JPH06281425A - Method and device for inspecting pattern hole - Google Patents

Method and device for inspecting pattern hole

Info

Publication number
JPH06281425A
JPH06281425A JP9372593A JP9372593A JPH06281425A JP H06281425 A JPH06281425 A JP H06281425A JP 9372593 A JP9372593 A JP 9372593A JP 9372593 A JP9372593 A JP 9372593A JP H06281425 A JPH06281425 A JP H06281425A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern hole
light
inspection
inspection object
prism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9372593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kojima
弘 小島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP9372593A priority Critical patent/JPH06281425A/en
Publication of JPH06281425A publication Critical patent/JPH06281425A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a method for inspecting the pattern hole where the mechanical inspection free from subject point of view of a person is realized, the inspection time can be short, the manufacturing cost of the inspecting device is inexpensive, and the stable inspection results with high reproducibility can be obtained. CONSTITUTION:The laser beam L emitted from a laser oscillator 1 is reflected by a mirror 3, and radiated toward a shadow mask 2 having a number of pattern holes 6, and the refracted light which is refracted by one pattern hole and emitted therefrom is divided into two directions by a half mirror 4. The individual refracted light is linearly taken out by passing linear slits 8a, 8b, and the intensity of the linear refracted light is continuously detected by each unit of the charge element by CCD line sensors 9a, 9b. The diameter of the pattern hole or the like is inspected by measuring the pitch of the light and shade fringe of the refracted light from the inspection results.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、規則的に並べられた複
数の微細穴、すなわちパターン穴を有する物体、例えば
カラーテレビに用いられるシャドウマスク等に対して、
パターン穴の形状が規定通りに形成されているか否かを
検査するパターン穴検査方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object having a plurality of regularly arranged fine holes, that is, pattern holes, such as a shadow mask used in a color television.
The present invention relates to a pattern hole inspection method and device for inspecting whether or not the shape of a pattern hole is formed as specified.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、シャドウマスク等といったパター
ン穴担持体に関するパターン穴の検査は、多くの場合、
機械的には行われておらず、目視による検査が一般的で
あった。この目視による検査では、個人差によって判定
結果にバラツキが生じたり、検査者が極度に疲労したり
等といった問題があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in many cases, inspection of pattern holes on a pattern hole carrier such as a shadow mask is performed.
It was not mechanically performed, and visual inspection was common. In this visual inspection, there are problems that the determination results vary due to individual differences, the examiner is extremely tired, and the like.

【0003】また、未だ実験的な段階であって実用化は
されていないが、顕微鏡と画像処理器との組合せによっ
て構成された検査装置も提案されている。しかしながら
この検査装置に関しては、検査時間が非常に長くかか
り、しかも製造コストが非常に高い。従って現状では実
用的な価値は疑問視されている。
Further, although it is still in an experimental stage and has not been put into practical use, an inspection apparatus constituted by a combination of a microscope and an image processor has been proposed. However, with this inspection apparatus, the inspection time is very long and the manufacturing cost is very high. Therefore, the practical value is currently questioned.

【0004】一方、例えば特開昭58−35407号、
同58−35408号の各公報によれば、空間フィルタ
リング方式の光情報処理を用いたパターン穴検査方法も
提案されている。しかしながらこの検査方法に関して
は、理想的な光源が得られにくく、そのため周波数領域
での精度が得られにくく、そのためフィルタリング後の
再生像が微分画像に酷似してしまい、よって検査結果が
安定しないという問題があった。また、この従来方法
は、1つ1つの微細穴に着目するのではなく、多数の微
細穴の集合を全体としてまとめて計測しようとするもの
であり、従ってこの点からも信頼性の高い検査は期待で
きなかった。
On the other hand, for example, JP-A-58-35407,
According to Japanese Patent Laid-Open No. 58-35408, there is also proposed a pattern hole inspection method using optical information processing of a spatial filtering method. However, regarding this inspection method, it is difficult to obtain an ideal light source, and therefore it is difficult to obtain accuracy in the frequency domain, so that the reproduced image after filtering is very similar to the differential image, and the inspection result is not stable. was there. In addition, this conventional method does not focus on individual fine holes, but attempts to measure a set of a large number of fine holes as a whole. Therefore, from this point as well, reliable inspection is not possible. I couldn't expect it.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
点を解消するためになされたものであって、人の主観に
よらない機械的な検査を実現し、検査時間が短くて済
み、検査装置の製造コストが安く、しかも再現性の高い
安定した検査結果を得ることができるパターン穴検査方
法及び装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and realizes a mechanical inspection independent of human subjectivity, and the inspection time is short. An object of the present invention is to provide a pattern hole inspection method and an apparatus, which are low in manufacturing cost of an inspection device and can obtain stable inspection results with high reproducibility.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】図12に示すように、コ
ヒーレントな平行光、すなわち可干渉性の大きい光、例
えばレーザ光Lが微細穴、例えば遮光板101に形成し
たピンホール102を通過すると、そのピンホール10
2の背後に回折パターンPが発生する。この回折パター
ンPについてA−A’線に沿った光強度分布を見ると、
図13に示すような強度波形が得られる。この強度波形
図において山と山又は谷と谷の間隔が、回折による干渉
の結果として得られる明暗の縞のピッチであり、このピ
ッチ値は、ピンホール102の穴径の関数となる。ま
た、回折パターンPの形状はピンホール102の形状と
相関関係にある。従って逆に、回折パターンPの明暗周
期や形状を求めれば、ピンホール102の形状を判定で
きる。なお、ピンホール102に関する回折は、そのピ
ンホールの形状が円形でも、あるいは角形でも発生す
る。但し、ピンホールが角形の場合は、長辺方向の回折
幅が狭く、短辺方向の回折幅が広くなる。
As shown in FIG. 12, when coherent parallel light, that is, light with large coherence, such as laser light L, passes through a minute hole, for example, a pinhole 102 formed in a light shielding plate 101. , That pinhole 10
A diffraction pattern P is generated behind 2. Looking at the light intensity distribution along the line AA ′ for this diffraction pattern P,
An intensity waveform as shown in FIG. 13 is obtained. In this intensity waveform diagram, the interval between peaks or peaks or valleys and valleys is the pitch of light and dark stripes obtained as a result of interference due to diffraction, and this pitch value is a function of the hole diameter of the pinhole 102. Further, the shape of the diffraction pattern P has a correlation with the shape of the pinhole 102. Therefore, conversely, the shape of the pinhole 102 can be determined by obtaining the light / dark cycle or shape of the diffraction pattern P. Diffraction for the pinhole 102 occurs even if the pinhole has a circular shape or a rectangular shape. However, when the pinhole is rectangular, the diffraction width in the long side direction is narrow and the diffraction width in the short side direction is wide.

【0007】本発明に係るパターン穴検査方法は、以上
のような光回折現象を利用するものであり、具体的に
は、パターン穴を有する検査対象物に向けてレーザ光を
照射し、そのパターン穴で回折して出射する回折光を線
状スリットに通すことによって直線状に取り出し、その
直線状回折光の強度をラインセンサによって微小領域ご
とに連続して検出し、その検出結果より回折光の明暗の
ピッチを求めることによってパターン穴の形状等を検査
することを特徴としている。回折光を直線状に取り出す
ことに関しては、例えば図12におけるA−A’線に沿
った1本を取り出すようにしても良いし、あるいはA−
A’線に直交するB−B’線に沿った他の1本を追加し
て、合計2本を取り出すようにしても良い。このような
2本の回折光の取り出しは、例えば回折光の光路上にハ
ーフミラーを配置することにより達成できる。
The pattern hole inspection method according to the present invention utilizes the above-described light diffraction phenomenon. Specifically, the pattern hole is irradiated with laser light toward an object to be inspected. The diffracted light diffracted by the hole and emitted is linearly extracted by passing it through a linear slit, and the intensity of the linear diffracted light is continuously detected for each minute area by a line sensor. The feature is that the shape of the pattern hole is inspected by obtaining the pitch of light and dark. Regarding the linear extraction of the diffracted light, for example, one line along the line AA 'in FIG. 12 may be extracted, or A-
Another one along the line BB ′ orthogonal to the line A ′ may be added to take out a total of two. Extraction of such two diffracted lights can be achieved, for example, by disposing a half mirror on the optical path of the diffracted lights.

【0008】また、本発明に係るパターン穴検査装置
は、パターン穴を有する検査対象物に向けてレーザ光を
照射するレーザ発振器と、レーザ光の進行方向に関して
検査対象物の後方位置に配置されていて、パターン穴か
ら出射する回折光を直線状に取り出す線状スリットと、
線状スリットの後方位置に配置されていて、直線状に取
り出された回折光を取り込んで微小領域ごとの連続する
光強度信号として出力するラインセンサとを有してい
る。そして、ラインセンサの出力信号に基づいて回折光
の明暗のピッチを求めることによってパターン穴の形状
等を検査する。
Further, the pattern hole inspection apparatus according to the present invention is arranged at a rear position of the inspection object with respect to the traveling direction of the laser beam and the laser oscillator for irradiating the inspection object having the pattern hole with the laser beam. And a linear slit that linearly extracts the diffracted light emitted from the pattern hole,
The line sensor is provided at a position behind the linear slit and takes in the diffracted light linearly extracted and outputs it as a continuous light intensity signal for each minute region. Then, the shape of the pattern hole or the like is inspected by obtaining the pitch of the light and dark of the diffracted light based on the output signal of the line sensor.

【0009】ラインセンサとしては、例えばCCD(Ch
arge Coupled Device)タイプ1024ビットで構成さ
れるCCDラインセンサを用いることができる。
As the line sensor, for example, CCD (Ch
A CCD line sensor composed of a large coupled device (1024 bits) type can be used.

【0010】[0010]

【作用】ラインセンサは図13に示すような光強度波形
に関して、横軸方向の各位置に対応した光強度を電荷素
子単位で読み取る。この読み取り結果から、回折パター
ンP(図12)の明暗のピッチが算出され、算出された
そのピッチ値からパターン穴の穴径等が求められる。そ
して、その穴径が希望の穴径に対して許容範囲内に入っ
ているか否かを判別してパターン穴の良否を検査する。
以上の一連の作業は、周知の電気的処理によって自動的
に行うことができ、よって、目視検査において見られた
ような、個人差による判定結果のバラツキや、検査者に
起こる極度の疲労等が解消できる。
The line sensor reads the light intensity corresponding to each position in the horizontal axis direction on a charge element basis with respect to the light intensity waveform as shown in FIG. From the read result, the pitch of light and dark of the diffraction pattern P (FIG. 12) is calculated, and the hole diameter of the pattern hole or the like is obtained from the calculated pitch value. Then, it is determined whether or not the hole diameter is within an allowable range with respect to the desired hole diameter, and the quality of the pattern hole is inspected.
The above-described series of operations can be automatically performed by well-known electrical processing, and therefore, variations in determination results due to individual differences, such as those observed in visual inspection, and extreme fatigue that occurs in the inspector, etc. It can be resolved.

【0011】また、本発明では、多数のパターン穴の集
合を全体としてまとめて計測するのではなくて、パター
ン穴の1つ1つに着目してその穴径や形を計測してい
る。従って、再現性の高い安定した検査結果を得ること
ができる。また、顕微鏡や複雑な画像処理器が不要であ
るので、検査装置の製造コストが安く済む。さらに、ラ
インセンサを用いて回折パターンの直線部分を取り出し
て読み取るようにしたので、検査時間が短くて済む。
Further, according to the present invention, rather than collectively measuring a set of a large number of pattern holes as a whole, the diameter and shape of each pattern hole are measured by paying attention to each pattern hole. Therefore, stable and highly reproducible inspection results can be obtained. Moreover, since a microscope and a complicated image processor are not required, the manufacturing cost of the inspection device can be reduced. Further, since the linear portion of the diffraction pattern is taken out and read using the line sensor, the inspection time can be shortened.

【0012】[0012]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1は、本発明に係るパターン穴検査装置
の一実施例を示している。このパターン穴検査装置は、
レーザ光Lを発生するレーザ発振器1と、レーザ光Lを
シャドウマスク(検査対象物)2へ向けて反射する平面
ミラー3と、シャドウマスク2の下方に配置されたハー
フミラー4と、水平光検出ユニット5aと、そして垂直
光検出ユニット5bとを有している。シャドウマスク2
には、周知の通り、電子ビーム選択用の多数の円形状の
微小穴、すなわちパターン穴6が形成されている。これ
らのパターン穴6が本パターン穴検査装置の検査対象で
ある。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows an embodiment of a pattern hole inspection apparatus according to the present invention. This pattern hole inspection device
A laser oscillator 1 for generating a laser beam L, a plane mirror 3 for reflecting the laser beam L toward a shadow mask (inspection object) 2, a half mirror 4 arranged below the shadow mask 2, and horizontal light detection. It has a unit 5a and a vertical light detection unit 5b. Shadow mask 2
As is well known, a large number of circular minute holes for selecting an electron beam, that is, pattern holes 6, are formed in the. These pattern holes 6 are inspection targets of this pattern hole inspection device.

【0013】各光検出ユニット5a,5bはそれぞれ、
集光用レンズ7、線状スリット8a,8b及びCCDラ
インセンサ9a,9bを有している。水平光検出ユニッ
ト5a内の線状スリット8aは前後水平方向に長く配置
され、一方、垂直光検出ユニット5b内の線状スリット
8bは左右水平方向に長く配置されている。すなわち、
両線状スリット8a及び8bは、互いに直角方向に配置
されている。
Each of the light detection units 5a and 5b is
It has a condenser lens 7, linear slits 8a and 8b, and CCD line sensors 9a and 9b. The linear slits 8a in the horizontal light detection unit 5a are long in the front-rear horizontal direction, while the linear slits 8b in the vertical light detection unit 5b are long in the left-right horizontal direction. That is,
Both linear slits 8a and 8b are arranged at right angles to each other.

【0014】本実施例のパターン穴検査装置は以上のよ
うに構成されているので、レーザ発振器1から放射され
たレーザ光Lは、反射ミラー3で反射してシャドウマス
ク2へ向かって進行し、1個のパターン穴6を通過す
る。パターン穴6を通過したレーザ光は回折光となって
出射し、ハーフミラー4の働きによって2方向へ分岐
し、一方の分岐光は水平光検出ユニット5aに入射し、
他方の分岐光は垂直光検出ユニット5bに入射する。各
光検出ユニット5a,5bに入射したレーザ光は、集光
レンズ7によって集光され、さらに線状スリット8a,
8bによって直線状の光ビームとして取り出され、そし
てCCDラインセンサ9a,9bに取り込まれる。
Since the pattern hole inspection apparatus of this embodiment is configured as described above, the laser light L emitted from the laser oscillator 1 is reflected by the reflection mirror 3 and travels toward the shadow mask 2. It passes through one pattern hole 6. The laser light that has passed through the pattern hole 6 is emitted as diffracted light, which is branched in two directions by the action of the half mirror 4, and one of the branched lights is incident on the horizontal light detection unit 5a.
The other branched light enters the vertical light detection unit 5b. The laser light that has entered each of the photodetection units 5a and 5b is condensed by the condenser lens 7, and the linear slits 8a and
It is taken out as a linear light beam by 8b and taken into CCD line sensors 9a and 9b.

【0015】水平光検出ユニット5a内の線状スリット
8aは、例えば図12における回折パターンPをA−
A’線に沿って取り出し、垂直光検出ユニット5b内の
線状スリット8bは、回折パターンPをA−A’線に直
交するB−B’線に沿って取り出す。CCDラインセン
サ9a,9bは、取り出された直線状回折光の強度をC
CD素子単位で読み取って電気信号として出力し、その
出力信号は、例えばA/D変換された後にシフトレジス
タ等を介して適宜の記憶装置に記憶される。従ってこの
記憶装置内には、図12における回折パターンPに関す
るA−A’線及びB−B’線の両線に沿った光強度波形
(図13)がデジタル信号の形で記憶される。そしてこ
れらの波形信号から、回折パターンPの明暗縞のピッチ
が直交2方向に関して演算され、その演算結果から、パ
ターン穴6の大きさ及び歪み等が求められる。なお、パ
ターン穴6が角穴の場合は長辺及び短辺のそれぞれの寸
法が求められる。
The linear slit 8a in the horizontal light detecting unit 5a has, for example, the diffraction pattern P in FIG.
Along the line A ′, the linear slit 8b in the vertical light detection unit 5b takes out the diffraction pattern P along the line BB ′ orthogonal to the line AA ′. The CCD line sensors 9a and 9b measure the intensity of the extracted linear diffracted light as C
The signal is read in units of CD elements and output as an electric signal, and the output signal is, for example, A / D converted and then stored in an appropriate storage device via a shift register or the like. Therefore, in this storage device, the light intensity waveform (FIG. 13) along both the lines AA ′ and BB ′ regarding the diffraction pattern P in FIG. 12 is stored in the form of a digital signal. Then, the pitches of the bright and dark stripes of the diffraction pattern P are calculated from these waveform signals in two orthogonal directions, and the size and distortion of the pattern holes 6 are obtained from the calculation result. When the pattern hole 6 is a square hole, the dimensions of the long side and the short side are obtained.

【0016】(実施例2)図2は、本発明に係るパター
ン穴検査装置の第2実施例を示している。この実施例が
図1に示した第1実施例と異なる点は、シャドウマスク
2と線状スリット8との間に、レーザ光の進行方向に従
って、コリメートレンズ10、ダブプリズム(Dove Pri
sm)11、そして集光光学系12を設けたことである。
また、この実施例では、線状スリット8及びCCDライ
ンセンサ9は1組だけ用意されていて、図1における水
平光検出ユニット5aは省略されている。
(Embodiment 2) FIG. 2 shows a second embodiment of the pattern hole inspection apparatus according to the present invention. This embodiment differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the collimator lens 10 and the dove prism (Dove Pris) are provided between the shadow mask 2 and the linear slit 8 in accordance with the traveling direction of the laser light.
sm) 11 and a condensing optical system 12 are provided.
Further, in this embodiment, only one set of the linear slit 8 and the CCD line sensor 9 is prepared, and the horizontal light detection unit 5a in FIG. 1 is omitted.

【0017】集光光学系12は、凹レンズ13と凸レン
ズ14とによって構成されている。ダブプリズム11
は、側方(C方向)から見て台形形状に形成された柱状
のプリズムであって、斜辺面11aから入射したレーザ
光を対向斜辺面11bから出射する。このダブプリズム
11は、その光軸L1を中心として矢印Dで示すように
に1回転することにより、入射側の光像を2回転させる
ことができる性質を有する光学素子である。このダブプ
リズム11には周知の回転駆動機構によって構成された
プリズム回転装置15が付属して設置されており、この
プリズム回転装置15は、ダブプリズム11をその光軸
L1、すなわちレーザ光の光軸を中心として回転駆動す
る。
The condensing optical system 12 is composed of a concave lens 13 and a convex lens 14. Dove prism 11
Is a columnar prism formed in a trapezoidal shape when viewed from the side (C direction), and emits the laser light incident from the hypotenuse face 11a from the opposite hypotenuse face 11b. The Dove prism 11 is an optical element having a property that the optical image on the incident side can be rotated twice by rotating once around the optical axis L1 as shown by an arrow D. The dove prism 11 is provided with a prism rotating device 15 constituted by a well-known rotation driving mechanism, and the dove prism 11 has an optical axis L1, that is, an optical axis of laser light. Is driven to rotate.

【0018】本実施例は以上のように構成されているの
で、ダブプリズム11を初期角度位置に置いた状態でラ
インセンサ9によって光強度測定を行い、次いでプリズ
ム回転装置15によってダブプリズム11を、例えば4
5゜回転させて回折光像を90゜回転させた後に再びラ
インセンサ9によって光強度測定を行えば、図1に示し
た実施例と同様に、互いに直交する2方向についての回
折光強度波形(図13)が求められる。また、ダブプリ
ズム11に関する任意の回転角で検出を行えば、回折光
の全域を極座標系でとらえることができる。さらに、円
形穴、角形穴の両方の検出の他、測定モードを変えてダ
ブプリズム11が180゜回転するまでの全域で画像を
とらえ、それを逆変換の数値処理を行えば、顕微鏡を全
く使用することなしに、穴そのものの拡大された実像を
再生させることができる。
Since the present embodiment is constructed as described above, the light intensity is measured by the line sensor 9 with the Dove prism 11 placed at the initial angular position, and then the Dove prism 11 is moved by the prism rotating device 15. Eg 4
After rotating the diffracted light image by 5 ° and rotating the diffracted light image by 90 °, the light intensity is measured again by the line sensor 9. As in the embodiment shown in FIG. 1, the diffracted light intensity waveforms in two mutually orthogonal directions ( 13) is required. Moreover, if detection is performed at an arbitrary rotation angle with respect to the Dove prism 11, the entire area of the diffracted light can be captured in the polar coordinate system. Furthermore, in addition to detecting both circular holes and square holes, if you change the measurement mode and capture the image over the entire range until the Dove prism 11 rotates 180 °, and perform numerical processing of the inverse transformation, you can use the microscope altogether. Without doing so, a magnified real image of the hole itself can be reproduced.

【0019】(実施例3)図3は本発明に係るパターン
穴検査装置の第3実施例を示している。この実施例が図
1に示した第1実施例と異なる点は、反射ミラー3とハ
ーフミラー4との間に、シャドウマスク2を支持するた
めのX−Yステージ16を配設したことである。その他
の構成要素は図1の実施例と同じであり、同じ要素は同
じ符号を付してその説明は省略する。
(Embodiment 3) FIG. 3 shows a third embodiment of the pattern hole inspection apparatus according to the present invention. This embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that an XY stage 16 for supporting the shadow mask 2 is arranged between the reflection mirror 3 and the half mirror 4. . The other components are the same as those of the embodiment of FIG. 1, and the same components are given the same reference numerals and the description thereof is omitted.

【0020】X−Yステージ16は、X軸モータ18に
よって駆動されて回転する送りネジ17と、その送りネ
ジ17によって駆動されてレーザ光の光軸L1に直交す
る図の左右方向へ平行移動するX軸ステージ19と、X
軸ステージ19上に固着されたY軸モータ20によって
駆動されて回転する送りネジ21(紙面垂直方向に延び
ている)と、その送りネジ21によって駆動されてX軸
ステージ19の移動方向に対して直角方向(すなわち、
紙面垂直方向)へ平行移動するY軸ステージ22とを有
している。測定対象であるシャドウマスク2は、Y軸ス
テージ22の上に置かれる。
The XY stage 16 is driven by an X-axis motor 18 to rotate and a feed screw 17, and is driven by the feed screw 17 to move in parallel to the horizontal direction of the drawing orthogonal to the optical axis L1 of the laser beam. X-axis stage 19 and X
A feed screw 21 (extending in a direction perpendicular to the paper surface) that is driven and rotated by a Y-axis motor 20 fixed on the axis stage 19 and a moving direction of the X-axis stage 19 that is driven by the feed screw 21. At right angles (ie
It has a Y-axis stage 22 that translates in the direction perpendicular to the plane of the drawing. The shadow mask 2 to be measured is placed on the Y-axis stage 22.

【0021】図4は本実施例のパターン穴検査装置に用
いられる電気制御系の一実施例を示している。この制御
系によれば、同期制御部23から送られる同期信号に基
づいてX軸モータ制御部24及びY軸モータ制御部25
が作動して、X軸モータ18及びY軸モータ20が所定
のタイミングで回転及び停止を繰り返し、シャドウマス
ク2(図3)のパターン穴6(図1参照)を順次、レー
ザ光の光路上に持ち運ぶ。各モータ18,20の回転位
置情報、すなわちX軸ステージ19及びY軸ステージ2
2のアドレス情報は疑似コード発生部26へ送られる。
FIG. 4 shows an embodiment of an electric control system used in the pattern hole inspection apparatus of this embodiment. According to this control system, the X-axis motor control unit 24 and the Y-axis motor control unit 25 are based on the synchronization signal sent from the synchronization control unit 23.
Is activated, the X-axis motor 18 and the Y-axis motor 20 are repeatedly rotated and stopped at a predetermined timing, and the pattern holes 6 (see FIG. 1) of the shadow mask 2 (FIG. 3) are sequentially placed on the optical path of the laser beam. carry. Rotational position information of each motor 18, 20, that is, X-axis stage 19 and Y-axis stage 2
The address information 2 is sent to the pseudo code generator 26.

【0022】水平及び垂直の両ラインセンサ9a及び9
bは、ラインセンサ制御部31,32からの指令に従っ
て読み取りのための自己走査を実行して、測定対象であ
る1個のパターン穴から出射した回折光を直線状に読み
取る。実施例では、同一の回折光に関して3回程度繰り
返して読み取り走査を実行する。読み取られた出力信号
は、A/D変換部27,28においてA/D変換された
後、積算処理部29,30において積算処理され、その
後、演算処理部33へ送られる。ラインセンサ9a及び
9bの出力を積算処理するのは、S/N比を向上させる
ためである。
Both horizontal and vertical line sensors 9a and 9
The line b performs self-scanning for reading in accordance with commands from the line sensor control units 31 and 32, and linearly reads the diffracted light emitted from one pattern hole that is the measurement target. In the embodiment, reading scanning is repeated about three times for the same diffracted light. The read output signal is A / D converted by the A / D converters 27 and 28, integrated by the integration processors 29 and 30, and then sent to the arithmetic processor 33. The reason why the outputs of the line sensors 9a and 9b are integrated is to improve the S / N ratio.

【0023】演算処理部33は、ラインセンサ9a,9
bの出力信号に基づいて回折光強度波形(図13)にお
ける周期ピッチTを算出する。また、演算処理部33内
には、予め実験又は計算によって求められた各周期ピッ
チTに対するパターン穴の穴径の値についてのデータ
が、いわゆるルック・アップ・テーブル(LUT)とし
て記憶されている。演算処理部33は、このLUTに基
づいて各ラインセンサ9a,9bの出力信号に対応する
穴径値を選び出し、それを水平軸寸法データS(h)及
び垂直寸法データS(v)として疑似コード発生部26
へ向けて出力する。
The arithmetic processing unit 33 includes line sensors 9a and 9a.
The periodic pitch T in the diffracted light intensity waveform (FIG. 13) is calculated based on the output signal of b. Further, in the arithmetic processing unit 33, data about the value of the hole diameter of the pattern hole with respect to each periodic pitch T which is previously obtained by experiment or calculation is stored as a so-called look-up table (LUT). The arithmetic processing unit 33 selects a hole diameter value corresponding to the output signal of each line sensor 9a, 9b based on this LUT and uses it as horizontal axis dimension data S (h) and vertical dimension data S (v) in pseudo code. Generator 26
Output to.

【0024】疑似コード発生部26は、データ収録・再
生部39からの指令に従って、X軸アドレス信号S(a
dx)、Y軸アドレス信号S(ady)、水平軸寸法デ
ータ信号S(h)及び垂直軸寸法データ信号S(v)か
ら成る総合データを適時のタイミングで出力する。寸法
判定部34は、疑似コード発生部26から出力された寸
法データS(h)及びS(v)を基準レベル設定部35
から送られる基準信号と比較し、測定されたパターン穴
寸法が基準値からどの程度ずれているかを表示部36に
表示する。また、ブザーその他の警報等を動作させる必
要がある場合は、別途、判定結果S(r)を出力する。
The pseudo code generation unit 26 follows the X-axis address signal S (a
dx), the Y-axis address signal S (ady), the horizontal-axis dimension data signal S (h), and the vertical-axis dimension data signal S (v) are output at appropriate timing. The size determination unit 34 uses the size data S (h) and S (v) output from the pseudo code generation unit 26 as the reference level setting unit 35.
The display unit 36 displays how much the measured pattern hole size deviates from the reference value by comparison with the reference signal sent from the device. When it is necessary to activate a buzzer or other alarms, the determination result S (r) is separately output.

【0025】また、疑似コード発生部26から出力され
た総合データは、疑似画像発生部37によって画像信号
化され、CRT等の表示部38に画像として映し出され
る。例えば、シャドウマスクに対応する映像を画面上に
映し出し、そのどの位置のパターン穴が不良であるかを
点滅表示、色別表示その他の識別方法によって表示す
る。なお、総合データはデータ記録部40に記憶され
る。
The synthetic data output from the pseudo code generating unit 26 is converted into an image signal by the pseudo image generating unit 37 and displayed as an image on the display unit 38 such as a CRT. For example, an image corresponding to the shadow mask is displayed on the screen, and which position of the pattern hole is defective is displayed by blinking, display by color, or another identification method. The comprehensive data is stored in the data recording unit 40.

【0026】以上の説明からあきらかなように、本実施
例によれば、X−Yステージ16の働きによるシャドウ
マスクの平行移動により、そのシャドウマスクの全域に
わたってパターン穴の検査が自動的に行われる。
As is apparent from the above description, according to the present embodiment, the parallel movement of the shadow mask by the action of the XY stage 16 automatically inspects the pattern holes over the entire area of the shadow mask. .

【0027】(実施例4)図5は本発明に係るパターン
穴検査装置の第4実施例を示している。この実施例で
は、X−Yステージ16上に置かれたシャドウマスク2
の前方位置(レーザ光の進行方向に関して前方位置)に
四角柱形状の掃引用プリズム41が設けられ、その後方
位置にフーリエ変換用光学手段としての集光レンズ42
が設けられている。そして、CCDラインセンサ9の受
光面9cは、集光レンズ42の焦点面E−E’に一致し
て配置されている。シャドウマスク2に形成した複数の
パターン穴6のうちの異なるいくつかのパターン穴6か
ら出射する回折光を集光レンズ42に入射させてそれら
を周波数領域に変換、すなわちフーリエ変換すると、位
置のファクターが消失していずれの回折ビームも同一の
場所を通過する現象が見られる。上記の焦点面E−E’
とは、このように集光レンズ42から出た全ての回折ビ
ームが通過する同一の場所のことである。
(Embodiment 4) FIG. 5 shows a fourth embodiment of the pattern hole inspection apparatus according to the present invention. In this embodiment, the shadow mask 2 placed on the XY stage 16
A quadratic prism-shaped sweeping prism 41 is provided at a front position (a front position with respect to the traveling direction of the laser light) of, and a condenser lens 42 as a Fourier transform optical unit is provided at a rear position thereof.
Is provided. The light receiving surface 9c of the CCD line sensor 9 is arranged so as to match the focal plane E-E 'of the condenser lens 42. When diffracted light emitted from some different pattern holes 6 of the plurality of pattern holes 6 formed in the shadow mask 2 is made incident on the condenser lens 42 and converted into the frequency domain, that is, Fourier transform, the position factor is determined. It can be seen that all of the diffracted beams pass through the same place after disappearing. Above focal plane E-E '
Is the same place where all the diffracted beams emitted from the condenser lens 42 pass.

【0028】掃引用プリズム41には周知の回転駆動機
構によって構成されたプリズム回転装置43が付属して
設けられている。このプリズム回転装置43は、掃引用
プリズム41をその中心軸線L2(紙面垂直方向に延び
ている)を中心として所定の速度で一定方向へ連続的に
回転させる。
The sweeping prism 41 is additionally provided with a prism rotation device 43 constituted by a known rotation drive mechanism. The prism rotation device 43 continuously rotates the sweep prism 41 in a constant direction at a predetermined speed around the central axis L2 (extending in the direction perpendicular to the paper surface).

【0029】連続的に回転する掃引用プリズム41に平
行レーザ光Lが入射すると、そのレーザ光Lはプリズム
41の回転に従って図の左方向へ平行移動してシャドウ
マスク2の表面を掃引する。この掃引により、レーザ光
Lは異なるパターン穴6を次々と通過し、それらの穴か
ら次々と回折光が出射する。これらの回折光は全て焦点
面E−E’上の同一場所に集められてラインセンサ9に
取り込まれ、その光強度が読み取られる。かくして、プ
リズム41による掃引領域内に存在する複数のパターン
穴6に関しての検査が連続して行われる。プリズム41
の1つの側面がレーザ光の光路を通過し終わって隣の側
面がその光路に臨出すると、プリズム41を透過するレ
ーザ光は瞬時に初期位置(図の右端位置)に戻り、そし
て再びプリズム41の回転に応じた速さでの左方向の掃
引が繰り返して行われる。
When the parallel laser light L is incident on the continuously rotating sweeping prism 41, the laser light L moves in parallel to the left direction in the drawing as the prism 41 rotates and sweeps the surface of the shadow mask 2. By this sweeping, the laser light L passes through different pattern holes 6 one after another, and diffracted light is emitted one after another from these holes. All of these diffracted lights are collected at the same location on the focal plane E-E ', taken into the line sensor 9, and the light intensity thereof is read. Thus, the inspection for the plurality of pattern holes 6 existing in the sweep area by the prism 41 is continuously performed. Prism 41
When one side surface of the laser beam has passed through the optical path of the laser beam and the adjacent side surface comes out to the optical path, the laser beam passing through the prism 41 instantly returns to the initial position (the right end position in the figure), and the prism 41 again. The leftward sweep is repeated at a speed corresponding to the rotation of the.

【0030】なお、シャドウマスク2を支持するX−Y
ステージ16による面内平行移動と上記のプリズム41
による掃引とを組み合わせることによりシャドウマスク
2の全域をレーザ光Lによって短時間で掃引できる。す
なわち図6に示すように、まず、シャドウマスク2のA
ブロックの(1)列をレーザ光の光路上に置き、掃引用
プリズム41を回転させてAブロック内において所定範
囲の掃引を行う。その後、X−Yステージ16の平行移
動(例えばX軸移動)によりシャドウマスク2を矢印G
1方向へステップ移動させて(2)列目を光路上に持ち
運んで、再びプリズム41による掃引を行う。その後、
最終列である(n)列目までステップ移動させた後、X
−Yステージ16の平行移動(例えばY軸移動)により
シャドウマスク2を矢印F方向へブロック移動させてB
ブックを光路上に持ち運ぶ。そして、プリズム41によ
る掃引及びX−Yステージ16によるG2方向へのステ
ップ移動を繰り返して実行する。このような、プリズム
掃引、ステップ移動(G)及びブロック移動(F)を繰
り返して実行することにより、シャドウマスク2の全領
域がレーザ光によって高速で掃引される。
XY for supporting the shadow mask 2
In-plane translation by the stage 16 and the prism 41 described above.
The entire area of the shadow mask 2 can be swept with the laser light L in a short time by combining with the sweep of. That is, as shown in FIG. 6, first, A of the shadow mask 2 is
The block (1) row is placed on the optical path of the laser beam, and the sweeping prism 41 is rotated to perform sweeping within a predetermined range in the block A. After that, the shadow mask 2 is moved to the arrow G by the parallel movement (for example, X axis movement) of the XY stage 16.
The step (2) is carried in the optical path by stepwise moving in one direction, and the prism 41 again performs the sweep. afterwards,
After step-moving to the (n) th column which is the last column, X
-By moving the Y stage 16 in parallel (for example, moving in the Y-axis), the shadow mask 2 is moved in the direction of the arrow F by the block B.
Carry the book on the light path. Then, the sweep by the prism 41 and the step movement in the G2 direction by the XY stage 16 are repeatedly executed. By repeating such prism sweep, step movement (G) and block movement (F) repeatedly, the entire area of the shadow mask 2 is swept at high speed by the laser light.

【0031】仮に、ビーム掃引幅を5cmにとれば、
0.3mmのピッチのシャドウマスクの場合、プリズム
掃引によって160個以上のパターン穴6を掃引できる
ので、同じ大きさのシャドウマスクを同じ時間で検査す
ることにすれば、X−Yステージ16による平行移動だ
けでシャドウマスクの全域を掃引する場合に比較して、
ブロック移動(F)及びステップ移動(G)の移動速度
を1/160に低減できる。このことは、X−Yステー
ジ16をゆっくり移動できるということに他ならず、そ
の結果、安定した掃引、従って安定した検査が達成され
る。
If the beam sweep width is 5 cm,
In the case of a shadow mask having a pitch of 0.3 mm, since 160 or more pattern holes 6 can be swept by the prism sweep, if shadow masks of the same size are inspected at the same time, the parallel movement by the XY stage 16 is required. Compared to sweeping the entire shadow mask just by moving,
The moving speed of the block movement (F) and the step movement (G) can be reduced to 1/160. This is nothing but the fact that the XY stage 16 can be moved slowly, so that a stable sweep and thus a stable inspection is achieved.

【0032】図13に示すような強度分布測定を行うと
きの誤差を0.5%以下とし、ラインセンサの有効作動
領域を全素子の50%以上とすれば、ナイキストレート
を考えて、1024画素のCCDを使用すれば十分であ
る。現在汎用されているCCDについては、クロックレ
ートが20MHzのものが多く、これを基準として考え
ると、1回の掃引速度が 1024/(20×106 )≒1/(20×103 ) 程度になる。
If the error when measuring the intensity distribution as shown in FIG. 13 is set to 0.5% or less and the effective operating area of the line sensor is set to 50% or more of all elements, 1024 pixels are considered in consideration of Nyquist rate. It is sufficient to use the CCD of. Many of the CCDs currently in widespread use have a clock rate of 20 MHz. Considering this as a reference, the sweep speed per time is about 1024 / (20 × 10 6 ) ≈1 / (20 × 10 3 ). Become.

【0033】仮に、640×400ドットのシャドウマ
スクを考えるならば、 640×400×{1/(20×103 )}秒=12.
8秒 であり、14インチのシャドウマスクならば、5ブロッ
ク移動×400ステップ移動で実現できるから、実用的
な値として、1ブロック移動当たり0.2秒及び1ステ
ップ移動当たり0.05秒とすれば、 0.2×5+0.05×400×5=101秒≒1分4
0秒 となる。この時間で全領域のデータ収集ができれば、お
およそ、人の目視検査による場合の2倍の早さで検査が
できる。
If a shadow mask of 640 × 400 dots is considered, then 640 × 400 × {1 / (20 × 10 3 )} seconds = 12.
It is 8 seconds, and a 14-inch shadow mask can be realized by moving 5 blocks x 400 steps, so practical values are 0.2 seconds per block movement and 0.05 seconds per step movement. For example, 0.2 x 5 + 0.05 x 400 x 5 = 101 seconds ≈ 1 minute 4
It will be 0 seconds. If data can be collected in the entire area in this time, the inspection can be performed almost twice as fast as the visual inspection by a person.

【0034】なお、レーザ光をシャドウマスクの表面で
掃引させるための方法は、上記の角柱形状の回転プリズ
ム41を用いた方法以外に、図7に示すように、レーザ
光Lを反射して放物面ミラー46へ導く平面ミラー45
をモータ44によって往復揺動回転させることにより掃
引用ビームを形成する方法を採用できる。また、図8に
示すように、モータ47によって一定方向へ連続的に回
転駆動されるポリゴンミラー48によってレーザ光Lを
反射して放物面ミラー46へ導いて掃引用ビームを形成
する方法も採用できる。さらに、図9に示すように、モ
ータ49によって駆動されて一定方向へ連続回転するホ
ログラム円板50を介してレーザ光Lをホログラム板5
1へ導いて掃引用ビームを形成する方法も採用できる。
As a method for sweeping the laser light on the surface of the shadow mask, other than the method using the prism-shaped rotating prism 41, as shown in FIG. 7, the laser light L is reflected and emitted. Plane mirror 45 that guides to the object mirror 46
It is possible to adopt a method of forming a swept reference beam by causing the motor 44 to reciprocally swing and rotate. Further, as shown in FIG. 8, a method is also adopted in which a laser beam L is reflected by a polygon mirror 48 that is continuously driven to rotate in a certain direction by a motor 47 and guided to a parabolic mirror 46 to form a swept reference beam. it can. Further, as shown in FIG. 9, the laser beam L is passed through the hologram disk 5 via a hologram disk 50 driven by a motor 49 and continuously rotating in a fixed direction.
It is also possible to adopt a method of leading to 1 to form a swept beam.

【0035】しかしながら、図7に示した揺動ミラー方
式及び図8に示したポリゴンミラー方式は機構が複雑で
誤差を生じ易いとも思われる。また、図9に示したホロ
グラム方式は、誤差は小さいものの製造コストが高くな
るおそれもある。これに対し図5に示した回転プリズム
方式は、機構が簡単で、製造コストが安く、しかも誤差
が小さいという利点を有している。
However, it is considered that the swing mirror system shown in FIG. 7 and the polygon mirror system shown in FIG. 8 have complicated mechanisms and are likely to cause an error. Further, the hologram system shown in FIG. 9 has a small error, but the manufacturing cost may be high. On the other hand, the rotating prism method shown in FIG. 5 has the advantages that the mechanism is simple, the manufacturing cost is low, and the error is small.

【0036】(実施例5)図5に示したような回転プリ
ズムを用いた実施例によれば、多数のパターン穴の検査
を非常に高速で行うことができる。そしてこの場合、X
−Yステージ16をより一層高速移動させれば、より一
層高速の検査を実現できる。しかしながらこの場合に
は、ステージ16の高速移動によりそのステージ16上
のシャドウマスク2に振動、あるいは位置ズレが生じ、
検査結果に誤差を生じるおそれがある。シャドウマスク
2の平面度が正確に得られていなくて、反り等の変形が
残留している場合には、特にそのおそれが強い。
(Embodiment 5) According to the embodiment using the rotating prism as shown in FIG. 5, it is possible to inspect a large number of pattern holes at a very high speed. And in this case X
-If the Y stage 16 is moved at a higher speed, a higher speed inspection can be realized. However, in this case, the high speed movement of the stage 16 causes the shadow mask 2 on the stage 16 to vibrate or be displaced,
There is a risk of errors in the inspection results. When the flatness of the shadow mask 2 is not accurately obtained and deformation such as warpage remains, this is particularly likely.

【0037】図10及び図11に示した実施例は、シャ
ドウマスクをX−Yステージ上にしっかりと固定するこ
とにより、上記のような検査誤差の発生を防止しようと
するものである。この実施例では、X−Yステージ16
の上に検査対象支持装置52が設置されている。この検
査対象支持装置52は、マスク支持部53と昇降駆動部
54とによって構成されている。
The embodiment shown in FIGS. 10 and 11 is intended to prevent the above-mentioned inspection error from occurring by firmly fixing the shadow mask on the XY stage. In this embodiment, the XY stage 16
The inspection target support device 52 is installed on the above. The inspection target support device 52 includes a mask support part 53 and a lift drive part 54.

【0038】マスク支持部53は、図11に示すよう
に、X−Yステージ16と一体であるフレーム55に固
着されたマスク載置用ガラス板(保持用透明部材)56
と、そのガラス板56に対して昇降移動するマスクホル
ダ57とを有している。マスク載置用ガラス板56は、
レーザ光Lを透過できるガラス材によって形成されてい
る。マスクホルダ57は、枠フレーム58と、その枠フ
レーム58に支持されたマスク押圧用ガラス板(保持用
透明部材)59と、同じく枠フレーム58に支持された
補助ガラス板(補助透明部材)60とを有している。両
ガラス板59,60は、いずれもレーザ光Lを透過でき
るガラス材によって形成されている。また、補助ガラス
板60はマスク押圧用ガラス板59よりも厚く形成され
ていて、そのマスク押圧用ガラス板59に比べて撓みに
くくなっている。
As shown in FIG. 11, the mask supporting portion 53 has a mask mounting glass plate (holding transparent member) 56 fixed to a frame 55 integral with the XY stage 16.
And a mask holder 57 that moves up and down with respect to the glass plate 56. The mask mounting glass plate 56,
It is formed of a glass material that can transmit the laser light L. The mask holder 57 includes a frame frame 58, a mask pressing glass plate (holding transparent member) 59 supported by the frame frame 58, and an auxiliary glass plate (auxiliary transparent member) 60 also supported by the frame frame 58. have. Both of the glass plates 59 and 60 are made of a glass material capable of transmitting the laser light L. Further, the auxiliary glass plate 60 is formed thicker than the mask pressing glass plate 59 and is less likely to bend than the mask pressing glass plate 59.

【0039】マスク押圧用ガラス板59と補助ガラス板
60との間には密閉空間Rが形成されており、給気管6
2によって供給される圧縮空気が枠フレーム58に設け
た空気導入路61を介してその密閉空間R内に導入でき
るようになっている。昇降駆動部54は、それ自体周知
な昇降駆動機構によって構成されていて、マスクホルダ
57の全体をステージフレーム55に対して昇降移動さ
せる。
A closed space R is formed between the mask pressing glass plate 59 and the auxiliary glass plate 60, and the air supply pipe 6 is provided.
The compressed air supplied by 2 can be introduced into the hermetically sealed space R via the air introduction path 61 provided in the frame 58. The elevation drive unit 54 is configured by an elevation drive mechanism known per se, and moves the entire mask holder 57 up and down with respect to the stage frame 55.

【0040】本実施例の検査対象支持装置52は以上の
ように構成されているので、測定に供されるシャドウマ
スク2はマスク載置用ガラス板56の上に置かれる。そ
の後、昇降駆動装置54によって駆動されてマスクホル
ダ57が下降し、その枠フレーム58の底部がステージ
フレーム55のリング状凹溝55aに嵌合する。このと
き、マスク押圧用ガラス板59はシャドウマスク2の表
面に近接又は軽く接触する状態となる。この状態で、給
気管62から密閉空間R内へ圧縮空気が送り込まれ、マ
スク押圧用ガラス板59はその空気圧の働きにより下
方、すなわちシャドウマスク2へ向かう方向へわずかに
撓む。そしてこの撓みにより、シャドウマスク2はマス
ク載置用ガラス板56へ押し付けられて、両ガラス板5
9及び56によって圧力下で挟持される。この挟持によ
り、X−Yステージ16がどのように高速で移動したと
しても、シャドウマスク2に振動や位置ズレは生じな
い。また、シャドウマスク2に反り、その他の変形が残
留する場合でも、その反り等が補正されてシャドウマス
ク2に関して正確な平面度が得られる。
Since the inspection object support device 52 of this embodiment is constructed as described above, the shadow mask 2 to be used for measurement is placed on the mask mounting glass plate 56. After that, the mask holder 57 is lowered by being driven by the elevating and lowering drive device 54, and the bottom portion of the frame frame 58 is fitted into the ring-shaped concave groove 55 a of the stage frame 55. At this time, the mask pressing glass plate 59 is in a state of being close to or lightly contacting the surface of the shadow mask 2. In this state, compressed air is sent from the air supply pipe 62 into the closed space R, and the mask pressing glass plate 59 is slightly bent downward by the action of the air pressure, that is, in the direction toward the shadow mask 2. Due to this bending, the shadow mask 2 is pressed against the mask mounting glass plate 56, and both glass plates 5 are pressed.
It is clamped under pressure by 9 and 56. Due to this sandwiching, no matter how fast the XY stage 16 moves, the shadow mask 2 does not vibrate or misalign. Further, even when the shadow mask 2 is warped or some other deformation remains, the warpage or the like is corrected and accurate flatness of the shadow mask 2 is obtained.

【0041】以上、好ましいいくつかの実施例をあげて
本発明を説明したが、本発明はそれらの実施例に限定さ
れるものでなく、請求の範囲に記載した技術的範囲内で
種々改変可能である。
The present invention has been described above with reference to some preferred embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments and can be variously modified within the technical scope described in the claims. Is.

【0042】例えば、検査対象物はシャドウマスクに限
られず、規則的に並べられた複数の微細穴、すなわちパ
ターン穴を有する任意の物体を測定対象とすることがで
きる。パターン穴の形状も円形に限られず、角形、その
他の形状でも良い。
For example, the object to be inspected is not limited to the shadow mask, and any object having a plurality of regularly arranged fine holes, that is, patterned holes can be used as the object to be measured. The shape of the pattern hole is not limited to the circular shape, but may be a square shape or any other shape.

【0043】図1及び図3ではシャドウマスクのパター
ン穴から出射する回折光を2方向に分けることにより、
異なる2方向についての光強度分布波形(図13)を求
めるようにしたが、回折光を分岐させることなく1方向
の光強度分布を求めるだけとすることもできる。
In FIGS. 1 and 3, the diffracted light emitted from the pattern hole of the shadow mask is divided into two directions,
Although the light intensity distribution waveforms (FIG. 13) in two different directions are obtained, it is also possible to obtain the light intensity distribution in one direction without branching the diffracted light.

【0044】[0044]

【発明の効果】請求項1記載のパターン穴検査方法及び
請求項3記載のパターン検査装置によれば、パターン穴
の検査を周知の電気的処理によって自動的に行うことが
できるので、目視検査において見られたような、個人差
による判定結果のバラツキや、検査者に起こる極度の疲
労等が解消できる。また、多数のパターン穴の集合を全
体としてまとめて計測するのではなくて、パターン穴の
1つ1つに着目してその穴径や形等を計測するので、再
現性の高い安定した検査結果を得ることができる。ま
た、顕微鏡や複雑な画像処理器が不要であるので、検査
装置の製造コストが安く済む。さらに、ラインセンサを
用いて回折パターンの直線部分を取り出して読み取るよ
うにしたので、検査時間が短くて済む。
According to the pattern hole inspection method of the first aspect and the pattern inspection apparatus of the third aspect, the inspection of the pattern holes can be automatically performed by a well-known electrical process. It is possible to eliminate the variation in the determination result due to individual differences and the extreme fatigue that occurs in the inspector as seen. Also, instead of collectively measuring a set of a large number of pattern holes as a whole, by focusing on each pattern hole and measuring the hole diameter, shape, etc., stable and highly reproducible inspection results can be obtained. Can be obtained. Moreover, since a microscope and a complicated image processor are not required, the manufacturing cost of the inspection device can be reduced. Further, since the linear portion of the diffraction pattern is taken out and read using the line sensor, the inspection time can be shortened.

【0045】請求項2記載のパターン穴検査方法によれ
ば、回折パターンに関する異なる2方向についての直線
領域部分のデータが得られるので、パターン穴の穴径や
形状等をより正確に検査できる。
According to the pattern hole inspection method of the second aspect, since the data of the linear region portions in two different directions regarding the diffraction pattern can be obtained, the hole diameter and shape of the pattern hole can be inspected more accurately.

【0046】請求項4記載のパターン穴検査装置によれ
ば、ダブプリズムの回転により回折光像を任意に回転で
きるので、回折パターンに関する種々の角度方向につい
ての直線領域部分のデータを求められる。種々の方向に
ついてのデータが得られることにより、パターン穴の穴
径等をより一層正確に検査できる。また、ラインセンサ
を含んだ光学系の数が1個で済むので非常に経済的であ
る。
According to the pattern hole inspection apparatus of the fourth aspect, since the diffracted light image can be arbitrarily rotated by the rotation of the Dove prism, it is possible to obtain the data of the linear area portion in various angular directions regarding the diffraction pattern. By obtaining data on various directions, the hole diameter of the pattern hole can be inspected more accurately. Moreover, the number of optical systems including the line sensor is only one, which is very economical.

【0047】請求項5及び請求項6記載のパターン穴検
査装置によれば、検査対象物の広い領域を自動的に検査
できる。
According to the pattern hole inspection apparatus of the fifth and sixth aspects, it is possible to automatically inspect a wide area of the inspection object.

【0048】請求項7記載のパターン穴検査装置によれ
ば、検査対象物の広い領域を自動的に且つより高速で検
査できる。
According to the pattern hole inspection apparatus of the seventh aspect, a wide area of the inspection object can be inspected automatically and at a higher speed.

【0049】請求項8記載のパターン穴検査装置によれ
ば、安価で誤差の少ないレーザ光掃引手段を提供でき
る。
According to the pattern hole inspection apparatus of the eighth aspect, it is possible to provide the laser beam sweeping means which is inexpensive and has a small error.

【0050】請求項9記載のパターン穴検査装置によれ
ば、検査対象物に反り、その他の変形が残留している場
合でもそれを補正して、検査対象物に関して正確な平面
度が得られ、その結果、再現性の高い検査を行うことが
できる。
According to the pattern hole inspection apparatus of the ninth aspect, even if the inspection object is warped or other deformation remains, it is corrected to obtain accurate flatness with respect to the inspection object. As a result, a highly reproducible inspection can be performed.

【0051】[0051]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るパターン穴検査装置の第1実施例
を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a pattern hole inspection device according to the present invention.

【図2】本発明に係るパターン穴検査装置の第2実施例
を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a second embodiment of the pattern hole inspection device according to the present invention.

【図3】本発明に係るパターン穴検査装置の第3実施例
を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a third embodiment of the pattern hole inspection device according to the present invention.

【図4】図3の実施例に用いられる電気制御系の一例の
ブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of an example of an electric control system used in the embodiment of FIG.

【図5】本発明に係るパターン穴検査装置の第4実施例
を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a fourth embodiment of the pattern hole inspection device according to the present invention.

【図6】図5の実施例におけるレーザ光の掃引方法の一
例を模式的に示す図である。
FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of a laser beam sweeping method in the embodiment of FIG.

【図7】図5の実施例に適用可能なレーザ光の掃引手段
の変形例を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a modification of the laser beam sweeping means applicable to the embodiment of FIG.

【図8】図5の実施例に適用可能なレーザ光の掃引手段
の他の変形例を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing another modification of the laser beam sweeping means applicable to the embodiment of FIG.

【図9】図5の実施例に適用可能なレーザ光の掃引手段
のさらに他の変形例を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing still another modified example of the laser beam sweeping means applicable to the embodiment of FIG.

【図10】本発明に係るパターン穴検査装置の第5実施
例の要部を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing an essential part of a fifth embodiment of the pattern hole inspection device according to the present invention.

【図11】図10に示す実施例のうち、特に検査対象物
の保持機構を詳細に示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing in detail the holding mechanism for the inspection object in the embodiment shown in FIG.

【図12】一般的なレーザ光の回折現象を模式的に示す
斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view schematically showing a general laser light diffraction phenomenon.

【図13】図12に示す回折パターンPの直線部分、例
えばA−A’部分を取り出して強度分布波形として示し
た場合の波形図である。
13 is a waveform diagram in the case where a linear portion of the diffraction pattern P shown in FIG. 12, for example, an AA ′ portion is extracted and shown as an intensity distribution waveform.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ発振器 2 シャドウマスク(検査対象物) 4 ハーフミラー 6 パターン穴 8,8a,8b 線状スリット 9,9a,9b ラインセンサ 11 ダブプリズム 15 プリズム回転装置 16 X−Yステージ 41 掃引用プリズム 42 集光レンズ(フーリエ変換用光学手段) 43 プリズム回転装置 56 マスク載置用ガラス板(保持用透明部材) 59 マスク押圧用ガラス板(保持用透明部材) 60 補助ガラス板(補助透明部材) 62 給気管(空気給送手段) R 密閉空間 L レーザ光 1 Laser Oscillator 2 Shadow Mask (Inspection Object) 4 Half Mirror 6 Pattern Holes 8, 8a, 8b Linear Slits 9, 9a, 9b Line Sensor 11 Dove Prism 15 Prism Rotating Device 16 XY Stage 41 Sweeping Prism 42 Collection Optical lens (Fourier transform optical means) 43 Prism rotation device 56 Mask mounting glass plate (holding transparent member) 59 Mask pressing glass plate (holding transparent member) 60 Auxiliary glass plate (auxiliary transparent member) 62 Air supply pipe (Air feeding means) R closed space L laser light

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パターン穴を有する検査対象物に向けて
レーザ光を照射し、そのパターン穴で回折して出射する
回折光を線状スリットに通すことによって直線状に取り
出し、その直線状回折光の強度をラインセンサによって
微小領域ごとに連続して検出し、その検出結果より回折
光の明暗のピッチを測定することによってパターン穴を
検査することを特徴とするパターン穴検査方法。
1. A linear light is extracted by irradiating an inspection object having a pattern hole with laser light, and diffracted light diffracted by the pattern hole and emitted is passed through a linear slit to obtain a linear diffracted light. The method for inspecting a pattern hole is characterized by continuously detecting the intensity of each of the minute areas by a line sensor and measuring the pitch of light and dark of the diffracted light based on the detection result.
【請求項2】 パターン穴を有する検査対象物に向けて
レーザ光を照射し、 そのパターン穴で回折して出射する回折光をハーフミラ
ーによって2方向へ分岐し、 分岐された一方の回折光を第1線状スリットに通すこと
によって直線状に取り出し、 その直線状回折光の強度を第1ラインセンサによって微
小領域ごとに連続して検出し、 分岐された他方の回折光を第2線状スリットに通すこと
により、第1線状スリットとは別の領域から回折光を直
線状に取り出し、 その直線状回折光の強度を第2ラインセンサによって微
小領域ごとに連続して検出し、 各ラインセンサによる検出結果から回折光の明暗のピッ
チを測定することによってパターン穴を検査することを
特徴とするパターン穴検査方法。
2. A laser beam is irradiated toward an inspection object having a pattern hole, and the diffracted light diffracted and emitted by the pattern hole is branched into two directions by a half mirror, and one of the branched diffracted lights is emitted. It is extracted linearly by passing it through the first linear slit, and the intensity of the linear diffracted light is continuously detected for each minute region by the first line sensor, and the other branched diffracted light is detected by the second linear slit. The linearly diffracted light from a region other than the first linear slit, and the intensity of the linear diffracted light is continuously detected by the second line sensor for each minute region. A pattern hole inspection method characterized by inspecting a pattern hole by measuring the pitch of the light and dark of the diffracted light from the detection result by.
【請求項3】 パターン穴を有する検査対象物に向けて
レーザ光を照射するレーザ発振器と、 レーザ光の進行方向に関して検査対象物の後方位置に配
置されていて、パターン穴から出射する回折光を直線状
に取り出す線状スリットと、 線状スリットの後方位置に配置されていて、直線状に取
り出された回折光を取り込んで微小領域ごとの連続する
光強度信号として出力するラインセンサとを有してお
り、 ラインセンサの出力信号に基づいて回折光の明暗のピッ
チを測定することによってパターン穴を検査することを
特徴とするパターン穴検査装置。
3. A laser oscillator for irradiating a laser beam toward an inspection target having a pattern hole, and a diffracted light emitted from the pattern hole, which is arranged at a rear position of the inspection target in the traveling direction of the laser beam. It has a linear slit that takes out linearly and a line sensor that is arranged at the rear position of the linear slit and that takes in the diffracted light taken out linearly and outputs it as a continuous light intensity signal for each minute area. The pattern hole inspection apparatus is characterized in that the pattern hole is inspected by measuring the pitch of the light and dark of the diffracted light based on the output signal of the line sensor.
【請求項4】 レーザ光の光軸上であって検査対象物と
線状スリットとの間に配置されたダブプリズムと、その
ダブプリズムをレーザ光の光軸を中心として回転させる
プリズム回転手段と、タブプリズムと検査対象物との間
に配置されたコリメートレンズとを有することを特徴と
する請求項3記載のパターン穴検査装置。
4. A Dove prism arranged on the optical axis of the laser beam and between the inspection object and the linear slit, and prism rotating means for rotating the Dove prism about the optical axis of the laser beam. The pattern hole inspection apparatus according to claim 3, further comprising a collimating lens disposed between the tab prism and the inspection object.
【請求項5】 検査対象物を支持すると共にレーザ光の
光軸に直交する平面内で面内移動するX−Yステージを
有することを特徴とする請求項3記載のパターン穴検査
装置。
5. The pattern hole inspection apparatus according to claim 3, further comprising an XY stage that supports an object to be inspected and moves in-plane in a plane orthogonal to an optical axis of laser light.
【請求項6】 レーザ発振器と検査対象物との間に配設
されていてレーザ光を検査対象物上で掃引するレーザ光
掃引手段と、レーザ光の進行方向に関して検査対象物の
後方位置に配置されたフーリエ変換用光学手段とを有し
ており、ラインセンサの受光面をフーリエ変換用光学手
段の焦点面に配置したことを特徴とする請求項3記載の
パターン穴検査装置。
6. A laser beam sweeping means disposed between the laser oscillator and the inspection object to sweep the laser beam on the inspection object, and arranged at a rear position of the inspection object with respect to a traveling direction of the laser light. 4. The pattern hole inspection apparatus according to claim 3, further comprising: an optical means for Fourier transform, wherein the light receiving surface of the line sensor is arranged on a focal plane of the optical means for Fourier transform.
【請求項7】 請求項5記載のパターン穴検査装置であ
って、レーザ発振器と検査対象物との間に配設されてい
てレーザ光を検査対象物上で掃引するレーザ光掃引手段
と、レーザ光の進行方向に関して検査対象物の後方位置
に配置されたフーリエ変換用光学手段とを有しており、
ラインセンサの受光面をフーリエ変換用光学手段の焦点
面に配置し、さらにレーザ光掃引手段によるレーザ光の
掃引及びX−Yステージによる検査対象物の平行移動に
より検査対象物の広い範囲にレーザ光を照射することを
特徴とするパターン穴検査装置。
7. The pattern hole inspection apparatus according to claim 5, wherein the laser beam sweeping means is provided between the laser oscillator and the inspection object and sweeps the laser light on the inspection object. It has an optical means for Fourier transform arranged at a rear position of the inspection object with respect to the traveling direction of light,
The light-receiving surface of the line sensor is arranged on the focal plane of the Fourier transform optical means, and the laser light is swept by the laser light sweeping means and the XY stage is translated to move the laser light in a wide range. A pattern hole inspection device, which irradiates a pattern hole.
【請求項8】 レーザ光掃引手段は、四角柱形状のプリ
ズムと、レーザ光の光軸に対して直角方向に延びる軸線
を中心としてそのプリズムを回転させるプリズム回転手
段とを有することを特徴とする請求項6記載のパターン
穴検査装置。
8. The laser beam sweeping means comprises a prism having a quadrangular prism shape, and prism rotating means for rotating the prism about an axis extending in a direction perpendicular to the optical axis of the laser light. The pattern hole inspection device according to claim 6.
【請求項9】 請求項3記載のパターン穴検査装置であ
って、検査対象物を支持するための検査対象支持装置を
有しており、その検査対象支持装置は、検査対象物を表
裏両面から挟んで保持する一対の保持用透明部材と、そ
れらの保持用透明部材のうちの少なくとも1つと協働し
て密閉空間を形成する補助透明部材と、その密閉空間内
に空気を供給する空気給送手段とを有することを特徴と
するパターン穴検査装置。
9. The pattern hole inspection apparatus according to claim 3, further comprising an inspection object support device for supporting the inspection object, the inspection object support device including the inspection object from both front and back surfaces. A pair of holding transparent members sandwiched and held, an auxiliary transparent member that cooperates with at least one of the holding transparent members to form a closed space, and an air feed for supplying air into the closed space. And a pattern hole inspection device.
JP9372593A 1993-03-29 1993-03-29 Method and device for inspecting pattern hole Pending JPH06281425A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9372593A JPH06281425A (en) 1993-03-29 1993-03-29 Method and device for inspecting pattern hole

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9372593A JPH06281425A (en) 1993-03-29 1993-03-29 Method and device for inspecting pattern hole

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06281425A true JPH06281425A (en) 1994-10-07

Family

ID=14090396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9372593A Pending JPH06281425A (en) 1993-03-29 1993-03-29 Method and device for inspecting pattern hole

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06281425A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007072794A1 (en) * 2005-12-19 2007-06-28 International Frontier Technology Laboratory, Inc. Card which can be authenticated by hologram chip
KR101159696B1 (en) * 2010-10-25 2012-06-25 광주과학기술원 Refractometer using Multiple Pinholes and Spot Patterned Target
JP2012521544A (en) * 2009-03-24 2012-09-13 ハルビン インスティチュート オブ テクノロジー Microcavity measurement method and detector based on microfocal length collimation

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007072794A1 (en) * 2005-12-19 2007-06-28 International Frontier Technology Laboratory, Inc. Card which can be authenticated by hologram chip
US8146808B2 (en) 2005-12-19 2012-04-03 International Frontier Technology Laboratory, Inc. Card which can be authenticated by hologram chip
US8397987B2 (en) 2005-12-19 2013-03-19 International Frontier Technology Laboratory, Inc. Card which can be authenticated by hologram chip
JP2012521544A (en) * 2009-03-24 2012-09-13 ハルビン インスティチュート オブ テクノロジー Microcavity measurement method and detector based on microfocal length collimation
KR101159696B1 (en) * 2010-10-25 2012-06-25 광주과학기술원 Refractometer using Multiple Pinholes and Spot Patterned Target

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2744131B2 (en) Wavefront sensor
JP4473581B2 (en) Method and apparatus for detecting surface anomalies with diffractive patterns
KR20090113895A (en) Apparatus for Measuring Defects in a Glass Sheet
JPS5999304A (en) Method and apparatus for comparing and measuring length by using laser light of microscope system
JPS63204140A (en) Method and device for detecting particle
JP2008177579A (en) Dynamic wafer stress management system
CN106052585B (en) A kind of surface shape detection apparatus and detection method
US5166742A (en) Optical deformation measuring apparatus by double-writing speckle images into a spatial light modulator
EP0532927B1 (en) Automated photomask inspection apparatus
JP4384737B2 (en) Inspection equipment for high-speed defect analysis
US4241996A (en) Apparatus for measuring the quality of optical equipment
JPS6249562B2 (en)
JP4427632B2 (en) High-precision 3D shape measuring device
JP2011220816A (en) Method for measuring shape of cylindrical surface
JPH06281425A (en) Method and device for inspecting pattern hole
US5786896A (en) Oblique incidence interferometer with fringe scan drive
JPH05502731A (en) Moiré distance measurement method and apparatus using a grid printed or attached on a surface
JP2002296020A (en) Surface shape measuring instrument
JP2001066127A (en) Optical surface inspecting mechanism and its device
US4560280A (en) Apparatus for optically measuring the distance between two grating-like structures and the size of periodic pattern elements forming one of the grating-like structures
JP2000065761A (en) Apparatus and method for measurement of crystal strain
JP3556324B2 (en) Hologram inspection apparatus and method
JP2506725B2 (en) Pattern defect inspection system
US3436154A (en) Apparatus for,and methods of,testing lenses
JP3436407B2 (en) Grazing incidence interferometer