JPH0791920A - Optical device for light intensity monitoring - Google Patents

Optical device for light intensity monitoring

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JPH0791920A
JPH0791920A JP5257697A JP25769793A JPH0791920A JP H0791920 A JPH0791920 A JP H0791920A JP 5257697 A JP5257697 A JP 5257697A JP 25769793 A JP25769793 A JP 25769793A JP H0791920 A JPH0791920 A JP H0791920A
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JP
Japan
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lens
light
sample surface
reflected
aperture stop
Prior art date
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Application number
JP5257697A
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Japanese (ja)
Inventor
Korekazu Kataoka
是和 片岡
Satohiro Moriwaki
聡博 森脇
Shigeaki Fujiwara
成章 藤原
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an optical device for monitoring light intensity which lowers optical noise components generated inside the device and reduce the shading of reflection light due to the inclination of processed body. CONSTITUTION:Measuring light emitted out of a light outlet 33a of an optical fiber 33 for light emission passes through a first lens 34 and a half mirror 35, is bundled to be a parallel beam through a second lens 36 and cast on the sample surface of a substrate G for a liquid crystal indicator. The path of the reflection light from the sample surface having passed through the second lens 36 is changed at the half mirror 35, and the light is condensed by a third lens 37, received by a light receiver element 38 and the intensity is detected. The first lens 34 has a diameter satisfying the numerical aperture of the light outlet 33a of the optical fiber 3 for light emission and the second lens 36 has its convex surface on the first lens 34 side. A sample surface and light reception element 38 are arranged in a position conjugate to the second lens 36 and the third lens 37.

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、例えば、基板上に表面
層が形成された被処理物の表面層を除去する表面処理
(例えば、現像やエッチング等)の終点等を、被測定物
のサンプル面に照射された計測光に対する、サンプル面
からの反射光の光量によって検出する表面処理終点検出
装置等に用いられる光量モニター用光学装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to, for example, the end point of surface treatment (for example, development or etching) for removing the surface layer of an object to be processed having a surface layer formed on a substrate. The present invention relates to a light amount monitor optical device used for a surface treatment end point detection device or the like that detects the amount of reflected light from the sample surface with respect to the measurement light irradiated on the sample surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、基板上に表面層が形成された被
処理物の表面層を除去する表面処理は、被処理物を回
転、あるいは往復移動させながら、表面層に所定の処理
液を供給し、この処理液を表面層全体に、均一に行き渡
らせる方法等によって行われている。このように行われ
る表面処理の終点は光学的な測定結果に基づいて検出さ
れている。この検出方法の一つに、反射率測定方法があ
る。
2. Description of the Related Art For example, a surface treatment for removing a surface layer of an object to be treated having a surface layer formed on a substrate supplies a predetermined treatment liquid to the surface layer while rotating or reciprocating the object to be treated. However, this treatment liquid is uniformly distributed over the entire surface layer. The end point of the surface treatment performed in this way is detected based on the optical measurement result. One of the detection methods is a reflectance measurement method.

【0003】この反射率測定方法は、周知のように、表
面層を透過可能な波長成分が含まれる光を基板の表面層
に照射し、表面層や、表面層と基板との界面等で反射し
た反射光の光量を測定し、その測定結果に基づいて表面
処理の終点を検出する。すなわち、表面処理の進行に従
って表面層の膜厚が減少し、その膜厚の変化に伴って反
射光の光量が変化するので、この反射光の光量の変化に
基づいて、表面処理の終点を検出するものである。
As is well known, this reflectance measuring method irradiates a surface layer of a substrate with light containing a wavelength component that can be transmitted through the surface layer and reflects the light at the surface layer or at the interface between the surface layer and the substrate. The amount of reflected light is measured, and the end point of the surface treatment is detected based on the measurement result. That is, the film thickness of the surface layer decreases as the surface treatment progresses, and the light amount of the reflected light changes with the change of the film thickness. Therefore, the end point of the surface treatment is detected based on the change of the light amount of the reflected light. To do.

【0004】例えば、図11(a)に示すような、基板
1の主面上に表面層2が形成され、その表面層2の上面
には所望のパターンを有するレジスト層3が形成された
被処理物Xのエッチング領域4に対するエッチング処理
の終点を検出する場合について具体的に説明する。な
お、図中、符号5はエッチングされない領域(マスク領
域)である。
For example, as shown in FIG. 11A, a surface layer 2 is formed on the main surface of a substrate 1, and a resist layer 3 having a desired pattern is formed on the upper surface of the surface layer 2. The case of detecting the end point of the etching process on the etching region 4 of the processing object X will be specifically described. In the figure, reference numeral 5 is a region (mask region) which is not etched.

【0005】同図に示すように、図示しない投光器から
被処理物Xの上面に計測用の光Ltを照射すると、その
計測光Lt は、エッチング領域4では、表面層2の上
面、表面層2と基板1との界面、基板1の下面で反射さ
れ、また、マスク領域5では、レジスト層3の上面、レ
ジスト層3と表面層2との界面、表面層2と基板1との
界面および、基板1の下面で反射される。そして、エッ
チング領域4での各反射光の干渉光LRB及び、マスク領
域5での各反射光の干渉光LRAが、図示しない受光素子
で受光される。
As shown in FIG. 1, when a measurement light L t is applied to the upper surface of the object to be processed X from a light projector (not shown), the measurement light L t in the etching region 4 is the upper surface and the surface of the surface layer 2. It is reflected on the interface between the layer 2 and the substrate 1, the lower surface of the substrate 1, and in the mask region 5, the upper surface of the resist layer 3, the interface between the resist layer 3 and the surface layer 2, the interface between the surface layer 2 and the substrate 1. And, it is reflected on the lower surface of the substrate 1. Then, the interference light L RB of each reflected light in the etching region 4 and the interference light L RA of each reflected light in the mask region 5 are received by a light receiving element (not shown).

【0006】エッチング処理により、図11(b)に示
すように、表面層2は点線の状態から二点鎖線の状態へ
その膜厚が減少していくが、このとき、マスク領域5か
らの干渉光LRAは一定である。一方、エッチング領域4
からの干渉光LRBの光量は、図12に示すように、エッ
チングの進行、すなわち、表面膜2のエッチング領域4
の膜厚の減少に伴って変化する。
By the etching process, as shown in FIG. 11B, the thickness of the surface layer 2 is reduced from the state of the dotted line to the state of the chain double-dashed line. At this time, interference from the mask region 5 occurs. The light L RA is constant. On the other hand, etching area 4
As shown in FIG. 12, the amount of the interference light L RB from the etching progresses, that is, the etching region 4 of the surface film 2 advances.
Changes with the decrease in the film thickness.

【0007】図12は、横軸に時間をとり、縦軸に受光
素子で受光された反射光の光量をとって、表面層2のエ
ッチングの進行に伴う反射光の光量の変化を表したもの
である。図中、符号Aはエッチング領域4からの干渉光
RBによって形成される振動の振幅であり、aはその振
動中心である。同図に示すように、反射光の光量は、表
面層2のエッチングが進行している間、略一定周期で振
幅Aの振動を繰り返し、tf 時間経過後、すなわち、エ
ッチングが完了した後は一定の光量Sf となる。これ
は、表面層2のエッチングが完了したことにより、エッ
チング領域4の膜厚が一定になるからである。
In FIG. 12, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the amount of reflected light received by the light receiving element, showing the change in the amount of reflected light with the progress of etching of the surface layer 2. Is. In the figure, symbol A is the amplitude of the vibration formed by the interference light L RB from the etching region 4, and a is the vibration center thereof. As shown in the figure, the amount of reflected light during the etching of the surface layer 2 is in progress, repeated vibration amplitude A at a substantially constant period, after t f time, i.e., after the etching is completed The light amount S f becomes constant. This is because the film thickness of the etching region 4 becomes constant due to the completion of the etching of the surface layer 2.

【0008】上述のような光学的特性に基づいて、光量
f で安定した時刻tf を検出することにより、エッチ
ング処理の終点を検出することができる。
The end point of the etching process can be detected by detecting the stable time t f with the light amount S f based on the above optical characteristics.

【0009】このような反射率測定方法により表面処理
の終点を検出する装置は、一般的に、被測定物のサンプ
ル面に計測光を照射し、サンプル面からの反射光の光量
を検出して出力するための光量モニター用光学装置と、
その光量モニター用光学装置から出力される光量の変化
に基づいて表面処理の終点を検出するための演算を行な
う演算処理装置とによって構成されている。また、光量
モニター用光学装置は、計測光を出射するための投光
器、被処理物からの反射光を受光し、その光量に応じた
検知信号を出力する受光素子、計測光や反射光の集光等
のためのレンズ等の光学パーツ等を備えて構成されてい
る。
An apparatus for detecting the end point of the surface treatment by such a reflectance measuring method generally irradiates the sample surface of the object to be measured with measuring light and detects the light quantity of the reflected light from the sample surface. An optical device for monitoring the amount of light for output,
And an arithmetic processing unit that performs arithmetic for detecting the end point of the surface treatment based on the change in the amount of light output from the optical device for monitoring the amount of light. In addition, the optical device for light quantity monitoring is a projector for emitting measurement light, a light receiving element that receives reflected light from the object to be processed and outputs a detection signal according to the light quantity, and collects measurement light and reflected light. It is configured to include optical parts such as a lens for the like.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。まず、第1に、受光素子から出力される検知信号
には、光量モニター用光学装置内部で発生するノイズが
含まれるという問題がある。例えば、投光器から出射さ
れた計測光が光学パーツ等の表面で反射され、その反射
光が受光素子に入射することがある。それらサンプル面
からの反射光以外の光は、全てノイズ成分となり、受光
素子から出力される検知信号のS/N比を低下させるこ
とになる。検知信号のS/N比が低下すると、光量の変
化を正確に検出し難くなるので、表面処理の終点検出等
の後処理が正確に行なえなくなる。
However, the conventional example having such a structure has the following problems. First, there is a problem that the detection signal output from the light receiving element includes noise generated inside the optical device for light quantity monitoring. For example, the measurement light emitted from the light projector may be reflected by the surface of an optical part or the like, and the reflected light may enter the light receiving element. All the light other than the reflected light from the sample surface becomes a noise component and reduces the S / N ratio of the detection signal output from the light receiving element. When the S / N ratio of the detection signal decreases, it becomes difficult to accurately detect the change in the amount of light, so that post-processing such as detection of the end point of the surface processing cannot be performed accurately.

【0011】第2に、表面処理中の被処理物の傾きによ
り、反射光のケラレが発生し、反射光の光量が受光素子
で正確に測定できないという問題がある。例えば、エッ
チング装置においては、エッチング処理中、被処理物は
回転や往復移動されることに伴って揺動するが、その
際、被処理物が傾くことがある。被処理物が傾くと、反
射光の方向が変わる。このとき、反射光の一部が、反射
光を受光素子に導くための光学パーツで遮られたり、受
光素子の受光面に入射しない等の現象(このような現象
をケラレをいう)が起こる。このようなケラレが発生す
ると、反射光の光量を正確に検出することができず、従
って、光量の変化に基づいて行なう表面処理の終点検出
等の後処理が正確に行なえなくなる。
Secondly, there is a problem that due to the inclination of the object to be processed during the surface treatment, vignetting of reflected light occurs, and the amount of reflected light cannot be accurately measured by the light receiving element. For example, in an etching apparatus, an object to be processed swings as it is rotated or reciprocally moved during the etching process, but at that time, the object to be processed may tilt. When the object to be processed is tilted, the direction of reflected light changes. At this time, a phenomenon occurs in which a part of the reflected light is blocked by an optical part for guiding the reflected light to the light receiving element, or does not enter the light receiving surface of the light receiving element (such a phenomenon is referred to as vignetting). When such vignetting occurs, the amount of reflected light cannot be accurately detected, and thus post-processing such as end point detection of surface treatment performed based on changes in the amount of light cannot be performed accurately.

【0012】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、光量モニター用光学装置内部で発生す
る光学的ノイズ成分を低下させて検知信号それ自体のS
/N比を向上させるとともに、被処理物の傾きによる反
射光のケラレを減少させた光量モニター用光学装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and reduces the optical noise component generated inside the optical device for light quantity monitoring to reduce the S of the detection signal itself.
An object of the present invention is to provide an optical device for light amount monitoring, which improves the / N ratio and reduces vignetting of reflected light due to the inclination of an object to be processed.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項1に記載の発明は、被測定物のサンプル面に
照射された計測光に対する、前記サンプル面からの反射
光の光量を検出するための光量モニター用光学装置であ
って、計測光を出射する投光手段と、前記投光手段から
の計測光を集光する第1のレンズと、前記第1のレンズ
側に凸面を有し、かつ、前記第1のレンズを通過した計
測光を平行光束または平行光束に近い状態にして、前記
サンプル面に照射する第2のレンズと、前記第2のレン
ズを通過した光束が前記サンプル面で反射され、再び第
2のレンズを通過した反射光光束を集光する第3のレン
ズと、前記第3のレンズで集光された反射光光束を受光
し、その光量に対応する検知信号を出力する受光手段
と、を備え、かつ、前記被測定物のサンプル面と前記受
光手段とは、前記第2のレンズと前記第3のレンズとに
対して共役な位置に配設されているものである。
The present invention has the following constitution in order to achieve such an object. That is, the invention according to claim 1 is a light amount monitor optical device for detecting the light amount of the reflected light from the sample surface with respect to the measurement light with which the sample surface of the object to be measured is irradiated. And a first lens that collects the measurement light from the light projection means, and a measurement light that has a convex surface on the first lens side and that has passed through the first lens. A parallel light beam or a state close to a parallel light beam, and a second lens that irradiates the sample surface, and a light beam that has passed through the second lens is reflected by the sample surface and then reflected by the second lens again. And a light receiving means for receiving the reflected light beam condensed by the third lens and outputting a detection signal corresponding to the amount of the light beam. The sample surface of the measurement object and the light receiving means, In which it is disposed a conjugate position with respect to the serial second lens and said third lens.

【0014】また、請求項2に記載の発明は、被測定物
のサンプル面に照射された計測光に対する、前記サンプ
ル面からの反射光の光量を検出するための光量モニター
用光学装置であって、計測光を出射する投光手段と、前
記投光手段からの計測光を集光する第1のレンズと、前
記第1のレンズ側に凸面を有し、かつ、前記第1のレン
ズを通過した計測光を平行光束または平行光束に近い状
態にして、前記サンプル面に照射する第2のレンズと、
前記第2のレンズの焦点位置またはその近傍に配置され
た開口絞りと、前記開口絞りを経て前記第2のレンズを
通過した光束が前記サンプル面で反射され、再び第2の
レンズを通過した反射光光束を集光する第3のレンズ
と、前記第3のレンズで集光された反射光光束を受光
し、その光量に対応する検知信号を出力する受光手段
と、を備え、かつ、前記被測定物のサンプル面と前記受
光手段とは、前記第2のレンズと前記第3のレンズとに
対して共役な位置に配設されているものである。
The invention according to claim 2 is an optical device for a light amount monitor for detecting the light amount of the reflected light from the sample surface with respect to the measuring light irradiated on the sample surface of the object to be measured. A projection means for emitting the measurement light, a first lens for collecting the measurement light from the projection means, a convex surface on the side of the first lens, and a passage through the first lens A second lens for irradiating the sample surface with the measured light made into a parallel light beam or a state close to a parallel light beam;
An aperture stop arranged at or near the focal point of the second lens, and a light flux that has passed through the second lens and passed through the aperture stop is reflected by the sample surface, and then reflected again through the second lens. And a light receiving means for receiving the reflected light beam condensed by the third lens and outputting a detection signal corresponding to the amount of the light beam. The sample surface of the object to be measured and the light receiving means are arranged at positions conjugate with the second lens and the third lens.

【0015】さらに、請求項3に記載の発明は、上記の
請求項1に記載の光量モニター用光学装置において、第
1のレンズの近傍に第1の開口絞り、第3のレンズの近
傍に第2の開口絞りを設けるとともに、前記第1の開口
絞りと前記第2の開口絞りとは、第2のレンズに対して
共役な位置に配設されているものである。
Further, in the invention described in Item 3, in the optical device for monitoring the light amount according to Item 1, the first aperture stop is provided near the first lens, and the first aperture stop is provided near the third lens. Two aperture stops are provided, and the first aperture stop and the second aperture stop are arranged at a position conjugate with the second lens.

【0016】また、請求項4に記載の発明は、上記の請
求項2に記載の光量モニター用光学装置において、第3
のレンズの近傍に第2の開口絞りを設けるとともに、第
2のレンズの焦点位置またはその近傍に配置された開口
絞りと前記第2の開口絞りとは、第2のレンズに対して
共役な位置に配設されているものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a third aspect of the optical device for monitoring a light amount according to the second aspect.
Second aperture stop is provided in the vicinity of the second lens, and the aperture stop and the second aperture stop arranged at or near the focal position of the second lens are conjugate positions with respect to the second lens. It is arranged in.

【0017】さらに、請求項5に記載の発明は、上記の
請求項1または請求項2に記載の光量モニター用光学装
置において、第2のレンズを平凸レンズで構成し、その
平面側を被測定物のサンプル面に向けて配設したもので
ある。
Further, in the invention described in claim 5, in the optical device for monitoring the light amount according to claim 1 or 2, the second lens is a plano-convex lens, and the plane side thereof is to be measured. It is arranged toward the sample surface of the object.

【0018】[0018]

【作用】請求項1に記載の発明の作用は次のとおりであ
る。投光手段からの計測光は、第1のレンズを経て、第
2のレンズを通過して平行光束または平行光束に近い状
態の光束となって被測定物のサンプル面に照射される。
被測定物のサンプル面からの反射光は、再び第2のレン
ズを通過し、第3のレンズで集光されて受光手段で受光
される。なお、サンプル面は、被測定物の上面であって
もよいしその反対側の面(被測定物の下面)であっても
よい。
The operation of the invention described in claim 1 is as follows. The measurement light from the light projecting means passes through the first lens, passes through the second lens, and becomes a parallel light beam or a light beam in a state close to the parallel light beam, and is irradiated onto the sample surface of the object to be measured.
The reflected light from the sample surface of the object to be measured again passes through the second lens, is condensed by the third lens, and is received by the light receiving means. The sample surface may be the upper surface of the measured object or the opposite surface (lower surface of the measured object).

【0019】第2のレンズは、第1のレンズ側に凸面を
有しているので、第1のレンズを通過した計測光が、第
2のレンズの凸面で反射されても、その反射光は拡散す
る。従って、投光手段から出射された計測光が第2のレ
ンズの(第1のレンズ側の)表面で反射した反射光の大
部分は受光手段に導かれなくなり、受光手段で受光する
サンプル面からの反射光の光量のノイズ成分を低減する
ことができる。
Since the second lens has a convex surface on the side of the first lens, even if the measuring light passing through the first lens is reflected by the convex surface of the second lens, the reflected light is Spread. Therefore, most of the reflected light in which the measurement light emitted from the light projecting means is reflected by the surface of the second lens (on the side of the first lens) is not guided to the light receiving means, and from the sample surface received by the light receiving means. It is possible to reduce the noise component of the light amount of the reflected light.

【0020】また、サンプル面に照射される計測光が、
平行光束から大きくずれた状態の光束であると、サンプ
ル面からの反射光光束の径が大きくなり、表面処理中に
被処理物が傾いて、反射光光束の方向が変わったとき、
反射光光束の一部が第3のレンズに入射しなかったり、
受光手段に入射しないということ(ケラレ)が起こり易
くなる。これに対して、第2のレンズで、第1のレンズ
を通過した計測光を平行光束または平行光束に近い状態
にして、被測定物のサンプル面に照射するように構成し
たことにより、サンプル面からの反射光光束の径を小さ
くできるので、上記のようなケラレが起き難くなる。
Further, the measurement light applied to the sample surface is
When the light beam is in a state of being largely deviated from the parallel light beam, the diameter of the reflected light beam from the sample surface becomes large, and when the object to be processed is inclined during the surface treatment and the direction of the reflected light beam is changed,
Part of the reflected light beam may not enter the third lens,
Vignetting that does not enter the light receiving means is likely to occur. On the other hand, the second lens is configured to irradiate the sample surface of the object to be measured with the measurement light that has passed through the first lens in a parallel light flux or in a state close to the parallel light flux. Since the diameter of the reflected light beam from can be reduced, the vignetting described above is less likely to occur.

【0021】また、被測定物のサンプル面と受光手段と
は、第2のレンズと第3のレンズとに対して共役な位置
に配設されているので、サンプル面からの反射光光束
は、最小の径で集光した状態で受光手段に入射する。こ
の入射時の反射光光束の径の大きさや入射位置は、被処
理物が傾いた場合にも変わることがない。従って、被処
理物が傾いた場合にも、受光手段での反射光光束のケラ
レをなくすことができる。
Further, since the sample surface of the object to be measured and the light receiving means are arranged at positions conjugate with the second lens and the third lens, the reflected light beam from the sample surface is The light is incident on the light receiving means in a state of being condensed with the minimum diameter. The diameter of the reflected light beam upon incidence and the position of incidence do not change even when the object to be processed is tilted. Therefore, even when the object to be processed is inclined, vignetting of the reflected light beam on the light receiving means can be eliminated.

【0022】また、請求項2に記載の発明の作用は次の
とおりである。すなわち、投光手段からの計測光は、第
1のレンズ、開口絞りを経て、第2のレンズを通過して
平行光束または平行光束に近い状態の光束となって被測
定物のサンプル面に照射される。被測定物のサンプル面
からの反射光は、再び第2のレンズを通過し、第3のレ
ンズで集光されて受光手段で受光される。
The operation of the invention described in claim 2 is as follows. That is, the measurement light from the light projecting means passes through the first lens and the aperture stop, passes through the second lens, and becomes a parallel light flux or a light flux in a state close to the parallel light flux, and irradiates the sample surface of the object to be measured. To be done. The reflected light from the sample surface of the object to be measured again passes through the second lens, is condensed by the third lens, and is received by the light receiving means.

【0023】開口絞りは、第2のレンズの焦点位置また
はその近傍に配置されている。すなわち、この請求項2
の発明では、投光手段からの計測光がサンプル面に照射
されるまでの光学系を、テレセントリック光学系または
それに近い状態で構成し、計測光の主光線を第2のレン
ズの光軸に対して平行または平行に近い状態にして、こ
の計測光をサンプル面に照射するようにしたものであ
る。
The aperture stop is arranged at or near the focal position of the second lens. That is, this claim 2
In the invention, the optical system until the measurement light from the light projecting means is irradiated to the sample surface is configured to be a telecentric optical system or a state close thereto, and the principal ray of the measurement light with respect to the optical axis of the second lens. Then, the measurement light is irradiated onto the sample surface in a parallel or nearly parallel state.

【0024】なお、第2のレンズを、第1のレンズ側に
凸面を有するように構成したこと、平行光束または平行
光束に近い状態の光束をサンプル面に照射するように構
成したこと、被測定物のサンプル面と受光手段とを、第
2のレンズと第3のレンズとに対して共役な位置に配設
したことによる作用は、上述した請求項1に記載の発明
と同じである。
The second lens is constructed so as to have a convex surface on the side of the first lens, the parallel light flux or a light flux in a state close to the parallel light flux is applied to the sample surface, The function of arranging the sample surface of the object and the light receiving means at positions conjugate with the second lens and the third lens is the same as that of the invention described in claim 1 described above.

【0025】さらに、請求項3に記載の発明によれば、
上記の請求項1に記載の発明において、第1のレンズの
近傍に第1の開口絞り、第3のレンズの近傍に第2の開
口絞りを設けるとともに、第1の開口絞りと第2の開口
絞りとを、第2のレンズに対して共役な位置に配設した
ことにより、投光手段を、サンプル面に対して近づけた
り遠ざけたりすることによって、サンプル面に照射され
る光束の大きさ(照射領域の大きさ)を変える場合に
も、サンプル面からの反射光光束が、第3のレンズでケ
ラレることがない。これは、第1の開口絞りと第2の開
口絞りとを、第2のレンズに対して共役な位置に配設し
ているので、第1の開口絞りで絞られた計測光の光束
は、必ず第2の開口絞り内を通過するからである。従っ
て、投光手段を、サンプル面に対して近づけたり遠ざけ
たりするだけで、第3のレンズによるケラレを起こすこ
となく、照射領域の大きさを調整することが可能とな
る。
Further, according to the invention described in claim 3,
In the invention described in claim 1, the first aperture stop is provided near the first lens, the second aperture stop is provided near the third lens, and the first aperture stop and the second aperture stop are provided. By disposing the diaphragm and the conjugate position with respect to the second lens, the size of the light beam irradiated to the sample surface by moving the light projecting means closer to or further from the sample surface ( Even when the size of the irradiation area is changed, the reflected light beam from the sample surface is not eclipsed by the third lens. This is because the first aperture stop and the second aperture stop are arranged at positions conjugate with the second lens, so that the luminous flux of the measurement light focused by the first aperture stop is: This is because it always passes through the second aperture stop. Therefore, it is possible to adjust the size of the irradiation area simply by moving the light projecting means closer to or farther from the sample surface without causing vignetting due to the third lens.

【0026】また、請求項4に記載の発明によれば、上
記の請求項3に記載の発明における第1の開口絞りを、
テレセントリック光学系を構成するために用いた開口絞
りで兼用したものである。
According to the invention of claim 4, the first aperture stop in the invention of claim 3 is:
It is also used as the aperture stop used to construct the telecentric optical system.

【0027】さらに、請求項5に記載の発明の作用は次
のとおりである。例えば、第2のレンズのサンプル面側
の形状がレンズ形状であった場合、第2のレンズとサン
プル面との間の媒質(例えば、エッチング処理ではエッ
チング液)の屈折率が変わると、第2のレンズのパワー
が変わり、反射光光束の方向が変化するので、サンプル
面と受光手段との共役な位置関係(結像関係)が崩れ、
第3のレンズや受光手段でのケラレが起き、受光手段で
正確な光量測定が行なえなくなる。従って、正確な光量
測定を行なうためには、第2のレンズとサンプル面との
間の媒質の屈折率に応じて、受光手段または光学装置全
体の調整を行なわなければならない。
Further, the operation of the invention described in claim 5 is as follows. For example, when the shape of the second lens on the sample surface side is a lens shape, when the refractive index of the medium (for example, the etching solution in the etching process) between the second lens and the sample surface changes, Since the power of the lens changes and the direction of the reflected light beam changes, the conjugate positional relationship (imaging relationship) between the sample surface and the light receiving means is broken,
Vignetting occurs in the third lens and the light receiving means, and accurate light amount measurement cannot be performed by the light receiving means. Therefore, in order to accurately measure the amount of light, it is necessary to adjust the light receiving means or the entire optical device according to the refractive index of the medium between the second lens and the sample surface.

【0028】これに対して、請求項5に記載の発明で
は、第2のレンズを平凸レンズで構成し、その平面側を
被測定物のサンプル面に向けて配設したことにより、第
2のレンズとサンプル面との間の媒質の屈折率が変わっ
ても、第2のレンズのパワーは常に同じになり、反射光
光束の方向が変化することがないので、サンプル面と受
光手段との結像関係が崩れず、受光手段で正確な光量測
定を行なうことができる。すなわち、第2のレンズとサ
ンプル面との間の媒質の屈折率に応じて、受光手段また
は光学装置全体の調整を行なう必要がない。
On the other hand, in the fifth aspect of the present invention, the second lens is formed of a plano-convex lens, and the plane side thereof is arranged so as to face the sample surface of the object to be measured. Even if the refractive index of the medium between the lens and the sample surface changes, the power of the second lens is always the same, and the direction of the reflected light beam does not change. Therefore, the connection between the sample surface and the light receiving means is not changed. The image relationship is not broken, and the light amount can be accurately measured by the light receiving means. That is, it is not necessary to adjust the light receiving means or the entire optical device according to the refractive index of the medium between the second lens and the sample surface.

【0029】また、第2のレンズは、第1のレンズ側に
凸面を有することになるので、上述した請求項1の発明
で説明したように、第2のレンズの(第1のレンズ側
の)表面で反射する反射光により、受光手段から出力さ
れる検知信号のS/N比が低下するということも防止さ
れる。
Further, since the second lens has a convex surface on the first lens side, as described in the invention of claim 1 described above, the second lens (on the first lens side ) It is also prevented that the S / N ratio of the detection signal output from the light receiving means is lowered by the reflected light reflected by the surface.

【0030】[0030]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の第一実施例を
説明する。図2は、本発明の実施例に使用される表面処
理装置全体の概略構成を示す図である。図2に示した装
置は、被処理物としての液晶表示器用基板Gに対するエ
ッチング処理を行なうエッチング装置として構成されて
おり、以下では液晶表示器用基板Gのエッチング処理に
おける終点を検出する場合を例に採って説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the entire surface treatment apparatus used in the embodiment of the present invention. The apparatus shown in FIG. 2 is configured as an etching apparatus that performs an etching process on a liquid crystal display substrate G as an object to be processed. In the following, a case of detecting an end point in the etching process of the liquid crystal display substrate G will be taken as an example. Take and explain.

【0031】液晶表示器用基板Gは、図3に示すよう
に、ガラス基板11の主面上にITO(Indium-Thin-Ox
ide )膜12が形成され、ITO膜12の上面には、所
望のパターンを有するレジスト層13が形成されてい
る。そして、このエッチング装置では、レジスト層13
が取り去られているエッチング領域14のITO膜12
の除去処理が行われている。なお、図中、符号15はエ
ッチングされない領域(マスク領域)である。
As shown in FIG. 3, the liquid crystal display substrate G has ITO (Indium-Thin-Ox) on the main surface of the glass substrate 11.
ide) film 12 is formed, and a resist layer 13 having a desired pattern is formed on the upper surface of the ITO film 12. Then, in this etching apparatus, the resist layer 13
The ITO film 12 in the etching region 14 where the
Is being removed. In the figure, reference numeral 15 is a region (mask region) which is not etched.

【0032】液晶表示器用基板Gは、ローラ21a、2
1b、22a、22bによって挟持されている。ローラ
21a、22aは、エッチング処理中、図示しないモー
ターによって正逆に同期して回転駆動され、その動作に
よって支持された液晶表示器用基板Gは水平に往復移動
される。また、モーターの駆動制御は、制御演算装置2
7内の制御部27aによって行われている。一方、往復
移動される液晶表示器用基板Gは、ローラ21a、21
b、22a、22bに挟持されていることよって上下方
向への動きが抑止される。
The liquid crystal display substrate G includes rollers 21a and 2a.
It is sandwiched by 1b, 22a and 22b. During the etching process, the rollers 21a and 22a are rotationally driven in synchronization with the forward and reverse directions by a motor (not shown), and the liquid crystal display substrate G supported by the operation is horizontally reciprocated. Further, the drive control of the motor is performed by the control arithmetic unit 2
It is performed by the control unit 27a in the computer 7. On the other hand, the reciprocating liquid crystal display substrate G includes rollers 21a, 21
Since it is sandwiched between b, 22a, and 22b, the movement in the vertical direction is suppressed.

【0033】タンク25内にはエッチング液Eが準備さ
れており、このエッチング液EはポンプPによって汲み
上げられ、ノズル26によって、往復移動させられてい
る液晶表示器用基板Gの表面に供給される。ノズル26
はモーターMによって矢印のように揺動させられる。す
なわち、ノズル26は揺動しながらエッチング液Eを液
晶表示器用基板Gの表面に供給し、このエッチング液E
は液晶表示器用基板Gの往復移動により液晶表示器用基
板Gの表面全体に均一に行き渡り、エッチングが進行し
ていく。なお、ポンプPやモーターMの駆動制御も制御
部27aによって行われている。
An etching liquid E is prepared in the tank 25, and the etching liquid E is pumped up by a pump P and supplied by a nozzle 26 to the surface of the reciprocating liquid crystal display substrate G. Nozzle 26
Is swung by the motor M as shown by the arrow. That is, the nozzle 26 oscillates to supply the etching solution E to the surface of the liquid crystal display substrate G, and the etching solution E is supplied.
Is uniformly distributed over the entire surface of the liquid crystal display substrate G by the reciprocating movement of the liquid crystal display substrate G, and etching proceeds. The drive control of the pump P and the motor M is also performed by the control unit 27a.

【0034】光量モニター用光学装置30は本発明の要
部であり、詳細は後述するが、液晶表示器用基板Gがエ
ッチングされている間、平行光束を液晶表示器用基板G
のサンプル面に垂直に照射し、サンプル面で反射された
反射光を受光し、その反射光の光量に応じた検知信号を
制御演算装置27内の演算処理部27bに供給する。反
射光の光量に応じた検知信号が供給された演算処理部2
7bは、その検知信号に基づいて、従来例で説明したよ
うにしてエッチングの終点を検出する。
The light quantity monitoring optical device 30 is an essential part of the present invention, and the details thereof will be described later. While the liquid crystal display substrate G is being etched, a parallel light flux is generated by the liquid crystal display substrate G.
The sample light is irradiated perpendicularly to the sample surface, the reflected light reflected by the sample surface is received, and a detection signal corresponding to the amount of the reflected light is supplied to the arithmetic processing unit 27b in the control arithmetic unit 27. Arithmetic processing unit 2 to which a detection signal corresponding to the amount of reflected light is supplied
7b detects the end point of etching based on the detection signal as described in the conventional example.

【0035】制御演算装置27は、図示しないCPUや
RAM、ROM等からなるマイクロコンピュータによっ
て構成されている。また、ROMには、制御部27aが
行なう各部材の制御手順や、演算処理部27bが行なう
終点検出の処理手順等(プログラム)が予め記憶されて
おり、CPUはそのプログラムに従って、各部材の制御
を行い、検知信号に基づいて終点検出を行う。なお、光
量モニター用光学装置30から供給される検知信号に基
づいて、終点検出以外の処理、例えば、エッチング処理
中の処理状態をモニターしたり、エッチング処理中の特
定状態を検出したりする場合には、ROMに記憶されて
いる終点検出用のプログラムを、所望の処理用のプログ
ラムに変更すればよい。
The control arithmetic unit 27 is composed of a microcomputer including a CPU, RAM, ROM and the like (not shown). Further, the ROM stores in advance a control procedure for each member performed by the control unit 27a, a processing procedure (program) for detecting an end point performed by the arithmetic processing unit 27b, and the CPU controls each member according to the program. Then, the end point is detected based on the detection signal. In addition, based on the detection signal supplied from the light amount monitoring optical device 30, when processing other than the end point detection, for example, the processing state during etching processing is monitored or a specific state during etching processing is detected. For example, the end point detection program stored in the ROM may be changed to a desired processing program.

【0036】以下、光量モニター用光学装置30の構成
を、図1を参照して具体的に説明する。図1は、本発明
の第一実施例に係る光量モニター用光学装置の構成を示
す図である。この実施例装置では、サンプル面をITO
膜12の上面にとって、装置を構成している。
The structure of the light quantity monitoring optical device 30 will be described below in detail with reference to FIG. FIG. 1 is a view showing the arrangement of a light quantity monitoring optical device according to the first embodiment of the present invention. In this embodiment, the sample surface is made of ITO.
The upper surface of the membrane 12 constitutes the device.

【0037】光量モニター用光学装置30は、光源3
1、コンデンサレンズ32、投光用光ファイバ33、第
1のレンズ34、ハーフミラー35、第2のレンズ36
からなる計測光照射用光学系と、第2のレンズ36、ハ
ーフミラー35、第3のレンズ37、受光素子38から
なる反射光受光用光学系、および処理液カーテン形成機
構40とによって構成されている。以下に、各部の構成
を詳述する。
The light quantity monitoring optical device 30 includes a light source 3
1, condenser lens 32, light projecting optical fiber 33, first lens 34, half mirror 35, second lens 36
And a reflected light receiving optical system including a second lens 36, a half mirror 35, a third lens 37, and a light receiving element 38, and a treatment liquid curtain forming mechanism 40. There is. The configuration of each unit will be described in detail below.

【0038】まず、計測光照射用光学系の構成を説明す
る。光源31は、例えば、ハロゲンランプ等によって構
成されており、光源31から放射された白色光は、コン
デンサレンズ32によって集光されて投光用光ファイバ
33に導かれ、投光用光ファイバ33を通り、その投光
口33aから出射されるように構成されている。また、
投光口33aから出射された白色光は、第1のレンズ3
4、ハーフミラー35を通過して、第2のレンズ36で
平行光束にされて、液晶表示器用基板Gのサンプル面に
照射されるように構成されている。
First, the structure of the measuring light irradiation optical system will be described. The light source 31 is composed of, for example, a halogen lamp or the like, and the white light emitted from the light source 31 is condensed by the condenser lens 32 and guided to the light projecting optical fiber 33. It is configured to be emitted from the light projecting port 33a. Also,
The white light emitted from the light projecting port 33a is emitted from the first lens 3
4. After passing through the half mirror 35, it is collimated by the second lens 36, and is irradiated onto the sample surface of the liquid crystal display substrate G.

【0039】第1のレンズ34は、投光用光ファイバ3
3の投光口33aの開口数を満足する径を有する、つま
り、投光用光ファイバ33の投光口33aから出射され
る計測光が、全て第1のレンズ34の有効径を通過し
て、ハーフミラー35、第2のレンズ36、さらに、液
晶表示器用基板Gのサンプル面に導かれるように構成さ
れている。例えば、第1のレンズ34が投光用光ファイ
バ33の投光口33aに近い位置に配置された場合に
は、第1のレンズ34の径は小さくてよく、第1のレン
ズ34が投光用光ファイバ33の投光口33aから遠ざ
かる位置に配置されるに従って、第1のレンズ34の径
は大きくしなければならない。すなわち、第1のレンズ
34は、投光用光ファイバ33の投光口33aに対する
配置位置と、その径とにより、投光用光ファイバ33の
投光口33aの開口数を満足する径を有するように調整
されている。
The first lens 34 is used for the projection optical fiber 3
3 has a diameter satisfying the numerical aperture of the light projecting port 33a, that is, all the measurement light emitted from the light projecting port 33a of the projecting optical fiber 33 passes through the effective diameter of the first lens 34. , The half mirror 35, the second lens 36, and the sample surface of the liquid crystal display substrate G. For example, when the first lens 34 is arranged at a position close to the light projecting port 33a of the light projecting optical fiber 33, the diameter of the first lens 34 may be small, and the first lens 34 projects light. The diameter of the first lens 34 must be increased as the optical fiber 33 is placed away from the light projecting port 33a. That is, the first lens 34 has a diameter that satisfies the numerical aperture of the light projecting port 33a of the light projecting optical fiber 33, depending on the arrangement position of the light projecting optical fiber 33 with respect to the light projecting port 33a and the diameter thereof. Is adjusted.

【0040】なお、コンデンサレンズ32は、光源31
の開口数を満足する径を有するように構成されている。
The condenser lens 32 is used as the light source 31.
Is configured to have a diameter that satisfies the numerical aperture of.

【0041】また、第2のレンズ36は、平凸レンズで
構成され、その凸面を第1のレンズ34側に、平面側を
サンプル面側に向けて配置されている。この第2のレン
ズ36は、第1のレンズ34、ハーフミラー35を通過
した光を、平行光束にするように構成されているが、平
行光束に限らず、それに近い状態の光束にするレンズで
あってもよい。
The second lens 36 is composed of a plano-convex lens and is arranged with its convex surface facing the first lens 34 and its flat surface facing the sample surface. The second lens 36 is configured to convert the light passing through the first lens 34 and the half mirror 35 into a parallel light flux, but is not limited to the parallel light flux, and is a lens that converts the light flux into a light flux in a state close to the parallel light flux. It may be.

【0042】なお、光源31とコンデンサレンズ32、
投光用光ファイバ33は、本発明における投光手段に相
当する。また、本実施例では、光源31からの光をサン
プル面近くに導くために、投光用光ファイバ33(、コ
ンデンサレンズ32)を用いているが、本発明はこれに
限らず、光源31のみで、投光手段を構成してもよい。
この場合には、第1のレンズ34は、光源31の開口数
を満足する径を有するように構成することになる。
The light source 31 and the condenser lens 32,
The light projecting optical fiber 33 corresponds to the light projecting means in the present invention. Further, in this embodiment, the light projecting optical fiber 33 (and the condenser lens 32) is used to guide the light from the light source 31 to the vicinity of the sample surface, but the present invention is not limited to this, and only the light source 31 is used. Then, the light projecting means may be configured.
In this case, the first lens 34 is configured to have a diameter that satisfies the numerical aperture of the light source 31.

【0043】なお、サンプル面上に照射される平行光束
の照射領域は、例えば、直径5mm〜10mmになるよう
に、投光用光ファイバ33の投光口33aの口径や、投
光用光ファイバ33の投光口33aから第1のレンズ3
4までの距離などが調整されている。このように、計測
光を光束にして、所定の照射領域を取ることにより、あ
る程度広い面積で反射光を計測することができ、検知信
号がサンプル面全体で平均化されるので、エッチング処
理の進行状況をより正確に検知し、終点の検出精度を向
上させることができる。
It should be noted that the irradiation area of the parallel light flux irradiated on the sample surface is, for example, 5 mm to 10 mm in diameter, and the diameter of the light projecting port 33a of the light projecting optical fiber 33 and the light projecting optical fiber. From the light projecting port 33a of 33 to the first lens 3
The distance to 4 etc. has been adjusted. In this way, the measurement light is converted into a light flux and a predetermined irradiation area is taken, so that the reflected light can be measured in a relatively wide area, and the detection signals are averaged over the entire sample surface. It is possible to detect the situation more accurately and improve the detection accuracy of the end point.

【0044】次に、反射光受光用光学系の構成を説明す
る。液晶表示器用基板Gのサンプル面に照射された平行
光束は、サンプル面で反射される。その反射光光束は、
第2のレンズ36を通過し、ハーフミラー35で第3の
レンズ37の方向に光路が変えられ、第3のレンズ37
で集光されて受光素子38に入射するように構成されて
いる。
Next, the structure of the reflected light receiving optical system will be described. The parallel light flux applied to the sample surface of the liquid crystal display substrate G is reflected by the sample surface. The reflected light beam is
After passing through the second lens 36, the optical path is changed by the half mirror 35 toward the third lens 37, and the third lens 37
It is configured so that the light is condensed by and is incident on the light receiving element 38.

【0045】液晶表示器用基板Gのサンプル面と受光素
子38とは、第2のレンズ36と第3のレンズ37とに
対して共役な位置に配設されている。
The sample surface of the liquid crystal display substrate G and the light receiving element 38 are arranged at positions conjugate with the second lens 36 and the third lens 37.

【0046】また、受光素子38は、入射した反射光光
束の光量に対応する検知信号を出力するためのものであ
り、本発明における受光手段に相当する。なお、受光素
子38から出力された検知信号は、演算処理部27bに
供給されるように構成されている。
The light receiving element 38 is for outputting a detection signal corresponding to the light quantity of the incident reflected light beam and corresponds to the light receiving means in the present invention. The detection signal output from the light receiving element 38 is configured to be supplied to the arithmetic processing unit 27b.

【0047】これら計測光照射用光学系と反射光受光用
光学系とは、ハウジング39によって覆われている。こ
のハウジング39の内周面は、光を反射、散乱させない
黒のラシャ紙等の吸収紙を用いて構成されている。
The measurement light irradiation optical system and the reflected light reception optical system are covered with a housing 39. The inner peripheral surface of the housing 39 is made of an absorbing paper such as black Racha paper that does not reflect or scatter light.

【0048】次に、処理液カーテン形成機構40の構成
を説明する。この処理液カーテン形成機構40は、同心
状の2つの円筒を組み合わせて、大きい円筒が外壁4
1、小さい円筒が内壁42となるようなタンク43によ
って構成されている。外壁41と内壁42との上面は密
閉されており、外壁41と内壁42との間の空間には、
表面処理に用いる処理液と同じ液体(本実施例ではエッ
チング液E)が準備された図示しないタンクに連通され
たパイプ44からエッチング液Eが流入され、流入され
たエッチング液Eは外壁41と内壁42との間の空間の
下面から液晶表示器用基板Gの上面に流出される。この
ように流出されたエッチング液Eが、第2のレンズ36
と液晶表示器用基板Gの上面との間に満たされる。この
エッチング液Eの流入制御は、制御部27aによって行
われている。タンク43の下面と液晶表示器用基板Gの
上面とは、タンク43の下面から流出したエッチング液
Eが液晶表示器用基板Gの上面とタンク43の下面との
間に満たされる程度の間隔、一例を示せば、1mm〜3mm
程度に保たれている。
Next, the structure of the treatment liquid curtain forming mechanism 40 will be described. In this treatment liquid curtain forming mechanism 40, two concentric cylinders are combined so that a large cylinder has an outer wall 4
1. A tank 43 in which a small cylinder serves as the inner wall 42. The upper surfaces of the outer wall 41 and the inner wall 42 are sealed, and the space between the outer wall 41 and the inner wall 42 is
The same liquid as the treatment liquid used for the surface treatment (the etching liquid E in this embodiment) is prepared, and the etching liquid E is introduced from a pipe 44 communicating with a tank (not shown). It flows out from the lower surface of the space between the liquid crystal display panel 42 and the upper surface to the upper surface of the liquid crystal display substrate G. The etching solution E that has flowed out in this manner is used as the second lens 36.
And the upper surface of the liquid crystal display substrate G. The inflow control of the etching liquid E is performed by the control unit 27a. The lower surface of the tank 43 and the upper surface of the liquid crystal display substrate G are spaced so that the etching liquid E flowing out from the lower surface of the tank 43 is filled between the upper surface of the liquid crystal display substrate G and the lower surface of the tank 43. If shown, 1mm-3mm
It is kept to a degree.

【0049】エッチング処理中、液晶表示器用基板Gの
表面(サンプル面)に供給されているエッチング液E
は、液晶表示器用基板Gの往復移動に伴って脈流や気泡
が発生するが、この脈流や気泡が、計測光光束の照射領
域に生じると、その脈流や気泡で反射した反射光が、散
乱光となり、受光素子38に導かれないことになる。そ
こで、処理液カーテン形成機構40で、第2のレンズ3
6と液晶表示器用基板Gの上面との間にエッチング液E
を満たしておくことにより、このような脈流や気泡が第
2のレンズ36と液晶表示器用基板Gの上面との間に入
り込まないようにしている。
During the etching process, the etching solution E is supplied to the surface (sample surface) of the liquid crystal display substrate G.
Causes a pulsating flow or bubbles along with the reciprocating movement of the liquid crystal display substrate G. When the pulsating flow or bubbles occur in the irradiation region of the measurement light flux, the reflected light reflected by the pulsating flow or bubbles is generated. , Becomes scattered light and is not guided to the light receiving element 38. Therefore, in the treatment liquid curtain forming mechanism 40, the second lens 3
6 and the upper surface of the liquid crystal display substrate G between the etching liquid E
By satisfying the above condition, such pulsating flow and air bubbles are prevented from entering between the second lens 36 and the upper surface of the liquid crystal display substrate G.

【0050】なお、本実施例では、ノズル26からエッ
チング液Eを噴霧して、エッチング液Eを液晶表示器用
基板Gの表面に供給するように構成しているので、上記
のような脈流や気泡が発生する場合があり、それに対処
するために、処理液カーテン形成機構40を設けてい
る。しかし、例えば、液晶表示器用基板Gをエッチング
液に漬け込んでエッチング処理を行なう装置では、第2
のレンズ36と液晶表示器用基板Gの上面との間は常に
エッチング液で満たされることになるので、このような
エッチング装置の場合には、処理液カーテン形成機構4
0を設ける必要はない。
In the present embodiment, the etching liquid E is sprayed from the nozzle 26 and is supplied to the surface of the liquid crystal display substrate G, so that the pulsating flow as described above and Bubbles may be generated, and the treatment liquid curtain forming mechanism 40 is provided to cope with the occurrence. However, for example, in the apparatus for performing the etching process by immersing the liquid crystal display substrate G in the etching liquid, the second
Since the space between the lens 36 and the upper surface of the liquid crystal display substrate G is always filled with the etching liquid, in the case of such an etching apparatus, the processing liquid curtain forming mechanism 4 is used.
It is not necessary to set 0.

【0051】次に、本実施例装置の作用を、図4ないし
図6を参照して説明する。図4は、第一実施例装置内の
計測光照射用光学系を抜き出した図であり、投光用光フ
ァイバの投光口から出射された光束がサンプル面に照射
される状態を示している。また、図5は、光量モニター
用光学装置の窓部に平行平板ガラスを用いた場合と、第
2のレンズを用いた場合の作用の違いを説明するための
図である。さらに、図6は、第一実施例装置における結
像状態を示す図である。なお、図4ないし図6は、図1
を簡略化して描いており、ハウジングや処理液カーテン
形成機構は図示を省略している。
Next, the operation of the apparatus of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram in which the measurement light irradiation optical system in the apparatus of the first embodiment is extracted, and shows a state in which the light flux emitted from the light projecting port of the projecting optical fiber is irradiated to the sample surface. . Further, FIG. 5 is a diagram for explaining the difference in action between the case where the parallel flat plate glass is used for the window portion of the light quantity monitoring optical device and the case where the second lens is used. Further, FIG. 6 is a diagram showing an image formation state in the apparatus of the first embodiment. 4 to 6 are shown in FIG.
Is illustrated in a simplified manner, and the housing and the processing liquid curtain forming mechanism are omitted.

【0052】投光用光ファイバ33の投光口33aから
出射された計測光は、第1のレンズ34を通過する。こ
の第1のレンズ34は、上述したように、投光用光ファ
イバ33の投光口33aの開口数を満足する径を有して
いる。つまり、図4に示すように、投光用光ファイバ3
3の投光口33aから出射された計測光は、全て第1の
レンズ34を通過し、ハーフミラー35、第2のレンズ
36を経て、液晶表示器用基板Gのサンプル面に導かれ
ることになる。すなわち、投光用光ファイバ33の投光
口33aから出射された光の一部が漏れ光となって受光
素子38に入射することが防止されるので、投光用光フ
ァイバ33の投光口33aから出射される漏れ光に起因
する受光素子38から出力される検知信号のS/N比の
低下という不都合が回避される。なお、投光用光ファイ
バ33の投光口33aの開口数を満足するレンズを第1
のレンズ34として採用できない場合、投光用光ファイ
バ33の投光口33aからの漏れ光を防止するために
は、投光口33aの近傍に絞りを配置すれば良い。
The measuring light emitted from the light projecting port 33 a of the light projecting optical fiber 33 passes through the first lens 34. As described above, the first lens 34 has a diameter that satisfies the numerical aperture of the light projecting port 33a of the light projecting optical fiber 33. That is, as shown in FIG.
All the measurement light emitted from the light projecting port 33a of No. 3 passes through the first lens 34, and is guided to the sample surface of the liquid crystal display substrate G through the half mirror 35 and the second lens 36. . That is, since a part of the light emitted from the light projecting port 33a of the light projecting optical fiber 33 is prevented from entering the light receiving element 38 as leakage light, the light projecting port of the light projecting optical fiber 33 is prevented. The disadvantage that the S / N ratio of the detection signal output from the light receiving element 38 due to the leaked light emitted from 33a is reduced can be avoided. The lens that satisfies the numerical aperture of the light projecting port 33a of the light projecting optical fiber 33 is
If it cannot be used as the lens 34, the diaphragm may be arranged in the vicinity of the light projecting port 33a in order to prevent leakage of light from the light projecting port 33a of the light projecting optical fiber 33.

【0053】また、受光素子38で受光されるサンプル
面からの反射光の光量の大きさは、サンプル面に照射さ
れる計測光の光量に比例するが、投光用光ファイバ33
の投光口33aから出射される計測光を全てサンプル面
に導くように構成したことにより、投光用光ファイバ3
3の投光口33aから出射される計測光を効率的に利用
することができる。特に、サンプル面の反射率が低い場
合には、受光素子38で十分な大きさの光量を受光する
ために、サンプル面に照射する計測光の光量を大きくし
なければならないが、上記のように計測光を効率的に利
用しているので、投光用光ファイバ33の投光口33a
から出射される計測光が全てサンプル面に導かれないよ
うな光学系で構成された装置に比べて、光源31として
発光光量の小さなものを用いることができる。
The amount of the reflected light from the sample surface received by the light receiving element 38 is proportional to the amount of the measurement light irradiated on the sample surface, but the optical fiber 33 for projecting light is used.
Since all the measuring light emitted from the light projecting port 33a of the
The measurement light emitted from the light projecting port 33a of No. 3 can be efficiently used. In particular, when the reflectance of the sample surface is low, the light amount of the measurement light with which the sample surface is irradiated must be increased in order for the light receiving element 38 to receive a sufficient amount of light. Since the measurement light is efficiently used, the light projecting port 33a of the light projecting optical fiber 33 is used.
A light source 31 having a smaller amount of emitted light can be used as compared with an apparatus including an optical system in which all the measurement light emitted from is not guided to the sample surface.

【0054】また、第2のレンズ36で、第1のレンズ
34を通過した計測光を平行光束(または平行光束に近
い状態)にして、サンプル面に照射するように構成した
ことにより、以下のような作用、効果が得られる。すな
わち、サンプル面に照射される計測光が、平行光束から
大きくずれた状態の光束であると、サンプル面からの反
射光光束の径が大きくなるので、エッチング処理中に被
処理物が傾いて、反射光光束の方向が変わったとき、反
射光光束の一部が、ハーフミラー35や第3のレンズ3
7に入射しなかったり、受光素子38の受光面に入射し
ないという現象、すなわち、ケラレが起こり易くなる。
これに対して、第2のレンズ36で、第1のレンズ34
を通過した計測光を平行光束(または平行光束に近い状
態)にして、サンプル面に照射するように構成したこと
により、サンプル面からの反射光光束の径を小さくでき
るので、上記のようなケラレが起き難くなる。
Further, the second lens 36 is configured so that the measurement light that has passed through the first lens 34 is made into a parallel light beam (or a state close to a parallel light beam) and is irradiated onto the sample surface. Such actions and effects can be obtained. That is, when the measurement light applied to the sample surface is a light beam that is largely deviated from the parallel light beam, the diameter of the reflected light beam from the sample surface becomes large, so the object to be processed tilts during the etching process, When the direction of the reflected light beam is changed, part of the reflected light beam is partially reflected by the half mirror 35 or the third lens 3.
The phenomenon that the light does not enter 7 or does not enter the light receiving surface of the light receiving element 38, that is, vignetting easily occurs.
On the other hand, in the second lens 36, the first lens 34
Since the measurement light that has passed through is converted into a parallel light beam (or a state close to a parallel light beam) and is irradiated onto the sample surface, the diameter of the reflected light light beam from the sample surface can be reduced. Is hard to get up.

【0055】なお、サンプル面からの反射光光束の径を
小さくできたことにより、液晶表示器用基板Gが傾き、
反射光光束の方向が変わったときにも、反射光光束が、
第2のレンズ36、ハーフミラー35、第3のレンズ3
7に入射するときの、各光学パーツ内での変動範囲は狭
くなる。従って、液晶表示器用基板Gの傾きによるケラ
レを防止しつつ、第2のレンズ36や第3のレンズ37
の径が小さいものを用いるとともに、ハーフミラー35
の面積が狭いものを用いることができるので、光量モニ
ター用光学装置30をコンパクトに構成することができ
る。
Since the diameter of the reflected light beam from the sample surface can be reduced, the liquid crystal display substrate G tilts,
Even when the direction of the reflected light flux changes,
Second lens 36, half mirror 35, third lens 3
The range of variation within each optical part when entering 7 becomes narrow. Therefore, the second lens 36 and the third lens 37 are prevented while preventing vignetting due to the inclination of the liquid crystal display substrate G.
With a small diameter, the half mirror 35
Since the one having a small area can be used, the light quantity monitoring optical device 30 can be made compact.

【0056】エッチング処理の終点の検出を行なうため
に、エッチング状態をリアルタイムで観察しているが、
この際、光量モニター用光学装置30を、エッチング処
理中常に液晶表示器用基板Gに近づけておく必要があ
る。しかし、光量モニター用光学装置30が大きいと、
ノズル26から噴霧されるエッチング液を遮ることにな
り、エッチングむらを引き起こすことになるので、光量
モニター用光学装置30は小型であることが好ましく、
上述のように、光量モニター用光学装置30を小型に構
成できることにより、エッチングむらを減少させること
ができるという効果も得られる。
In order to detect the end point of the etching process, the etching state is observed in real time.
At this time, it is necessary to keep the light quantity monitoring optical device 30 close to the liquid crystal display substrate G at all times during the etching process. However, if the light quantity monitoring optical device 30 is large,
Since the etching liquid sprayed from the nozzle 26 is blocked and uneven etching is caused, it is preferable that the light quantity monitoring optical device 30 is small,
As described above, since the light quantity monitoring optical device 30 can be configured in a small size, it is possible to obtain an effect that etching unevenness can be reduced.

【0057】また、第2のレンズ36を平凸レンズで構
成し、その凸面を第1のレンズ34側に、平面側をサン
プル面側に向けて配置したことにより、以下のような作
用、効果が得られる。この第2のレンズ36は、光量モ
ニター用光学装置30から計測光をサンプル面に照射
し、また、サンプル面からの反射光を取り込むための窓
部の役割を果たしている。このような窓部は、従来、一
般的に平行平板ガラスが用いられているが、窓部に平行
平板ガラスを用いた場合、図5(a)に示すように、計
測光Ltは、平行平板ガラスMの表面で4〜5%程度正
反射され、その反射光LR が受光素子38に入射する
と、それがノイズ成分となり、検知信号のS/N比が低
下する。一方、ITO膜12の膜厚の変化に伴う反射率
の変化は、10数%程度であるので、計測光に対して4
〜5%程度に相当する光量がノイズ成分として検知信号
に含まれると、ITO膜12の膜厚の変化に伴う反射率
の変化を正確に検知できなくなる。
Further, since the second lens 36 is a plano-convex lens and the convex surface thereof is arranged on the first lens 34 side and the flat surface side is arranged on the sample surface side, the following actions and effects are obtained. can get. The second lens 36 serves as a window for irradiating the sample surface with the measurement light from the light quantity monitor optical device 30 and for taking in the reflected light from the sample surface. Conventionally, a parallel flat plate glass is generally used for such a window portion. However, when a parallel flat plate glass is used for the window portion, the measurement light L t is parallel as shown in FIG. 5A. When the reflected light L R is specularly reflected by the surface of the flat glass M by about 4 to 5% and enters the light receiving element 38, it becomes a noise component, and the S / N ratio of the detection signal decreases. On the other hand, the change in the reflectance with the change in the film thickness of the ITO film 12 is about 10% or more, so that it is 4
When the detection signal includes a light amount corresponding to about 5% as a noise component, it is not possible to accurately detect a change in reflectance due to a change in the thickness of the ITO film 12.

【0058】これに対して、本実施例装置のように、窓
部を第2のレンズ36で構成し、この第2のレンズの凸
面を第1のレンズ側に向けて配置したことにより、図5
(b)に示すように、計測光Lt は、第2のレンズ36
の凸面で反射されても、その反射光LR は拡散すること
になる。従って、計測光Lt が第2のレンズ36の(第
1のレンズ34側の)表面で反射した反射光LR は受光
素子38に導かれ難くなり、受光素子38で受光するサ
ンプル面からの反射光の光量のノイズ成分を低減するこ
とができる。
On the other hand, as in the apparatus of this embodiment, the window portion is constituted by the second lens 36, and the convex surface of this second lens is arranged so as to face the first lens side. 5
As shown in (b), the measurement light L t is emitted from the second lens 36.
Even if it is reflected by the convex surface of, the reflected light L R will be diffused. Therefore, the reflected light L R obtained by reflecting the measurement light L t on the surface of the second lens 36 (on the side of the first lens 34) is less likely to be guided to the light receiving element 38, and is reflected from the sample surface received by the light receiving element 38. It is possible to reduce the noise component of the amount of reflected light.

【0059】また、第2のレンズ36のサンプル面側の
面は平面であるが、エッチング処理中は、第2のレンズ
36とサンプル面との間には、エッチング液が満たされ
ており、両者の屈折率差が小さいため、第2のレンズ3
6の、サンプル面側の面では反射が起こり難くなるの
で、第2のレンズ36のサンプル面側の表面で反射した
反射光によるノイズ成分は少ない。
Although the surface of the second lens 36 on the sample surface side is a flat surface, the etching liquid is filled between the second lens 36 and the sample surface during the etching process. Since the difference in refractive index between the second lens 3 and
Since the surface of No. 6 on the sample surface side does not easily reflect, the noise component due to the reflected light reflected by the surface of the second lens 36 on the sample surface side is small.

【0060】ところで、第2のレンズ36のサンプル面
側の面がレンズ形状であった場合、例えば、エッチング
液の種類等が替えられ、第2のレンズ36とサンプル面
との間の媒質の屈折率が変わると、第2のレンズ36の
パワーが変わり、反射光光束の方向が変化するので、サ
ンプル面と受光素子38との共役な位置関係(結像関
係)が崩れ、第3のレンズ37や受光素子38でのケラ
レが起き、受光素子38で正確な光量測定が行なえなく
なることもある。従って、正確な光量測定を行なうため
には、第2のレンズ36とサンプル面との間の媒質の屈
折率に応じて、受光素子38または光学装置30全体の
調整を行なわなければならないことにもなる。
By the way, when the surface of the second lens 36 on the sample surface side has a lens shape, for example, the kind of the etching liquid is changed, and the refraction of the medium between the second lens 36 and the sample surface is performed. When the ratio changes, the power of the second lens 36 changes, and the direction of the reflected light beam changes, so that the conjugate positional relationship (imaging relationship) between the sample surface and the light receiving element 38 collapses, and the third lens 37 changes. Also, vignetting may occur in the light receiving element 38, and accurate light amount measurement may not be performed in the light receiving element 38. Therefore, in order to perform accurate light quantity measurement, it is necessary to adjust the light receiving element 38 or the entire optical device 30 according to the refractive index of the medium between the second lens 36 and the sample surface. Become.

【0061】これに対して、本実施例装置では、第2の
レンズ36の平面側をサンプル面に向けて配設したこと
により、第2のレンズ36とサンプル面との間の媒質の
屈折率が変わっても、第2のレンズ36のパワーは常に
同じになり、反射光光束の方向が変化することがないの
で、サンプル面と受光素子38との結像関係が崩れず、
常に受光素子38で正確な光量測定を行なうことができ
る。すなわち、第2のレンズ36とサンプル面との間の
媒質の屈折率に応じて、受光素子38または光学装置3
0全体の調整を行なう必要がない。
On the other hand, in the apparatus of this embodiment, since the plane side of the second lens 36 is disposed so as to face the sample surface, the refractive index of the medium between the second lens 36 and the sample surface is increased. , The power of the second lens 36 is always the same, and the direction of the reflected light beam does not change. Therefore, the image formation relationship between the sample surface and the light receiving element 38 is not broken,
The light receiving element 38 can always perform accurate light amount measurement. That is, depending on the refractive index of the medium between the second lens 36 and the sample surface, the light receiving element 38 or the optical device 3
There is no need to adjust the entire zero.

【0062】また、光量モニター用光学装置30の組立
て(各レンズ32、34、36、37やハーフミラー3
5等の光学パーツ、受光素子38等の各部材の配置の調
整等)の作業は、通常空気環境、すなわち、第2のレン
ズ36とサンプル面との間に空気が存在する状態で行な
われる。空気の屈折率とエッチング液の屈折率とは異な
っている。このとき、第2のレンズ36のサンプル面側
の面がレンズ形状であれば、空気環境で各部材の調整を
行なっても、その調整では、エッチング処理中には、第
2のレンズ36とサンプル面との間の媒質の屈折率が異
なることになるので、エッチング処理中に受光素子38
で正確な光量測定を行なえないことがある。
Assembling of the light quantity monitoring optical device 30 (each lens 32, 34, 36, 37 and half mirror 3).
The adjustment of the optical parts such as 5 and the arrangement of each member such as the light receiving element 38) is usually performed in an air environment, that is, in a state where air is present between the second lens 36 and the sample surface. The refractive index of air is different from that of the etching solution. At this time, if the surface of the second lens 36 on the side of the sample surface has a lens shape, even if each member is adjusted in an air environment, the adjustment does not allow the second lens 36 and the sample to be moved during the etching process. Since the refractive index of the medium is different from that of the surface, the light receiving element 38 during the etching process.
Therefore, it may not be possible to accurately measure the amount of light.

【0063】これに対して、本実施例装置のように、第
2のレンズ36の平面側をサンプル面に向けて配設して
いれば、空気環境で各部材の調整を行なっても、エッチ
ング処理中に受光素子38で正確な光量測定を行なうこ
とができる。換言すれば、装置の組立てを空気環境で行
なうことができるので、装置の組立て作業を行ない易く
することができる。
On the other hand, as in the apparatus of this embodiment, if the second lens 36 is arranged so that the plane side thereof faces the sample surface, even if each member is adjusted in an air environment, etching is performed. During the processing, the light receiving element 38 can accurately measure the amount of light. In other words, since the device can be assembled in the air environment, the device assembling work can be facilitated.

【0064】また、液晶表示器用基板Gのサンプル面と
受光素子38とは、第2のレンズ36と第3のレンズ3
7とに対して共役な位置に配設されている(結像状態に
なっている)ので、図6に示すように、サンプル面から
の反射光光束は、最小の径で集光した状態で受光素子3
8に入射する。受光素子38へ入射する反射光光束の径
は、第2のレンズ36と受光素子38との関係からなす
倍率に応じて変化する。例えば、サンプル面への照射領
域が直径5mm、倍率が1/5であれば、受光素子38へ
入射する反射光光束の径は直径1mmになる。受光素子3
8上における反射光光束の入射位置は、液晶表示器用基
板Gが傾いた場合にも変わることがない。従って、液晶
表示器用基板Gが傾いた場合にも、受光素子38での反
射光光束のケラレをなくすことができる。
In addition, the sample surface of the liquid crystal display substrate G and the light receiving element 38 are composed of the second lens 36 and the third lens 3.
Since it is arranged at a position conjugate with 7 (in an image forming state), as shown in FIG. 6, the reflected light beam from the sample surface is condensed with a minimum diameter. Light receiving element 3
It is incident on 8. The diameter of the reflected light beam incident on the light receiving element 38 changes according to the magnification of the relationship between the second lens 36 and the light receiving element 38. For example, if the irradiation area on the sample surface is 5 mm in diameter and the magnification is ⅕, the diameter of the reflected light beam incident on the light receiving element 38 is 1 mm in diameter. Light receiving element 3
The incident position of the reflected light beam on 8 does not change even when the liquid crystal display substrate G is tilted. Therefore, even when the liquid crystal display substrate G is tilted, vignetting of the reflected light beam on the light receiving element 38 can be eliminated.

【0065】また、サンプル面からの反射光光束は、最
小の径で集光した状態で受光素子38に入射し、液晶表
示器用基板Gが傾いた場合にも、その入射時の反射光光
束の径の大きさや入射位置が変わらないので、受光素子
38は、小型のものを用いることもできる。従って、こ
の点でも、装置の小型化に寄与することができる。
Further, the reflected light beam from the sample surface is incident on the light receiving element 38 in a state of being condensed with the minimum diameter, and even when the liquid crystal display substrate G is tilted, the reflected light beam at the time of incidence is Since the size of the diameter and the incident position do not change, a small light receiving element 38 can be used. Therefore, also in this respect, it is possible to contribute to downsizing of the device.

【0066】すなわち、本実施例装置によれば、光量モ
ニター用光学装置30内部で発生する、光学的ノイズ成
分を低下させて受光素子38から出力される検知信号の
S/N比を向上させることができるとともに、液晶表示
器用基板Gの傾きによる反射光のケラレも減少させるこ
とができる。
That is, according to the apparatus of this embodiment, it is possible to reduce the optical noise component generated inside the light quantity monitoring optical device 30 and improve the S / N ratio of the detection signal output from the light receiving element 38. In addition, vignetting of reflected light due to the inclination of the liquid crystal display substrate G can be reduced.

【0067】なお、上述の第一実施例装置では、第2の
レンズ36を平凸レンズで構成したが、第2レンズ36
を両凸レンズで構成してもよい。このとき、第2のレン
ズ36のサンプル面側の面も凸面(レンズ形状)となる
ので、上述したように、第2のレンズ36とサンプル面
との間の媒質の屈折率が変わることにより、受光素子3
8で正確に光量が受光できないことがある。従って、そ
のような不都合を回避するために、第2のレンズ36を
両凸レンズで構成する場合には、第2のレンズ36とサ
ンプル面との間の媒質の屈折率が変わらない環境で装置
を運用するのが好ましい。
Although the second lens 36 is a plano-convex lens in the first embodiment, the second lens 36 is
May be composed of a biconvex lens. At this time, the surface of the second lens 36 on the sample surface side is also a convex surface (lens shape), and as described above, the refractive index of the medium between the second lens 36 and the sample surface changes, Light receiving element 3
In some cases, the amount of light cannot be accurately received at 8. Therefore, in order to avoid such an inconvenience, when the second lens 36 is composed of a biconvex lens, the device is set in an environment in which the refractive index of the medium between the second lens 36 and the sample surface does not change. It is preferable to operate.

【0068】また、装置の組み立て時における、第2の
レンズ36とサンプル面との間の媒質の屈折率を、測定
時のエッチング液の屈折率と同じにするために、例え
ば、第2のレンズ36とサンプル面との間に、測定時の
エッチング液と同程度の屈折率の媒質を配設して装置を
組立ててもよいし、また、第2のレンズ36とサンプル
面との間がエッチング液中に漬け込まれた状態で装置を
組立ててもよい。さらに、光学的計算によって、各部材
の配置位置を算出して、その結果に基づいて装置を組み
立ててもよい。
In order to make the refractive index of the medium between the second lens 36 and the sample surface when assembling the device equal to the refractive index of the etching solution at the time of measurement, for example, the second lens is used. The device may be assembled by disposing a medium having a refractive index similar to that of the etching liquid at the time of measurement between the sample surface 36 and the sample surface, or etching between the second lens 36 and the sample surface. The device may be assembled while submerged in the liquid. Further, the arrangement position of each member may be calculated by optical calculation, and the device may be assembled based on the result.

【0069】次に、上述の第一実施例装置の変形例を図
7を参照して説明する。図7は、第一実施例装置の変形
例の構成を示す図である。なお、図7中、図1と同一符
号で示す部分は、上述した第一実施例装置と同一構成で
あるとともに、各部材の配置関係も、第一実施例装置と
同じあるので、ここでの詳述は省略する。ただし、図7
は、図1を簡略化して描いており、例えば、ハウジング
は、図7では、第2のレンズ付近しか描いていないが、
第1実施例装置と同様に、計測光照射用光学系と反射光
受光用光学系とを覆っている。
Next, a modification of the above-described first embodiment device will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a modified example of the first embodiment device. In addition, in FIG. 7, the portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 have the same configuration as the above-described first embodiment apparatus, and the arrangement relationship of each member is also the same as that of the first embodiment apparatus. Detailed description is omitted. However,
1 is a simplified drawing of FIG. 1. For example, the housing is drawn only in the vicinity of the second lens in FIG.
Similar to the device of the first embodiment, the measuring light irradiation optical system and the reflected light receiving optical system are covered.

【0070】図7に示すように、この変形例は、計測光
を液晶表示器用基板Gの下面側に照射し、その面からの
反射光を受光素子38で受光できるように、光量モニタ
ー用光学装置30が構成されている。すなわち、上述し
た第一実施例装置が、サンプル面を液晶表示器用基板G
の上面側に設定したのに対して、この変形例は、サンプ
ル面をそれと反対側の面である液晶表示器用基板Gの下
面側に設定したことを特徴とする。
As shown in FIG. 7, in this modification, the measurement light is applied to the lower surface side of the liquid crystal display substrate G, and the reflected light from the surface is received by the light receiving element 38. The device 30 is configured. That is, in the above-described first embodiment device, the sample surface is used as the liquid crystal display substrate G.
This modification is characterized in that the sample surface is set on the lower surface side of the liquid crystal display substrate G, which is the opposite surface.

【0071】サンプル面を液晶表示器用基板Gの下面側
に設定したことにより、第2のレンズ36とサンプル面
との間にエッチング液を満たしておく必要がないので、
この変形例では、処理液カーテン形成機構40を備えて
いないが、それに替えて、エアー吹き付けノズル50を
備えている。
By setting the sample surface on the lower surface side of the liquid crystal display substrate G, it is not necessary to fill the etching liquid between the second lens 36 and the sample surface.
In this modification, the treatment liquid curtain forming mechanism 40 is not provided, but instead, an air blowing nozzle 50 is provided.

【0072】このエアー吹き付けノズル50の構成を以
下に説明する。エアー吹き付けノズル50は、一方が図
示しないエアー供給源に連通しており、他方の先端に円
筒形のエアー吹き付け口51が取り付けられて構成され
ている。エアー吹き付け口51は、その円筒の口がエア
ー吹き付けノズル50のエアー吹き付け方向に垂直にな
るように取り付けられている。また、エアー吹き付け口
51の口は、液晶表示器用基板Gのサンプル面上の照射
領域と、第2のレンズ36とに向けられ、その円筒内を
計測光と反射光とが通過するように取り付けられてい
る。このエアー吹き付けノズル50から吹き付けられた
エアーは、エアー吹き付け口51の内壁にぶつかり、円
筒の口から液晶表示器用基板Gのサンプル面の照射領域
と、第2のレンズ36とに吹き付けられる。なお、この
エアーの吹き出し制御は制御部27aによって行われ
る。
The structure of the air blowing nozzle 50 will be described below. One of the air blowing nozzles 50 communicates with an air supply source (not shown), and the other end has a cylindrical air blowing port 51 attached thereto. The air blowing port 51 is attached so that its cylindrical port is perpendicular to the air blowing direction of the air blowing nozzle 50. The mouth of the air blowing port 51 is directed toward the irradiation area on the sample surface of the liquid crystal display substrate G and the second lens 36, and is attached so that the measurement light and the reflected light pass through the inside of the cylinder. Has been. The air blown from the air blowing nozzle 50 hits the inner wall of the air blowing port 51, and is blown from the cylindrical port to the irradiation area of the sample surface of the liquid crystal display substrate G and the second lens 36. The control of the air blowing is performed by the controller 27a.

【0073】エッチング処理中に、エアー吹き付けノズ
ル50からエアーを吹き付けることによって、サンプル
面側の計測光の照射領域内に、液晶表示器用基板Gの上
面からエッチング液が流れ込んだ場合にも、エアーによ
って、照射領域内に流れ込むエッチング液が吹き飛ばさ
れるので、サンプル面上でのエッチング液の脈流や気泡
による散乱光の発生を防止することができる。
By blowing air from the air blowing nozzle 50 during the etching process, even when the etching liquid flows from the upper surface of the liquid crystal display substrate G into the irradiation area of the measurement light on the sample surface side, the air blows by the air. Since the etching liquid flowing into the irradiation region is blown off, it is possible to prevent the generation of scattered light due to the pulsating flow of the etching liquid and the bubbles on the sample surface.

【0074】なお、本変形例においても、第一実施例と
同様に、第2レンズ36を平凸レンズで構成する代わり
に、両凸レンズで構成してもよい。このとき、本変形例
では、サンプル面を液晶表示器用基板Gの下面側に設定
している関係上、第2レンズ36とサンプル面との間に
は常に空気が存在することになるので、エッチング液の
屈折率にかかわらず、常に受光素子38で正確に光量を
受光することができる。また、装置の組立てにおいて
も、空気環境で行うことができる。
In this modification, as in the first embodiment, the second lens 36 may be a biconvex lens instead of a plano-convex lens. At this time, in this modification, since the sample surface is set on the lower surface side of the liquid crystal display substrate G, air always exists between the second lens 36 and the sample surface. Regardless of the refractive index of the liquid, the light receiving element 38 can always accurately receive the amount of light. Also, the assembly of the device can be performed in an air environment.

【0075】なお、このような第一実施例に対する変形
実施は、以下の各実施例においても、同様に変形実施す
ることができる。
The modified implementation of the first embodiment can be similarly implemented in the following embodiments.

【0076】次に、本発明の第二実施例装置の構成を図
8を参照して説明する。図8は、第二実施例装置の概略
構成を示す図である。ただし、図8は、図1を簡略化し
て描いており、計測光照射用光学系と反射光受光用光学
系とを覆うハウジングや、処理液カーテン形成機構等は
図示を省略している。なお、以下の各実施例の図も同様
に描画している。
Next, the configuration of the second embodiment device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of the second embodiment device. However, FIG. 8 is drawn by simplifying FIG. 1, and a housing for covering the measuring light irradiation optical system and the reflected light receiving optical system, a processing liquid curtain forming mechanism, and the like are omitted. In addition, the drawings of the following embodiments are also drawn in the same manner.

【0077】この第二実施例装置は、上述した第一実施
例の第一のレンズ34に第1の開口絞り61を、また、
第3のレンズ37に第2の開口絞り62を設け、さら
に、第1の開口絞り61と第2の開口絞り62とを、第
2のレンズ36に対して共役な位置に配設したことを特
徴とする。なお、その他の構成は、上述した第一実施例
と同じであるので、ここでの詳述は省略する。
In this second embodiment apparatus, the first lens 34 of the first embodiment described above is provided with the first aperture stop 61, and
A second aperture stop 62 is provided on the third lens 37, and the first aperture stop 61 and the second aperture stop 62 are arranged at a position conjugate with the second lens 36. Characterize. Since the other configurations are the same as those of the above-described first embodiment, detailed description thereof will be omitted here.

【0078】投光用光ファイバ33の投光口33aを第
1のレンズ34に対して近づけたり遠ざけたりすること
により、サンプル面に照射される光束の大きさ(照射領
域の大きさ)を変えることができる。このとき、サンプ
ル面に照射される光束を小さくしたときには、サンプル
面からの反射光光束の径が小さくなり、第3のレンズ3
7でケラレることはないが、サンプル面に照射される光
束を大きくしたときには、サンプル面からの反射光光束
の径が大きくなり、第3のレンズ37でケラレることが
ある。これに対して、第1の開口絞り61と第2の開口
絞り62とを、第2のレンズ36に対して共役な位置に
配設したことにより、第1の開口絞り61で絞られた計
測光の光束は、必ず第2の開口絞り62内を通過するよ
うになるので、サンプル面からの反射光光束が、第3の
レンズ63でケラレることが防止される。従って、投光
用光ファイバ33の投光口33aを、サンプル面に対し
て近づけたり遠ざけたりするだけで、第3のレンズ37
によるケラレを起こすことなく、照射領域の大きさを調
整することが可能となる。
By moving the light projecting port 33a of the light projecting optical fiber 33 closer to or farther from the first lens 34, the size of the light beam irradiated on the sample surface (size of the irradiation region) is changed. be able to. At this time, when the light flux irradiated to the sample surface is reduced, the diameter of the light flux reflected from the sample surface is reduced, and the third lens 3
Although there is no vignetting in 7, the diameter of the reflected light flux from the sample surface becomes large when the light flux irradiated to the sample surface is increased, and vignetting may occur in the third lens 37. On the other hand, by arranging the first aperture stop 61 and the second aperture stop 62 at positions conjugate with the second lens 36, the measurement performed by the first aperture stop 61 is stopped. Since the light flux of light always passes through the second aperture stop 62, the reflected light flux from the sample surface is prevented from being vignetted by the third lens 63. Therefore, the third lens 37 can be formed simply by moving the light projecting port 33a of the light projecting optical fiber 33 closer to or further from the sample surface.
The size of the irradiation region can be adjusted without causing vignetting.

【0079】なお、第1の開口絞り61は、図8に示す
ように第1のレンズ34の後方に配置されていても、ま
た、第1のレンズ34の前方に配置されていてもよい。
また、第2の開口絞り62は、第1の開口絞り61の配
置に応じて、その配置位置に対して、第2のレンズ36
によって共役な位置であれば、第3のレンズ37の後方
に位置してもよいし、前方に位置してもよい。
The first aperture stop 61 may be arranged behind the first lens 34 as shown in FIG. 8 or may be arranged in front of the first lens 34.
In addition, the second aperture stop 62 has the second lens 36 with respect to the arrangement position according to the arrangement of the first aperture stop 61.
As long as the position is conjugate with, it may be located behind or in front of the third lens 37.

【0080】次に、本発明の第三実施例装置の構成を図
9を参照して説明する。図9は、第三実施例装置の概略
構成を示す図である。この第三実施例装置は、第1のレ
ンズ34に開口絞り71を設け、その開口絞り71を、
第2のレンズ36の焦点位置(第2のレンズ36の焦点
をfとする)またはその近傍に配置したことを特徴とす
る。すなわち、この第三実施例装置は、第一実施例装置
の計測光照射用光学系をテレセントリック光学系で構成
し、計測光の主光線を第2にレンズ36の光軸に対して
平行(開口絞り71が第2のレンズ36の焦点位置に配
置されている場合)または平行に近い状態(開口絞り7
1が第2のレンズ36の焦点位置の近傍に配置されてい
る場合)にして、その計測光をサンプル面に照射するよ
うにしたものである。それ以外の構成は、第一実施例装
置と同じである。
Next, the configuration of the third embodiment device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of the third embodiment device. In the third embodiment, the aperture stop 71 is provided on the first lens 34, and the aperture stop 71 is
It is characterized in that it is arranged at or near the focal position of the second lens 36 (the focal point of the second lens 36 is f). That is, in this third embodiment apparatus, the measurement light irradiation optical system of the first embodiment apparatus is constituted by a telecentric optical system, and the principal ray of the measurement light is secondly parallel to the optical axis of the lens 36 (aperture). When the diaphragm 71 is arranged at the focal position of the second lens 36) or in a state close to parallel (aperture diaphragm 7
1 is arranged in the vicinity of the focal position of the second lens 36), and the measurement light is applied to the sample surface. The other structure is the same as that of the first embodiment device.

【0081】計測光照射用光学系がテレセントリック光
学系で構成されていない場合には、計測光の主光線がサ
ンプル面に垂直に入射しないため、サンプル面からの反
射光光束の一部が第2のレンズ36に入射しない場合が
あり得る。このため、受光素子38で受光される反射光
光束の光量が低くなることがある。一方、計測光照射用
光学系がテレセントリック光学系で構成されていると、
上記のように、計測光の主光線が第2のレンズ36の光
軸に対して平行、あるいはほぼ平行になり、サンプル面
に対して、計測光の主光線が垂直、あるいはほぼ垂直に
入射される。このため、サンプル面からの反射光光束は
ほとんど第2のレンズ36に入射されるので、受光素子
38で受光される反射光光束の光量低下が低減される。
When the measuring light irradiation optical system is not composed of a telecentric optical system, the principal ray of the measuring light does not enter the sample surface perpendicularly, so that part of the reflected light beam from the sample surface is the second light beam. In some cases, the light does not enter the lens 36. Therefore, the light amount of the reflected light beam received by the light receiving element 38 may decrease. On the other hand, if the measurement light irradiation optical system is composed of a telecentric optical system,
As described above, the principal ray of the measuring light becomes parallel or almost parallel to the optical axis of the second lens 36, and the principal ray of the measuring light is incident on the sample surface vertically or almost vertically. It For this reason, most of the reflected light beam from the sample surface is incident on the second lens 36, so that the reduction in the amount of the reflected light beam received by the light receiving element 38 is reduced.

【0082】また、第1のレンズ34の径を、投光用光
ファイバ33の投光口33aの開口数を満足するように
構成したこと、第2のレンズ36を、第1のレンズ34
側に凸面を有するように構成したこと、平行光束または
平行光束に近い状態の光束をサンプル面に照射するよう
に構成したこと、液晶表示器用基板Gのサンプル面と受
光素子38とを、第2のレンズ36と第3のレンズ37
とに対して共役な位置に配設したこと等による作用は、
上述した第一実施例装置の場合と同様であるので、ここ
での説明は省略する。
Further, the diameter of the first lens 34 is configured so as to satisfy the numerical aperture of the light projecting port 33a of the light projecting optical fiber 33, and the second lens 36 is replaced by the first lens 34.
A convex surface on the side, a parallel light beam or a light beam in a state close to a parallel light beam is applied to the sample surface, and the sample surface of the liquid crystal display substrate G and the light receiving element 38 are Lens 36 and third lens 37
The effect of arranging it at a position conjugate with and is
Since it is the same as the case of the apparatus of the first embodiment described above, description thereof is omitted here.

【0083】次に、本発明の第四実施例装置の構成を図
10を参照して説明する。この第四実施例装置は、上述
した第三実施例装置の第3のレンズ37に第2の開口絞
り62を設け、その第2の開口絞り62と、計測光照射
用光学系をテレセントリック光学系に構成するのに用い
た開口絞り71とを、第2のレンズ36に対して共役な
位置に配設したことを特徴とする。
Next, the structure of the apparatus of the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this fourth embodiment device, a second aperture stop 62 is provided on the third lens 37 of the above-mentioned third embodiment device, and the second aperture stop 62 and the measuring light irradiation optical system are telecentric optical systems. The aperture stop 71 used for the above construction is arranged at a position conjugate with the second lens 36.

【0084】すなわち、上述した第二実施例では、第一
実施例装置をベースにして、第1の開口絞り61と第2
の開口絞り62とを付設したのであるが、この第四実施
例装置では、上述した第三実施例装置をベースにして、
第二実施例装置における第一の開口絞り61を、第三実
施例装置において計測光照射用光学系をテレセントリッ
ク光学系に構成するために用いた開口絞り71で兼用し
たものである。
That is, in the above-described second embodiment, the first aperture stop 61 and the second aperture stop 61 are based on the device of the first embodiment.
The aperture stop 62 and the aperture stop 62 are attached, but in the fourth embodiment device, based on the above-mentioned third embodiment device,
The first aperture stop 61 in the second embodiment device is also used as the aperture stop 71 used in the third embodiment device to configure the measuring light irradiation optical system into a telecentric optical system.

【0085】従って、この第四実施例装置においても、
第二実施例装置と同様に、投光用光ファイバ33の投光
口33aを、サンプル面に対して近づけたり遠ざけたり
するだけで、第3のレンズ37によるケラレを起こすこ
となく、照射領域の大きさを調整することができるとい
う効果が得られる。
Therefore, also in the device of the fourth embodiment,
Similar to the device of the second embodiment, the light projecting port 33a of the light projecting optical fiber 33 is simply moved closer to or farther from the sample surface, and the third lens 37 does not cause vignetting. The effect that the size can be adjusted is obtained.

【0086】なお、上述の各実施例では、液晶表示器用
基板Gを被処理物とし、液晶表示器用基板Gを往復移動
させながら、エッチング処理を行なう場合を例に採り説
明したが、それ以外の表面処理(例えば、現像)の処理
状態(例えば、終点)を検出するための装置や、液晶表
示器用基板G以外の被処理物(例えば、シリコンウエハ
の主面上にシリコン酸化膜、ポリシリコン層、所定のパ
ターンを有するレジスト層が形成された基板)を回転さ
せながら、例えば、ポリシリコン層をエッチングするな
どの表面処理に対して処理状態を検出するための装置、
さらには、表面処理装置以外の装置であっても、被測定
物のサンプル面に照射された計測光に対する、サンプル
面からの反射光の光量に基づいて所定の処理を行なう装
置等についても、この実施例に係る光量モニター用光学
装置を適用することができる。
In each of the above-described embodiments, the case where the substrate G for liquid crystal display is used as the object to be processed and the etching process is performed while the substrate G for liquid crystal display is reciprocally moved has been described as an example. A device for detecting a processing state (for example, an end point) of a surface treatment (for example, development), an object to be processed other than the liquid crystal display substrate G (for example, a silicon oxide film, a polysilicon layer on the main surface of a silicon wafer). , A device for detecting a processing state with respect to a surface treatment such as etching a polysilicon layer while rotating a substrate on which a resist layer having a predetermined pattern is formed),
Furthermore, even for an apparatus other than the surface treatment apparatus, for an apparatus or the like that performs a predetermined process based on the amount of reflected light from the sample surface with respect to the measurement light irradiated on the sample surface of the object to be measured, The optical device for light quantity monitoring according to the embodiment can be applied.

【0087】[0087]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1に記載の発明によれば、第2のレンズ表面で反射され
る反射光が、受光手段で受光され難くなったので、その
反射光によるノイズ成分が受光手段からの検知信号に含
まれるのが低減される。すなわち、光学パーツの表面で
反射する反射光によるノイズ成分を低減することがで
き、光量モニター用光学装置内部で発生する光学的ノイ
ズ成分を低下させて検知信号のS/N比を向上させるこ
とが可能である。
As is apparent from the above description, according to the first aspect of the invention, the reflected light reflected by the second lens surface becomes difficult to be received by the light receiving means, so that the reflected light is reflected. The noise component due to light is reduced from being included in the detection signal from the light receiving means. That is, it is possible to reduce the noise component due to the reflected light reflected on the surface of the optical part, and to reduce the optical noise component generated inside the light quantity monitoring optical device to improve the S / N ratio of the detection signal. It is possible.

【0088】また、被処理物が傾いた場合にも、サンプ
ル面からの反射光のケラレが起き難くなり、サンプル面
からの反射光の光量を受光手段で正確に検出できる。
Even when the object to be processed is tilted, the vignetting of the reflected light from the sample surface is less likely to occur, and the light amount of the reflected light from the sample surface can be accurately detected by the light receiving means.

【0089】また、請求項2に記載の発明によれば、請
求項1に記載の発明に関する上記発明の効果に加えて、
サンプル面からの反射光光束をほとんど第2のレンズに
入射させることにより、受光手段によって受光される反
射光光束の光量低下を低減できるという効果が得られ
る。
According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1,
Since almost all the reflected light flux from the sample surface is incident on the second lens, it is possible to reduce the decrease in the amount of the reflected light flux received by the light receiving means.

【0090】また、請求項3に記載の発明によれば、請
求項1に記載の光量モニター用光学装置において、投光
手段を、サンプル面に対して近づけたり遠ざけたりする
だけで、第3のレンズによるケラレを起こすことなく、
照射領域の大きさを調整することが可能である。
Further, according to the invention described in claim 3, in the light quantity monitoring optical device according to claim 1, the light projecting means can be moved closer to or farther from the sample surface. Without causing vignetting by the lens,
It is possible to adjust the size of the irradiation area.

【0091】また、請求項4に記載の発明によれば、請
求項2に記載の光量モニター用光学装置において、投光
手段を、サンプル面に対して近づけたり遠ざけたりする
だけで、第3のレンズによるケラレを起こすことなく、
照射領域の大きさを調整することが可能である。
According to the invention described in claim 4, in the optical device for monitoring the light amount according to claim 2, the light projecting means is moved closer to or farther from the sample surface. Without causing vignetting by the lens,
It is possible to adjust the size of the irradiation area.

【0092】さらに、請求項5に記載の発明によれば、
請求項1または請求項2に記載の光量モニター用光学装
置において、第2のレンズと被処理物のサンプル面との
間の媒質の屈折率が変わった場合でも、被測定物のサン
プル面と受光手段との共役な位置関係が崩れることな
く、サンプル面からの反射光を受光手段で常に正確に検
出することができる。
Further, according to the invention of claim 5,
The optical device for monitoring light quantity according to claim 1 or 2, wherein even when the refractive index of the medium between the second lens and the sample surface of the object to be processed changes, the sample surface of the object to be measured and the light receiving The reflected light from the sample surface can always be accurately detected by the light receiving means without losing the conjugate positional relationship with the means.

【0093】[0093]

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

【図1】本発明の第一実施例に係る光量モニター用光学
装置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical device for monitoring a light amount according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例に使用される表面処理装置全体
の概略構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an entire surface treatment apparatus used in an embodiment of the present invention.

【図3】液晶表示器用基板の概略構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a liquid crystal display substrate.

【図4】第一実施例装置内の計測光照射用光学系におけ
る、投光用光ファイバの投光口からサンプル面に照射さ
れる光束の状態を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a state of a light beam emitted from a light projecting port of a light projecting optical fiber to a sample surface in an optical system for irradiating measurement light in the apparatus of the first embodiment.

【図5】光量モニター用光学装置の窓部に平行平板ガラ
スを用いた場合と、第2のレンズを用いた場合の作用の
違いを説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a difference in operation between a case where a parallel flat plate glass is used for a window portion of a light quantity monitoring optical device and a case where a second lens is used.

【図6】第一実施例装置における結像状態を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing an image formation state in the apparatus of the first embodiment.

【図7】第一実施例装置の変形例の概略構成を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a modified example of the first embodiment device.

【図8】第二実施例装置の概略構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a second embodiment device.

【図9】第三実施例装置の概略構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a third embodiment device.

【図10】第四実施例装置の概略構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of a device of a fourth embodiment.

【図11】エッチング処理の終点検出を説明するための
図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining detection of the end point of the etching process.

【図12】エッチング処理の終点検出を説明するための
図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining detection of the end point of the etching process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 … 光量モニター用光学装置 31 … 光源 32 … コンデンサレンズ 33 … 投光用光ファイバ 33a … 投光用光ファイバの投光口 34 … 第1のレンズ 36 … 第2のレンズ 37 … 第3のレンズ 38 … 受光素子 61 … 第1の開口絞り 62 … 第2の開口絞り 71 … 開口絞り G … 液晶表示器用基板(被処理物) 30 ... Optical device for light quantity monitor 31 ... Light source 32 ... Condenser lens 33 ... Projection optical fiber 33a ... Projection port of projection optical fiber 34 ... First lens 36 ... Second lens 37 ... Third lens 38 ... Light receiving element 61 ... First aperture stop 62 ... Second aperture stop 71 ... Aperture stop G ... Liquid crystal display substrate (processing object)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 成章 京都市上京区堀川通寺之内上る4丁目天神 北町1番地の1 大日本スクリーン製造株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Naruaki Fujiwara No. 1 at Tenjin Kitamachi, 4-chome Tenjin Kitamachi, Kami-ku, Kyoto, Japan

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定物のサンプル面に照射された計測
光に対する、前記サンプル面からの反射光の光量を検出
するための光量モニター用光学装置であって、 計測光を出射する投光手段と、 前記投光手段からの計測光を集光する第1のレンズと、 前記第1のレンズ側に凸面を有し、かつ、前記第1のレ
ンズを通過した計測光を平行光束または平行光束に近い
状態にして、前記サンプル面に照射する第2のレンズ
と、 前記第2のレンズを通過した光束が前記サンプル面で反
射され、再び第2のレンズを通過した反射光光束を集光
する第3のレンズと、 前記第3のレンズで集光された反射光光束を受光し、そ
の光量に対応する検知信号を出力する受光手段と、 を備え、かつ、前記被測定物のサンプル面と前記受光手
段とは、前記第2のレンズと前記第3のレンズとに対し
て共役な位置に配設されていることを特徴とする光量モ
ニター用光学装置。
1. An optical device for monitoring a light amount for detecting a light amount of a reflected light from the sample surface with respect to the measured light irradiated on the sample surface of the object to be measured, wherein the light projecting means emits the measuring light. A first lens that collects the measurement light from the light projecting means; and a parallel light beam or a parallel light beam that has the convex surface on the first lens side and that passes the measurement light through the first lens. A second lens that irradiates the sample surface in a state close to the above, and the light flux that has passed through the second lens is reflected by the sample surface, and the reflected light flux that has passed through the second lens is condensed again. A third lens; and a light receiving unit that receives the reflected light beam condensed by the third lens and outputs a detection signal corresponding to the amount of light, and a sample surface of the object to be measured. The light receiving means is the second lens and An optical device for monitoring a light amount, which is arranged at a position conjugate with the third lens.
【請求項2】 被測定物のサンプル面に照射された計測
光に対する、前記サンプル面からの反射光の光量を検出
するための光量モニター用光学装置であって、 計測光を出射する投光手段と、 前記投光手段からの計測光を集光する第1のレンズと、 前記第1のレンズ側に凸面を有し、かつ、前記第1のレ
ンズを通過した計測光を平行光束または平行光束に近い
状態にして、前記サンプル面に照射する第2のレンズ
と、 前記第2のレンズの焦点位置またはその近傍に配置され
た開口絞りと、 前記開口絞りを経て前記第2のレンズを通過した光束が
前記サンプル面で反射され、再び第2のレンズを通過し
た反射光光束を集光する第3のレンズと、 前記第3のレンズで集光された反射光光束を受光し、そ
の光量に対応する検知信号を出力する受光手段と、 を備え、かつ、前記被測定物のサンプル面と前記受光手
段とは、前記第2のレンズと前記第3のレンズとに対し
て共役な位置に配設されていることを特徴とする光量モ
ニター用光学装置。
2. A light quantity monitor optical device for detecting the quantity of light reflected from the sample surface with respect to the measurement light applied to the sample surface of the object to be measured, wherein the light projecting means emits the measurement light. A first lens that collects the measurement light from the light projecting means; and a parallel light beam or a parallel light beam that has the convex surface on the first lens side and that passes the measurement light through the first lens. A second lens for irradiating the sample surface in a state close to the above, an aperture stop arranged at or near the focal position of the second lens, and passed through the second lens through the aperture stop. A third lens that collects the reflected light beam that is reflected by the sample surface and that has passed through the second lens again, and the reflected light beam that is collected by the third lens is received and Receiver that outputs the corresponding detection signal A step, and the sample surface of the object to be measured and the light receiving means are arranged at a position conjugate with the second lens and the third lens. Optical device for monitoring light intensity.
【請求項3】 請求項1に記載の光量モニター用光学装
置において、 第1のレンズの近傍に第1の開口絞り、第3のレンズの
近傍に第2の開口絞りを設けるとともに、前記第1の開
口絞りと前記第2の開口絞りとは、第2のレンズに対し
て共役な位置に配設されていることを特徴とする光量モ
ニター用光学装置。
3. The optical device for light quantity monitor according to claim 1, wherein a first aperture stop is provided near the first lens and a second aperture stop is provided near the third lens, and the first aperture stop is provided. The aperture stop and the second aperture stop are arranged at positions conjugate with the second lens.
【請求項4】 請求項2に記載の光量モニター用光学装
置において、 第3のレンズの近傍に第2の開口絞りを設けるととも
に、第2のレンズの焦点位置またはその近傍に配置され
た開口絞りと前記第2の開口絞りとは、第2のレンズに
対して共役な位置に配設されていることを特徴とする光
量モニター用光学装置。
4. The optical device for monitoring light quantity according to claim 2, wherein a second aperture stop is provided near the third lens, and the aperture stop is provided at or near the focal position of the second lens. And the second aperture stop is arranged at a position conjugate with the second lens.
【請求項5】 請求項1または請求項2に記載の光量モ
ニター用光学装置において、 第2のレンズを平凸レンズで構成し、その平面側を被測
定物のサンプル面に向けて配設したことを特徴とする光
量モニター用光学装置。
5. The optical device for monitoring light amount according to claim 1 or 2, wherein the second lens is a plano-convex lens, and the plane side of the second lens faces the sample surface of the object to be measured. An optical device for light quantity monitor characterized by.
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