JPH08145620A - 回転体上異物位置測定装置 - Google Patents
回転体上異物位置測定装置Info
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- JPH08145620A JPH08145620A JP28070094A JP28070094A JPH08145620A JP H08145620 A JPH08145620 A JP H08145620A JP 28070094 A JP28070094 A JP 28070094A JP 28070094 A JP28070094 A JP 28070094A JP H08145620 A JPH08145620 A JP H08145620A
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Abstract
検出して、短時間に回転体の形状検出と回転体上の異物
の位置座標測定を高精度に行うことができ、かつ回転体
の回転中心軸線方向の位置合わせを上記測定と並行して
行うことができる回転体上異物位置測定装置を提供する
こと。 【構成】 検査対象物を回転させて回転体とする回転手
段と、回転体の回転位置を検出するための回転位置検出
部と、回転体を照射する照射光学系と、回転体の正反射
光を受光し、回転体の形状情報及び回転中心軸線方向の
位置を検出するための第1受光系と、回転体の散乱反射
光の光量を受光し、回転体上の異物を検出するための第
2受光系とを包含することを特徴とする回転体上異物位
置測定装置。
Description
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。
なわち異物の位置座標検出装置の第1例としては、特公
平3−75055号公報に開示された異物検出装置、特
開昭60−15939号公報に開示された異物検査装
置、特開昭57−108606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ものが知られている。
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異物の位置
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。
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。
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、回転体の形状情報と回転体上の異物を同時に検出
して、短時間に回転体の形状検出と回転体上の異物の位
置座標測定を高精度に行うことができ、かつ回転体の回
転中心軸線方向の位置合わせを上記測定と並行して行う
ことができる回転体上異物位置測定装置を提供すること
を目的とする。
体とする回転手段と、回転体の回転位置を検出するため
の回転位置検出部と、回転体を照射する照射光学系と、
回転体の正反射光を受光し、回転体の形状情報を検出す
るための第1受光系と、回転体の散乱反射光を受光し、
回転体上の異物を検出するための第2受光系とを包含す
ることを特徴とする回転体上異物位置測定装置である。
本発明の実施態様は、上記第1受光系が、回転体の回転
軸線方向の高さを検出することを特徴とする。他の実施
態様は、上記第1受光系は、投影光学系を有し、上記第
1受光系の受光部と上記回転体が共役であることを特徴
とする。他の実施態様は、上記回転体がウエハであっ
て、上記形状情報がウエハの外径オリフラ・ノッチであ
ることを特徴とする。他の実施態様は、上記回転体上異
物位置測定装置が、さらに回転体を水平垂直方向に位置
調節するための水平垂直移動測定台を有することを特徴
とする。他の実施態様は、上記照射光学系が、合焦レン
ズを包含し、照射スポットを調節するために該合焦レン
ズがボイスコイルによって駆動されることを特徴とする
て回転体の投影像を形成して、回転体の形状情報を検出
し、第2受光系によって回転体の散乱反射光の光量を受
光して、回転体上の異物を検出する。
標測定装置を図に基づいて説明する。回転体上異物位置
座標測定装置1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、検査対象の回転体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の制御出力はモー
タ2に入力する。モータ2とエンコーダ6は、水平垂直
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が水平方向及び垂直方向に移動されま
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。
め上方には、レーザ光源である発光素子20及び集光レ
ンズ21が配置され、また回転体Rの垂直上方にはフォ
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。集光レンズ21が照射するスポットを適切なもの
とするため、集光レンズ21は、制御演算部10の出力
に基づきボイスコイル(図示せず)によって駆動され
る。発光素子20に対し反対側となる回転体Rの斜め上
方には、投影レンズ24及び位置検出素子であるPSD
25が配置される。照射スポットを調整する別の手段と
して、発光素子20、集光レンズ21からなる照射光学
系に対し回転体Rを垂直方向に移動できるように構成し
てもよい。
れる照射光軸が回転体Rで正反射された反射光軸に対し
て直交する方向から僅かにずらし、PSD21の表面で
反射する光が回転体Rに再び戻らないように配置され
る。これによって、PSD21での再帰反射の光が測定
位置において有害な散乱光を生じ誤測定することを防ぐ
ことができる。
ック図に示すように、フォトマル22の出力が第1A/
D変換部30を介して入力し、PSD25の出力が第2
A/D変換部31を介して入力し、さらにエンコーダ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の出力が入力する。制御演算部10には
さらに、エンコーダ6及び水平垂直移動測定台12の出
力が入力する。第1A/D変換部30は、フォトマル2
2の出力をクロックパルスのタイミングでA/D変換す
る。第2A/D変換部31は、PSD25の出力をA/
D変換する。制御演算部10の演算処理については後述
する。制御演算部10の出力は、モータ2、発光素子2
0、表示部37及びメモリ44に入力する。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。
位置差が100ミクロンメータであると、PSD25上
ではΔd=2×100ミクロンメータ×sinθとな
る。θ=25°とすると、Δd=84.52ミクロンメ
ータとなる。
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。回転テーブル4は、水平垂直移動台により、照
射スポット位置が中心から周辺の方向へ、又はその逆方
向に移動するように、かつ半径rに対して反比例する速
度で移動される。従って照射スポットは、回転体Rを螺
旋的に等線速度で走査することとなる。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、フォトマル22によって散
乱反射光を読み込み、またクロックパルス計数値を読み
込む。ステップS4において、PSD25によって正反
射光及び受光位置を読み込む。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による散乱反射光
及びクロックパルス計数値の読み込み、及びPSD25
による正反射光量及び受光位置の読み込みが終了したか
否かを判別する。ステップS5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。
と判別した場合に進むステップS6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。
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S7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S8に進み、PSD2
5の出力によって回転体Rの位置調整及びスポット調整
を行う。仮に、測定中においてその回転体Rの歪みなど
により、回転体R上での照射スポットの垂直方向の高さ
が変化した場合、正反射光を受光するPSDの受光位置
が変化する。この場合、この位置変化に基づき制御演算
部が集光レンズ21を移動させ又は回転体Rを垂直方向
に移動させ、照射スポットが所定の高さにおいて回転体
Rを照射するように制御する。その結果、照射スポット
を回転体Rの適切な位置でかつ適切な形状を形成するこ
とができる。
数値をリセットして、ステップS3へ戻る。ステップS
7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、ステップS10において、ステップ
S6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。また、S10においては、S4で検出したPS
D25の正反射光強度及びその受光位置に基づき、回転
体Rとして用いられるウエハに設けられたオリフラ又は
ノッチを検出する。例えば、回転体Rの中心方向から周
辺方向へ照射スポットを移動させて測定する場合、周辺
近傍でPSD25の出力レベルが低下する角度範囲が現
れるので、これらの角度及び半径方向の距離でオリフラ
又はノッチの位置及び形状を特定することができる。
否かを判別する。測定終了でなければステップS3に戻
る。制御演算部10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。一方、メモリ44は、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。
によれば、回転体の形状情報と回転体上の異物を同時に
検出して、短時間に回転体の形状検出と回転体上の異物
の位置座標測定を高精度に行うことができ、かつ回転体
の回転中心軸線方向の位置合わせを上記測定と並行して
行うことができる効果を有する。
定装置の構成説明図である。
る。
Claims (8)
- 【請求項1】 検査対象物を回転させて回転体とする回
転手段と、 回転体の回転位置を検出するための回転位置検出部と、 回転体を照射する照射光学系と、 回転体の正反射光を受光し、回転体の形状情報及び回転
中心軸線方向の位置を検出するための第1受光系と、 回転体の散乱反射光の光量を受光し、回転体上の異物を
検出するための第2受光系とを包含することを特徴とす
る回転体上異物位置測定装置。 - 【請求項2】 上記第1受光系が、回転体の回転軸線方
向の高さを検出することを特徴とする請求項1記載の回
転体上異物位置測定装置。 - 【請求項3】 上記第1受光系は、投影光学系を有し、
上記第1受光系の受光部と上記回転体が共役であること
を特徴とする請求項1記載の回転体上異物位置測定装
置。 - 【請求項4】 上記回転体がウエハであって、上記形状
情報がウエハのうねりであることを特徴とする請求項1
記載の回転体上異物位置測定装置。 - 【請求項5】 上記回転体がウエハであって、上記形状
情報がウエハのオリフラであることを特徴とする請求項
1記載の回転体上異物位置測定装置。 - 【請求項6】 上記回転体がウエハであって、上記形状
情報がウエハのノッチであることを特徴とする請求項1
記載の回転体上異物位置測定装置。 - 【請求項7】 上記回転体上異物位置測定装置が、さら
に回転体を水平垂直方向に位置調節するための水平垂直
移動測定台を有することを特徴とする請求項1記載の回
転体上異物位置測定装置。 - 【請求項8】 上記照射光学系が、合焦レンズを包含
し、照射スポットを調節するために該合焦レンズがボイ
スコイルによって駆動されることを特徴とする請求項1
記載の回転体上異物位置測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28070094A JP3593161B2 (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | 回転体上異物位置測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28070094A JP3593161B2 (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | 回転体上異物位置測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08145620A true JPH08145620A (ja) | 1996-06-07 |
JP3593161B2 JP3593161B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=17628738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28070094A Expired - Lifetime JP3593161B2 (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | 回転体上異物位置測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3593161B2 (ja) |
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-
1994
- 1994-11-15 JP JP28070094A patent/JP3593161B2/ja not_active Expired - Lifetime
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---|---|
JP3593161B2 (ja) | 2004-11-24 |
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