JPH08110205A - 回転体上の異物の位置座標測定装置 - Google Patents

回転体上の異物の位置座標測定装置

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JPH08110205A
JPH08110205A JP6244260A JP24426094A JPH08110205A JP H08110205 A JPH08110205 A JP H08110205A JP 6244260 A JP6244260 A JP 6244260A JP 24426094 A JP24426094 A JP 24426094A JP H08110205 A JPH08110205 A JP H08110205A
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    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/94Investigating contamination, e.g. dust

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路構成が簡易で製造コストが低いにもかか
わらず高精度の測定ができる回転体上異物の位置座標測
定装置を提供すること 【構成】 水平移動する垂直回転軸線を中心に回転する
回転体と、上記垂直回転軸線の移動量を検出して水平移
動量信号を出力する水平移動量検出部と、上記回転体の
回転角度位置を検出する角度位置検出部と、上記回転体
の対象面の測定光を照射する照射光学系と、上記測定光
の上記対象面による反射光を受光する受光系と、クロッ
ク信号を発生するクロック信号発生器と、上記角度位置
検出部の角度位置出力信号を入力される毎に上記受光系
の出力信号の最大値をその角度位置における代表値とし
て決定する代表値決定部と、上記水平移動量信号、上記
角度位置出力信号、及び上記クロック信号から上記代表
値が出力された位置を決定する位置決定部と、上記代表
値から一定値以上のものを異物として検出する異物検出
部とを有することを特徴とする回転体上の異物の位置座
標測定装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転体上異物の位置座
標測定装置、さらに詳しくは、例えば回転するウエーハ
の上に存在する塵等のパーテイクルの位置座標を高精度
に検出し、視野の極めて狭い電子顕微鏡によるパーテイ
クルの観察や処理を効率的に行うための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のウエーハ上のパーテイクルの位置
座標検出装置の第1例としては、特公平3ー75055
号公報に開示された異物検出装置、特開昭60ー159
39号公報に開示された異物検査装置、特開昭57ー1
08606号公報に開示された自動外観検査装置等に包
含されている。これらの装置においては、移動載置台に
載置されたウエーハ等を移動させて異物を高倍率の顕微
鏡や光電式検出器によって検出し、その時の移動載置台
の基準位置からの移動量をエンコーダ等によって検出し
て異物位置座標を測定するものである。従来のウエーハ
上のパーテイクルの位置座標検出装置の第2例として
は、ウエーハ上を一定面積の矩形ピクセルに分割し、そ
れぞれのピクセルの散乱光量を測定し、一定値より高い
散乱光量が測定された時、そのピクセルにパーテイクル
が存在すると認定し、そのピクセルの座標を検出・記憶
するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記第1例のパーテイ
クルの位置座標検出装置においては、検出される座標は
回転体を分割したピクセルのデータ(代表値)であるか
ら、座標測定精度がピクセルの大きさによって制限され
たしまうという問題があった。また、上記第2例のパー
テイクルの位置座標検出装置においては、位置検出分解
能(空間分解能)がピクセルの面積に限定されてしま
い、電子顕微鏡等の分析機器が必要とする高精度の測定
をすることができないという問題があった。
【0004】
【発明の目的】本発明は、上述した従来の回転体上異物
の位置座標測定装置の問題点に鑑みてなされたものであ
って、回路構成が簡易で製造コストが低いにもかかわら
ず高精度の測定ができる回転体上異物の位置座標測定装
置を提供することを目的とする。本発明はまた、エンコ
ーダ等の角度位置検出部の検出分解能を超えた角度検出
分解能をもった回転体上異物の位置座標測定装置を提供
することを目的とする。本発明はさらに、エンコーダ等
の角度位置検出部において、クロックパルスの計時誤差
が累積することがなく、各角度検出区分毎に等しく高精
度の角度位置検出を行うことができる回転体上異物の位
置座標測定装置を提供することを目的とする。
【0005】
【発明の構成】本願の第1発明は、水平移動する垂直回
転軸線を中心に回転する回転体と、上記垂直回転軸線の
移動量を検出して水平移動量信号を出力する水平移動量
検出部と、上記回転体の回転角度位置を検出する角度位
置検出部と、上記回転体の対象面の測定光を照射する照
射光学系と、上記測定光の上記対象面による反射光を受
光する受光系と、クロック信号を発生するクロック信号
発生器と、上記角度位置検出部の角度位置出力信号を入
力される毎に上記受光系の出力信号の最大値をその角度
位置における代表値として決定する代表値決定部と、上
記水平移動量信号、上記角度位置出力信号、及び上記ク
ロック信号から上記代表値が出力された位置を決定する
位置決定部と、上記代表値から一定値以上のものを異物
として検出する異物検出部とを有することを特徴とする
回転体上異物の位置座標測定装置である。
【0006】本願の第2発明は、上記回転体の回転数を
1秒M回転、上記角度位置検出部の1回転の検出分割数
をN分割とするとき、上記クロック信号発生器のクロッ
ク周波数が、M×N ( Hz ) より高いことを特徴とする
請求項1記載の回転体上異物の位置座標測定装置であ
る。本願の第3発明は、上記位置決定部が、上記角度位
置検出部によって検出される角度区分毎に上記クロック
信号の計数を開始することを特徴とする請求項1記載の
回転体上の異物の位置座標測定装置である。
【0007】
【作用】予め定めた値より大きい受光系の出力は異物の
存在によって得られたと判断し、その時の水平移動量検
出部の出力と角度位置検出部の出力にさらにクロック信
号を加えて異物の座標信号を得ることによって、異物の
座標を高精度に測定する。
【0008】
【実施例】以下に本発明の実施例の基準方向線設定装置
を図に基づいて説明する。実施例の回転体上の異物の位
置座標測定装置は、図1の構成説明図に示すように、モ
ータ2によって垂直な回転軸線Oを中心に回転させられ
る回転テーブル4に、測定対象の回転体Rを載置する。
回転テーブル4の回転数Mは、例えば毎秒50回転であ
る。モータ2にはエンコーダ6が組み合わされて、モー
タ2の回転角度を検出し、エンコーダ6の出力は制御演
算部10に送られる。エンコーダ6の分割数Nは、例え
ば1回転6000分割であり、分割された角度範囲を
「角度区分」という。制御演算部10の制御出力がモー
タ2に入力する。モータ2とエンコーダ6は、水平移動
測定台12に載置されており、これによってモータ2と
エンコーダ6が水平方向に移動されまたその移動量が測
定され、移動量測定値の出力は制御演算部10に送られ
る。
【0009】回転テーブル4に載置された回転体Rの斜
め上方には、レーザ光源である発光素子20が配置さ
れ、また回転体Rの上方にはフォトマル22が配置さ
れ、発光素子20によって照明された回転体Rの反射光
量がフォトマル22によって検出される。制御演算部1
0は、図2の処理回路ブロック図に示すように、フォト
マル22の出力がA/D変換部30に入力し、エンコー
ダ6及び水平移動測定台12の出力は座標生成部32及
び制御演算回路34に入力する。A/D変換部30は、
フォトマル22の出力をクロックパルスのタイミングで
A/D変換する。制御演算回路34の演算処理について
は後述する。エンコーダ6の出力とは独立のクロックパ
ルスを発生するクロックパルス発生器36の出力は、A
/D変換部30及び座標生成部32に入力し、A/D変
換部30の出力は、データ比較回路40を介して制御演
算回路34及び座標生成部32に入力する。データ比較
回路40は、それまでの最大値と新たに測定されたデー
タとを比較して、その大きい方の値を出力する。座標生
成部32及びデータ比較回路40の出力は、制御演算回
路34に入力する。
【0010】制御演算回路34は、その制御信号出力を
モータ2及び発光素子20に入力し、演算信号出力を表
示部42及びメモリ44に入力する。メモリ44は、制
御演算回路34によって出力された各角度区分内におけ
るフォトマル22の最大受光量とその座標値を記憶する
が、各角度区分内におけるフォトマル22のすべての受
光量とその座標値を記憶するように構成してもよい。ク
ロックパルス発生器36が発生するクロックパルスは、
エンコーダ6の出力の周波数よりも高くなるように設定
される。上述した例では、 回転テーブル4の回転数M =毎秒50回転 エンコーダ6の分割数N =1回転6000分割 エンコーダ6の出力の周波数=M×N=300KHz となるから、クロックパルス発生器36が発生するクロ
ックパルスは、300KHz より大きい数MHz から数10
MHz 程度に設定される。
【0011】第1実施例の制御演算回路34の演算は、
一つの円周領域において、図3のフローチャート図に示
すように、ステップS1において、回転テーブル4を回
転させてこれに載置された回転体Rを回転させる。ステ
ップS2において、発光素子20を発光させて回転体R
を照射する。ステップS3において、一つの角度区分内
におけるフォトマル22の受光量とその座標値を読み込
む。ステップS4において、その角度区分内におけるす
べての位置におけるフォトマル22の受光量とその座標
値の読み込みが終了したか否かを判別する。ステップS
4において読み込みが終了していないと判別した場合
は、ステップS3へ戻る。ステップS4において読み込
みが終了したと判別した場合に進むステップS5におい
て、その角度区分におけるフォトマル22の最大受光量
とその座標値を読み込み、メモリ44に記憶する。
【0012】ステップS8において、その角度区分内が
1回転の最終角度区分であるか否かを判別する。ステッ
プS8においてその角度区分内が1回転の最終角度区分
でないと判別した場合、ステップS7において、クロッ
クパルスのカウンタ(図示せず)をリセットして、ステ
ップS3へ戻る。ステップS8においてその角度区分内
が1回転の最終角度区分であると判別した場合進むステ
ップS9において、各角度区分の最大受光量が予め定め
た値より大きいものを異物と判断することによって、異
物を検出する。ステップS10において、ステップS9
において検出した異物の角度区分及びその座標を表示す
る。
【0013】ステップS11において、測定終了するか
否かを判別する。測定終了でなければステップS3に戻
り、例えば次の円周領域において上述した処理を行う。
第1実施例の制御演算回路34の演算結果が記憶される
メモリ44においては、図5の記憶模式図に示すよう
に、X軸に時間、Y軸に円周領域、Z軸に最大受光量を
とると、例えば、第n円周領域:Y( n ) 、第( n+5
) 円周領域:Y(n +5 ) にそれぞれ強度Z Z、Z’
Z’の異物が記憶される。
【0014】第2実施例の制御演算回路34の演算は、
図4のフローチャート図に示されるが、第1実施例の制
御演算回路34のステップと同一のステップについては
同一のステップ符号を付して、その説明を省略する。ス
テップS5から進むステップS6において、ステップS
3ないしステップS5までの処理がn角度区分(n:複
数)について終了したか否かを判別する。ステップS6
においてn角度区分内が終了していないと判別した場
合、ステップS7において、クロックパルスのカウンタ
(図示せず)をリセットして、ステップS3へ戻る。ス
テップS6においてn角度区分内が終了していると判別
した場合、ステップS8に進む。
【0015】
【発明の効果】請求項1に記載の回転体上の異物の位置
座標測定装置によれば、回路構成が簡易で製造コストが
低いにもかかわらず高精度の測定ができる効果を有す
る。請求項2に記載の回転体上の異物の位置座標測定装
置によれば、クロック信号の周波数を角度位置検出部の
出力の周波数よりも高く設定するから、角度区分より細
かい座標測定を行うことができる効果を有する。請求項
3に記載の回転体上の異物の位置座標測定装置によれ
ば、角度位置検出部によって検出される一定角度区分毎
にクロック信号の計数を開始するから、クロック信号の
誤差を累積させることない効果を有する。
【0016】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の回転体上の異物の位置座標測
定装置の構成説明図である。
【図2】図1の制御演算部の処理回路ブロック図であ
る。
【図3】第1実施例の制御演算回路のフローチャート図
である。
【図4】第2実施例の制御演算回路のフローチャート図
である。
【図5】メモリの記憶模式図である。
【符号の説明】
R 回転体 2 モータ 4 回転テーブル 6 エンコーダ 10 制御演算部 12 水平移動測定台 20 発光素子 22 フォトマル 30 A/D変換部 32 座標生成部 34 制御演算回路 36 クロックパルス発生器 40 データ比較回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平移動する垂直回転軸線を中心に回転
    する回転体と、 上記垂直回転軸線の移動量を検出して水平移動量信号を
    出力する水平移動量検出部と、 上記回転体の回転角度位置を検出する角度位置検出部
    と、 上記回転体の対象面の測定光を照射する照射光学系と、 上記測定光の上記対象面による反射光を受光する受光系
    と、 クロック信号を発生するクロック信号発生器と、 上記角度位置検出部の角度位置出力信号を入力される毎
    に上記受光系の出力信号の最大値をその角度位置におけ
    る代表値として決定する代表値決定部と、 上記水平移動量信号、上記角度位置出力信号、及び上記
    クロック信号から上記代表値が出力された位置を決定す
    る位置決定部と、 上記代表値から一定値以上のものを異物として検出する
    異物検出部とを有することを特徴とする回転体上の異物
    の位置座標測定装置。
  2. 【請求項2】 上記回転体の回転数を1秒M回転、上記
    角度位置検出部の1回転の検出分割数をN分割とすると
    き、上記クロック信号発生器のクロック周波数が、M×
    N ( Hz ) より高いことを特徴とする請求項1記載の回
    転体上の異物の位置座標測定装置。
  3. 【請求項3】 上記位置決定部が、上記角度位置検出部
    によって検出される角度区分毎に上記クロック信号の計
    数を開始することを特徴とする請求項1記載の回転体上
    の異物の位置座標測定装置。
JP24426094A 1994-10-07 1994-10-07 回転体上の異物の位置座標測定装置 Expired - Lifetime JP3584066B2 (ja)

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US08/538,821 US5814828A (en) 1994-10-07 1995-10-05 Apparatus for defining the location of a foreign object on a rotary body in terms of a coordinate system

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