のポリゴンミラー
３，４を用いて２分割して走査する場合について説明し
たが、本発明においては、以下に説明する実施例のよう
に、１個のポリゴンミラーに対して２つのレーザ光源を
用いて２分割する場合であってもよい。以下、具体的に
図面を用いて説明する。

【００３７】図７は本発明（請求項６）の実施例６に則
した表面検査装置の構成を示す概略図である。図７にお
いて、図１と同一符号は同一又は相当部分を示し、33は
反射面33ａと無反射面33ｂが交互に配置され形成された
ポリゴンミラーであり、このポリゴンミラー33に対して
２個の反射ミラー２ａ及び２個のレーザ光源１が設けら
れている。

【００３８】本実施例では、実施例３と同じように反射
面33ａと無反射面33ｂが交互に配置され形成された１個
のポリゴンミラー33を使用し、そのポリゴンミラー33に
２個のレーザ光源１のレーザ光を入射させる。この時、
図７の左側のレーザ光源１のレーザ光が反射面33ａに入
射している時は、図７の右側のレーザ光源１のレーザ光
が無反射面33ｂに入射するように配置する。一方、図７
の左側のレーザ光源１のレーザ光が無反射面33ｂに入射
している時は、図７の右側のレーザ光源１のレーザ光が
反射面33ａに入射する。具体的には、図７の左側のレー
ザ光源１からレーザ光が入射されるポリゴンミラー33面
を反射面33ａとし、図７の右側のレーザ光源１からレー
ザ光が照射されるポリゴンミラー33面を無反射面33ｂと
し、この状態でポリゴンミラー33の反射面33ａから反射
されたレーザ光を左側の反射ミラー２ａを介して被検査
物６上左側から中央部までレーザ光を走査させる。そし
て、この時点で図７の左側のレーザ光源１からレーザ光
が照射されるポリゴンミラー33の面を無反射面33ｂと
し、図７の右側のレーザ光源１からレーザ光が照射され
るポリゴンミラー33の面を反射面33ａとし、この状態で
ポリゴンミラー33の反射面33ａから反射されたレーザ光
を右側の反射ミラー２ａを介して中央部から右側へ走査
させる。

【００３９】このように、本実施例では、２個のレーザ
光源１からレーザ光をポリゴンミラー33に照射し、この
時、ポリゴンミラー33を一走査毎に無偏向にして所定の
反射ミラー２ａからレーザ光を照射することにより、被
検査物６上をレーザ光で走査領域Ａ１，Ａ２（検出制度
良く測れる領域）という具合に分割して走査するように
構成したため、被検査物６上を検出制度良く測れる領域
毎に２分割して測定することができる。このため、従来
の広範領域を分割しないで測定する場合よりも被検査物
６全域に渡ってレーザ光の入射角度及びビーム形状に一
定に近づけることができ、検出感度を略一定にすること
ができる。しかも、被検査物６上を２分割走査すること
ができるので、欠陥位置を限定することができる。

【００４０】なお、実施例６では、反射面33ａと無反射
面33ｂを交互に配置され形成されたポリゴンミラー33を
用いて行う場合について説明したが、前述の図４に示す
如く、回折面13ａと無回折面13ｂが交互に配置され形成
されたホログラムスキャナ13を用いて行う場合であって
もよい。 （実施例７）実施例１〜４では２個のポリゴンミラー
３，４を用いて２分割して走査する場合について説明し
たが、本発明においては、以下に説明する実施例のよう
に、１個のポリゴンミラーに対して２個のレーザ光源を
用いて２分割する場合であってもよい。以下、具体的に
図面を用いて説明する。

【００４１】図８は本発明（請求項７）の実施例７に則
した表面検査装置の構成を示す概略図である。図８にお
いて、図５，６と同一符号は同一又は相当部分を示す。
本実施例では、１つのポリゴンミラー31に２つのレーザ
光源１ａ，１ｂからλ１，λ２の波長の異なる２つのレ
ーザ光を入射させる。レーザ光源１ａ側の反射ミラー２
ａは波長λ１のレーザ光源１の光を反射し、レーザ光源
１ｂ側の反射ミラー２ａでは波長λ２のレーザ光源１の
光を反射する。この２つの反射ミラー２ａにて被検査物
６を２分割して走査する。被検査物６からの透過若しく
は反射したレーザ光を導光棒21により導き、その端に設
置された波長フィルター22ａ，22ｂを介して受光器23
ａ，23ｂにて光電変換する。ここで、受光器23ａの前に
設置された波長フィルター22ａは波長λ１の光しか透過
されず、受光器23ｂの前に設置された波長フィルター22
ｂは波長λ２の光しか透過されない。この結果、反射ミ
ラー２ａによって走査されたレーザ光の透過若しくは反
射光を受光器23ａ，23ｂによって独立に受光することが
できるので、フォトダイオード７，８の信号を基準に欠
陥位置を限定することができる。

【００４２】このように、本実施例では、λ１，λ２と
波長の異なる２つのレーザ光を１つのポリゴンミラー31
で被検査物６上に各々走査領域Ａ１，Ａ２という具合に
２分割して走査し、被検査物６からの透過若しくは反射
光を導光棒21により導き、２つの波長フィルター22ａ，
22ｂを介して２つの受光器23ａ，23ｂで光電変換するよ
うに構成している。このため、被検査物６上を検出制度
良く測れる領域毎に２分割して測定することができるの
で、従来の広範領域を分割しないで測定する場合よりも
被検査物６全域に渡ってレーザ光の入射角度及びビーム
形状に一定に近づけることができ、検出感度を略一定に
することができる。しかも、複数の波長の光源を使用
し、ポリゴンミラー３，４を同期回転させなくても、そ
の各々の光を独立に受光することができるので、欠陥位
置を限定することができる。

【００４３】本発明においては、図１に示す如く、ポリ
ゴンミラー３，４の後に遮光板を設けて構成してもよ
く、この場合、ポリゴンミラー３，４や反射ミラー２ａ
を使用することによる被検査物６上でのレーザ光の重複
走査を効率良く防ぐことができる。なお、これは実施例
１に限らず実施例２〜７に適用することができるのは言
うまでもない。

【００４４】次に、本発明においては、図９に示す如
く、ポリゴンミラーの反射率を部分的に適宜変化させて
構成したものを用いてもよく、この場合、反射率が一定
なものを用いている場合よりも被検査物上中央部と端部
における検出感度を効率良く一定にすることができる。
また、図10に示す如く、ポリゴンミラーの後に透過率分
布を持つ感度補正フィルター43を設置してもよく、この
場合、感度補正フィルター43を設けない場合よりも被検
査物上中央部と端部における検出感度を効率良く一定に
することができる。

【００４５】また、図11に示す如く、半導体レーザを用
いて適宜パワー変調してもよく、この場合、パワー変調
しない場合よりも被検査物上中央部と端部における検出
感度を効率良く一定にすることができる。さて、実施例
１のような走査を行おうとした場合、各ポリゴンミラー
３，４の中心をかなり近づけた状態で配置しなければな
らない。これを市販の通常のポリゴンスキャナユニット
を並列に並べて実施しようとすると、各ユニットがメカ
的に干渉してしまう場合がある。そこで、本発明におい
ては、図12に示す如く、ポリゴンスキャナユニット45
ａ，45ｂをある角度を付けて配置し、一部のユニット45
ａ，45ｂからのレーザ光を反射ミラー２ａにて反射させ
て構成してもよく、この場合、メカ的に干渉することな
く効率良くコンパクトなシステムにすることができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、レーザ光を小さく絞っ
た状態で、かつ略一定角度で幅広の被検査物全域に渡っ
てレーザ光を照射することができ、低コストと良好な検
出制度を実現することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に則した表面検査装置の構成
を示す概略図である。

【図２】本発明の実施例２に則した表面検査装置の構成
を示す概略図である。

【図３】本発明の実施例３に則した表面検査装置の構成
を示す概略図である。

【図４】本発明に適用できるホログラムスキャナを示す
図である。

【図５】本発明の実施例４に則した表面検査装置の構成
を示す概略図である。

【図６】本発明の実施例５に則した表面検査装置の構成
を示す概略図である。

【図７】本発明の実施例６に則した表面検査装置の構成
を示す概略図である。

【図８】本発明の実施例７に則した表面検査装置の構成
を示す概略図である。

【図９】本発明に適用できるポリゴンミラーを示す図で
ある。

【図10】本発明に適用できる感度補正フィルターを示す
図である。

【図11】本発明に適用できるレーザ光源のレーザ光のパ
ワー変調を行う場合を示す図である。

【図12】本発明に適用できるポリゴンスキャナユニット
を所定角度にて配置してなる場合を示す図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ レーザ光源 ２ ハーフミラー ２ａ 反射ミラー ３，４，11，12，31，33 ポリゴンミラー ５ ｆθレンズ ６ 被検査物 ７，８ フォトダイオード 11ａ，12ａ 反射面 11ｂ，12ｂ 無反射面 13 ホログラムスキャナ 13ａ 回析面 13ｂ 無回析面 21 導光棒 22ａ，22ｂ 波長フィルター 23ａ，23ｂ 受光器 33ａ 反射面 33ｂ 無反射面 41 遮光板 43 感度補正フィルター 45ａ，45ｂ ポリゴンスキャナユニット

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光を発するレーザ光源と、該レーザ
   光源から出射されるレーザ光を走査する複数個の偏向器
   と、該レーザ光源からレーザ光を各偏向器に照射すると
   ともに、該偏向器の回転のタイミングを調整することに
   より、被検査物上にレーザ光を順次分割して走査する走
   査制御手段とを有することを特徴とする表面検査装置。
2. 【請求項２】レーザ光を発するレーザ光源と、該レーザ
   光源が１個ずつ設けられるとともに、該レーザ光源から
   出射されるレーザ光を走査し、かつ同期回転する複数個
   の偏向器と、該レーザ光源をＯＮ／ＯＦＦして所定の偏
   向器のみにレーザ光を照射することにより、被検査物上
   にレーザ光を順次分割して走査する走査制御手段とを有
   することを特徴とする表面検査装置。
3. 【請求項３】レーザ光を発するレーザ光源と、該レーザ
   光源から出射されるレーザ光を１回転する間に複数回走
   査し、かつ周期回転する複数個の偏向器と、該レーザ光
   源からレーザ光を各偏向器に照射するとともに、各偏向
   器を一走査毎に無偏向にして所定の偏向器のみからレー
   ザ光を照射することにより、被検査物上にレーザ光を順
   次分割して走査する走査制御手段とを有することを特徴
   とする表面検査装置。
4. 【請求項４】各々のレーザ光の波長が異なる複数個のレ
   ーザ光源と、その各々波長の異なるレーザ光を被検査物
   上に走査する複数個の偏向器と、該レーザ光源からレー
   ザ光を各偏向器に照射するとともに、各偏向器で該被検
   査物上にレーザ光を走査した時、該被検査物を透過若し
   くは反射した波長の異なる光を独立に受光する受光器と
   を有することを特徴とする表面検査装置。
5. 【請求項５】１個の偏向器と、該偏向器に対して線対象
   に設けられた２個の反射ミラー及び２個のレーザ光源
   と、該レーザ光源をＯＮ／ＯＦＦして該偏向器を介して
   所定の反射ミラーのみからレーザ光を照射することによ
   り、被検査物上にレーザ光を順次分割して走査する走査
   制御手段とを有することを特徴とする表面検査装置。
6. 【請求項６】１回転する間に複数回走査する１個の偏向
   器と、該偏向器に対して線対象に設けられた２個の反射
   ミラー及び２個のレーザ光源と、該レーザ光源からレー
   ザ光を該偏向器に照射するとともに、該偏向器を一走査
   毎に無偏向にして所定の反射ミラーのみからレーザ光を
   照射することにより、被検査物上にレーザ光を順次分割
   して走査する走査制御手段とを有することを特徴とする
   表面検査装置。
7. 【請求項７】１個の偏向器と、該偏向器に対して線対象
   に設けられた２個の反射ミラー及び各々波長の異なる２
   個のレーザ光源と、該レーザ光源からレーザ光を該偏向
   器に照射するとともに、該偏向器で該反射ミラーを介し
   て該被検査物上にレーザ光を走査した時、該被検査物を
   透過若しくは反射した波長の異なる光を独立に受光する
   の受光器とを有することを特徴とする表面検査装置。
8. 【請求項８】前記偏向器から反射されるレーザ光を遮光
   する遮光板を有することを特徴とする請求項１乃至７記
   載の表面検査装置。
9. 【請求項９】前記偏向器は部分的に反射率が変化してな
   ることを特徴とする請求項１乃至８記載の表面検査装
   置。
10. 【請求項10】前記偏向器から反射されるレーザ光を感度
    補正する感度補正フィルタを有することを特徴とする請
    求項１乃至９記載の表面検査装置。
11. 【請求項11】前記レーザ光源のレーザ光のパワー変調を
    行うパワー変調手段を有することを特徴とする請求項１
    乃至10記載の表面検査装置。
12. 【請求項12】複数個の前記偏向器ユニットを所定の角度
    にて配置してなることを特徴とする請求項１乃至４記載
    の表面検査装置。