JPH09171149A - Wafer character reader - Google Patents

Wafer character reader

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Publication number
JPH09171149A
JPH09171149A JP2961196A JP2961196A JPH09171149A JP H09171149 A JPH09171149 A JP H09171149A JP 2961196 A JP2961196 A JP 2961196A JP 2961196 A JP2961196 A JP 2961196A JP H09171149 A JPH09171149 A JP H09171149A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
optical element
mirror
sample
reflected
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2961196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Sugiura
康博 杉浦
Masanosuke Mizuno
征之助 水野
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Mex KK
Original Assignee
Mex KK
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2961196A priority Critical patent/JPH09171149A/en
Publication of JPH09171149A publication Critical patent/JPH09171149A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an erect reflected image with a high contrast, reduce the size, and confirm the focus position of an optical element with the naked eye. SOLUTION: A light source means 2 is arranged above a sample 3. Light from the light source means 2 which irradiates the sample 3 is converted by a collimator lens 4 from diverged light to parallel light, which is passed through a half-mirror 5 to irradiate the sample 3. The reflected light from the sample 3 is bent by a half-mirror 5 to a right-angled direction and made incident on a 2nd collimator lens 6. The reflected light made incident on the 2nd collimator lens 6 is converged on the focus position. Reflected light which is made incident on a reflecting mirror 7 arranged almost on the rear image space focal plane of the 2nd collimator lens 6 is reflected by a reflecting mirror 7 and made incident on an image pickup means 10, which reads its real image.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ウエハ文字の読
み取り装置に関し、さらに、テレセントリック光学系を
改良したウエハ文字読み取り装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer character reader, and more particularly to a wafer character reader having an improved telecentric optical system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ガラス基板や半導体ウエハ等を検
査する装置に、透過または反射された光が光学素子によ
って収束され、その後像空間焦平面に開口絞りが配設さ
れるいわゆるテレセントリック光学系のものを使用する
場合が多い。例えば図11乃至図12に示される検査装
置は、光源32と、光源32から、出射される光を平行
光線にする第1コリメートレンズ34と、第1コリメー
トレンズ34からの光を試料33に送るハーフミラー3
5と、ステージに載置される試料33と、反射した光を
集光する第2コリメートレンズ36と、第2コリメート
レンズ36の後方で、その焦点あたりに配置される開口
絞り37と、その実像を撮像する撮像装置40とを備え
て構成されている。そして、撮像装置40は第2コリメ
ートレンズ36と同軸上に配置され、第2コリメートレ
ンズ36から集光されて結像される光を直接撮像するタ
イプ(図11)と、第2コリメートレンズ36から集光
されて結像される光をミラー38によって90度方向を
変えて配置されるタイプ(図12)とに分けられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called telecentric optical system in which a transmitted or reflected light is converged by an optical element to an apparatus for inspecting a glass substrate, a semiconductor wafer or the like, and then an aperture stop is arranged in an image space focal plane. Often used. For example, the inspection device shown in FIG. 11 to FIG. 12 sends a light source 32, a first collimator lens 34 that makes light emitted from the light source 32 a parallel light beam, and light from the first collimator lens 34 to the sample 33. Half mirror 3
5, the sample 33 mounted on the stage, the second collimator lens 36 that collects the reflected light, the aperture stop 37 that is arranged behind the second collimator lens 36 and around its focal point, and its real image. And an imaging device 40 for imaging. The image pickup device 40 is arranged coaxially with the second collimator lens 36, and is of a type (FIG. 11) that directly takes an image of light that is condensed and imaged by the second collimator lens 36. The light that is condensed and imaged is divided into a type (FIG. 12) in which the mirror 38 changes the direction by 90 degrees.

【0003】そして、上記の開口絞り37を第2コリメ
ートレンズ36の後像空間焦平面に配設することによっ
て、試料表面の凹凸で散乱される散乱光が完全に遮断さ
れ、試料全体の表面状態を実時間でしかも正確に観測で
きるようにしている。
By disposing the above-mentioned aperture stop 37 in the focal plane of the rear image space of the second collimator lens 36, the scattered light scattered by the unevenness of the sample surface is completely blocked, and the surface condition of the entire sample is obtained. Is being observed in real time and accurately.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の開口絞
りを第2コリメートレンズ(光学素子)の後像空間焦平
面あたりに配設することは、光軸方向に距離を長くする
ことになり、検査装置そのものを小型化しにくい問題が
残されていた。特に、図12に示されるように、撮像装
置の前にミラー38を配設するタイプにおいては、光軸
に対して直角方向に撮像装置を設けなければならないた
め、結局大型にならざるを得ない。
However, arranging the conventional aperture stop around the rear image space focal plane of the second collimating lens (optical element) increases the distance in the optical axis direction. The problem remains that it is difficult to downsize the inspection device itself. In particular, as shown in FIG. 12, in the type in which the mirror 38 is arranged in front of the image pickup device, the image pickup device must be provided in the direction perpendicular to the optical axis, and thus the size must be increased. .

【0005】また、試料からの反射光の波長をフィルタ
リングしたい場合には、光路途中に、例えば、赤外線カ
ットフィルタ等を別途設置する必要があり、やはり検査
装置の大型化につながる。
Further, when it is desired to filter the wavelength of the reflected light from the sample, it is necessary to separately install an infrared cut filter or the like in the optical path, which also leads to an increase in the size of the inspection apparatus.

【0006】さらに、開口絞りの場合、理想的にはその
第2光学素子の焦点面に開口絞りを配設しなければなら
ないが、開口絞りは穴であり光が通過するため、光の収
束度合いを確認できず、確実に焦点に位置しているかの
確認ができないという問題も残されている。
Further, in the case of the aperture stop, ideally, the aperture stop should be arranged on the focal plane of the second optical element, but since the aperture stop is a hole and light passes through, the degree of convergence of light is increased. However, there is also a problem that it is impossible to confirm whether or not the focal point is definitely located.

【0007】この発明は、従来の検査装置で使用される
光学系を応用して、ウエハ文字読み取り装置に採用する
もので、上述の検査装置における各種の課題を解決する
ために、コントラストの高い正反射像が得られ、小型化
を可能にし、しかも第2光学素子の焦点面に配置される
位置を肉眼で確認できるウエハ文字読み取り装置を提供
することを目的とする。
The present invention is applied to a wafer character reading device by applying an optical system used in a conventional inspection device. In order to solve various problems in the above-described inspection device, a positive contrast having a high contrast is used. An object of the present invention is to provide a wafer character reading device which can obtain a reflected image, can be miniaturized, and can visually confirm the position arranged on the focal plane of the second optical element.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明にかかわるウエ
ハ文字読み取り装置では、試料に対して、直角方向また
は斜め方向に出射する光源手段と、前記光源手段から出
射される発散光を平行光に変換し、その透過光または反
射光を集光する光学素子手段と、前記光学素子手段によ
って集光された反射光の実像を読み取る撮像手段を備え
るウエハ文字読み取り装置であって、前記光学素子手段
の後像空間焦平面、またはその近傍に反射ミラーを配設
することを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In a wafer character reading apparatus according to the present invention, a light source means for emitting light at a right angle or an oblique direction to a sample and divergent light emitted from the light source means are converted into parallel light. A wafer character reading device comprising optical element means for condensing the transmitted light or reflected light and an image pickup means for reading a real image of the reflected light condensed by the optical element means, the wafer character reading device comprising: It is characterized in that a reflecting mirror is arranged on or near the image space focal plane.

【0009】また、前記光学素子手段が、発散光を平行
光に変換する第1光学素子と、その透過光または反射光
を集光する第2光学素子を備えていればよい。
The optical element means may include a first optical element for converting divergent light into parallel light and a second optical element for condensing transmitted light or reflected light.

【0010】さらに、前記反射ミラーの中心が、前記第
2光学素子の光軸中心と一致していればなおさら好まし
い。
Furthermore, it is even more preferable that the center of the reflecting mirror is aligned with the center of the optical axis of the second optical element.

【0011】また、前記反射ミラーが、一枚のプレート
内で複数の種類に区分されて配設されていてもよい。
Further, the reflection mirror may be divided into a plurality of types and arranged in one plate.

【0012】また、このウエハ文字読み取り装置は、試
料に対して直角方向に出射する光源手段と、前記光源手
段から出射される発散光を平行光に変換する第1光学素
子と、前記第1光学素子と試料の間に配設されるハーフ
ミラーと、前記ハーフミラーからの反射光を集光させる
第2光学素子と、前記第2光学素子の後像空間焦平面、
またはその近傍に配設される反射ミラーと、前記反射ミ
ラーによる実像を撮像する撮像装置と、を備えて構成さ
れるものである。
Further, the wafer character reading apparatus includes a light source means for emitting light in a direction perpendicular to the sample, a first optical element for converting divergent light emitted from the light source means into parallel light, and the first optical element. A half mirror disposed between the element and the sample, a second optical element that collects the reflected light from the half mirror, a rear image space focal plane of the second optical element,
Alternatively, it is configured by including a reflection mirror arranged in the vicinity thereof and an image pickup device for picking up a real image by the reflection mirror.

【0013】さらに、本発明は試料表面検査装置であっ
て、本発明に係る試料表面検査装置は、試料表面に対し
て、直角方向または斜め方向に出射する光源手段と、前
記光源手段から出射される発散光を平行光に変換し、そ
の透過光または反射光を集光する光学素子手段と、前記
光学素子手段によって集光された反射光の実像を観察す
る撮像手段を備える試料表面検査装置であって、前記光
学素子手段の後像空間焦平面、またはその近傍に反射ミ
ラーを配設するものである。
Further, the present invention is a sample surface inspection apparatus, and the sample surface inspection apparatus according to the present invention includes light source means for emitting light in a direction perpendicular or oblique to the sample surface, and light emitted from the light source means. A sample surface inspection apparatus including optical element means for converting divergent light into parallel light and condensing transmitted light or reflected light thereof, and imaging means for observing a real image of reflected light condensed by the optical element means. Therefore, the reflecting mirror is arranged on the rear image space focal plane of the optical element means or in the vicinity thereof.

【0014】また、本発明のウェハ文字読み取り装置
は、試料に対して、直角方向または斜め方向に出射する
光源手段と、前記光源手段から出射される発散光を平行
光に変換し、その透過光または反射光を集光する光学素
子手段と、前記光学素子手段によって集光された反射光
の実像を読み取る撮像手段を備えるウェハ文字読み取り
装置であって、前記光学素子手段の後像空間焦平面、ま
たはその近傍に反射ミラーを配設し、前記反射ミラー
が、複数の大きさの異なる楕円状もしくは略楕円状に形
成されている楕円ミラー開口絞りを有していることを特
徴とするものである。
Further, the wafer character reading apparatus of the present invention converts the divergent light emitted from the light source means emitted in a direction perpendicular or oblique to the sample into parallel light and transmits the transmitted light. Or a wafer character reading device comprising an optical element means for condensing reflected light and an imaging means for reading a real image of the reflected light condensed by the optical element means, wherein a rear image space focal plane of the optical element means, Alternatively, a reflecting mirror is arranged in the vicinity thereof, and the reflecting mirror has an elliptical mirror aperture stop formed in a plurality of elliptical or substantially elliptical shapes having different sizes. .

【0015】また好ましくは、複数の大きさの異なる楕
円ミラー開口絞りが、円形プレートに同心上に配設さ
れ、前記円形プレートがその中心で回転可能に配設され
ることを特徴とするものであればよい。
Preferably, a plurality of elliptical mirror aperture stops having different sizes are concentrically arranged on the circular plate, and the circular plate is rotatably arranged at its center. I wish I had it.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】本発明によるウエハ文字読み取り装置は、
レーザー等でIDナンバーをマーキングされたウエハの
文字認識や照合、または分類、仕分け等の作業に使用さ
れることに適していて、図1に、一実施の形態のウエハ
文字読み取り装置1の全体図が示されている。
The wafer character reading device according to the present invention is
It is suitable for use in operations such as character recognition, collation, classification, and sorting of wafers whose ID numbers are marked with a laser or the like, and FIG. 1 is an overall view of a wafer character reading device 1 according to an embodiment. It is shown.

【0018】光源手段2は、試料に対して上方に配設さ
れ、ハロゲン等の発光源から出射される光を凹面鏡やレ
ンズ等の光学素子によって収束し、ピンホールから出射
される点光源として構成されている。試料はこの場合、
IDナンバーがマーキングされているウエハ3である。
光源手段2は光線を試料3に対して鉛直方向に出射し、
出射された光は光学素子としての第1コリメートレンズ
4によって、発散光を平行光に変換され、第1コリメー
トレンズ4と試料3の中間位置に配設されるハーフミラ
ー5を通過して試料3に照射する。
The light source means 2 is arranged above the sample, and is configured as a point light source that emits light emitted from a light emitting source such as a halogen by an optical element such as a concave mirror or a lens and emits it from a pinhole. Has been done. In this case the sample is
The wafer 3 is marked with an ID number.
The light source means 2 emits a light beam in a direction perpendicular to the sample 3,
The emitted light is converted into parallel light by a first collimator lens 4 as an optical element, passes through a half mirror 5 arranged at an intermediate position between the first collimator lens 4 and the sample 3, and the sample 3 To irradiate.

【0019】ハーフミラー5は、入射光に対して出射光
を直角方向に分光するために使用され、この場合、試料
3から反射された光はハーフミラー5により直角方向に
曲げられ、第2コリメートレンズ6を通過して焦点位置
に集光される。この時、試料3により反射される反射光
のうち、入射光と同じ光軸をを持つ正反射光のみ、第2
コリメートレンズ6によって焦点位置に集光される。し
かし、試料表面で乱反射され、入射光と異なる角度を持
った散乱光はコリメートレンズ6を通過しても、その焦
点位置には集光されない。
The half mirror 5 is used for splitting the outgoing light into the orthogonal direction with respect to the incident light. In this case, the light reflected from the sample 3 is bent in the orthogonal direction by the half mirror 5, and the second collimator is used. The light passes through the lens 6 and is condensed at the focal position. At this time, of the reflected light reflected by the sample 3, only the specularly reflected light having the same optical axis as the incident light is
The light is focused on the focal position by the collimator lens 6. However, the scattered light that is diffusely reflected on the surface of the sample and has an angle different from that of the incident light is not condensed at the focal position even when passing through the collimator lens 6.

【0020】第2コリメートレンズ6の後像空間焦平面
にある焦点位置に、光軸と45°の角度をもって円形状
の反射ミラー7が配設される。なお、光軸と反射ミラー
7の角度が45°でなくても適宜、適度な角度を設定す
ることができる。また、この反射ミラー7の反射面に、
例えば、赤外線吸収する薄膜をコーティングすれば、反
射光の波長をフィルタリングするための新たなフィルタ
を配設する必要はない。さらに、反射ミラー7の大きさ
は任意であるが、第2コリメートレンズ6によって形成
される集光スポット9により小さな直径のミラーを配置
することにより、さらに集光軸中心近辺のみの正反射光
を取り出すことができる。そのため、図2乃至図3のよ
うに、大きさの異なる反射ミラー7a、7b、7cを1
枚の黒艶消しプレート8上に並設し、各反射ミラー7が
集光スポット9に移動可能にするように黒艶消しプレー
ト8を配設すれば、明るさの調整及び光軸付近の正反射
成分の抽出ができる。なお、図3における光線K1は、
反射ミラー大(7a)の場合を示し、光線K2は反射ミ
ラー小(7c)を使用する場合を示す。
A circular reflection mirror 7 is disposed at a focal position on the rear image space focal plane of the second collimator lens 6 at an angle of 45 ° with the optical axis. Even if the angle between the optical axis and the reflection mirror 7 is not 45 °, an appropriate angle can be set as appropriate. Also, on the reflecting surface of the reflecting mirror 7,
For example, if a thin film that absorbs infrared rays is coated, it is not necessary to provide a new filter for filtering the wavelength of reflected light. Further, the size of the reflection mirror 7 is arbitrary, but by disposing a mirror having a smaller diameter in the converging spot 9 formed by the second collimating lens 6, specular reflection light only near the center of the converging axis can be obtained. You can take it out. Therefore, as shown in FIGS. 2 to 3, the reflection mirrors 7a, 7b, and 7c having different sizes are set to one.
If the black matting plates 8 are arranged side by side on the black matting plates 8 so that the respective reflection mirrors 7 can move to the converging spots 9, the brightness can be adjusted and the optical axis near the optical axis can be adjusted. The reflection component can be extracted. The light ray K1 in FIG.
The case where the reflection mirror is large (7a) is shown, and the light ray K2 shows the case where the reflection mirror is small (7c).

【0021】反射ミラー7によって45°で進行方向を
変えられた反射光は、撮像手段10上で実像を形成し、
試料上から反射されてきた正反射光のみで形成された映
像を読み取ることができる。
The reflected light whose traveling direction is changed by 45 ° by the reflection mirror 7 forms a real image on the image pickup means 10,
It is possible to read an image formed only by the specularly reflected light reflected from the sample.

【0022】例えば、図4のように、レーザー等でID
ナンバーNをマーキングされた半導体ウエハの場合、I
DナンバーNでないウエハ表面部分Hは鏡面と同じであ
るため、鉛直方向から平行光で入射した光をそのまま平
行光として正反射する。一方、IDナンバーNの部分
は、レーザー等によって刻設されているため、表面が凹
凸形状をしていて、鉛直方向からの平行光は凹凸表面で
乱反射される。
For example, as shown in FIG.
In the case of a semiconductor wafer marked with the number N, I
Since the wafer surface portion H that is not the D number N is the same as the mirror surface, the light incident as parallel light from the vertical direction is directly reflected as parallel light. On the other hand, since the portion of the ID number N is engraved by a laser or the like, the surface has an uneven shape, and parallel light from the vertical direction is diffusely reflected by the uneven surface.

【0023】第2コリメートレンズ6に角度をもって入
射したIDナンバーN部乱反射光は第2コリメートレン
ズ6の焦点へ集光できずコントラスト的には黒色にな
る。また、正反射光は第2コリメートレンズ6で集光さ
れ、反射ミラー7で反射されて撮像素子に入りコントラ
スト的には白色になる。従って、ウエハ3のIDナンバ
ーNは白のバックに黒い文字として読み取ることができ
る。
The diffused reflected light of the ID number N portion incident on the second collimator lens 6 at an angle cannot be condensed on the focal point of the second collimator lens 6 and becomes black in terms of contrast. Further, the regular reflection light is condensed by the second collimator lens 6, is reflected by the reflection mirror 7, enters the image pickup device, and becomes white in terms of contrast. Therefore, the ID number N of the wafer 3 can be read as black characters on a white background.

【0024】図5はウエハ文字読み取り装置の別の実施
の形態を示すものであり、光線の流れがウエハ文字読み
取り装置1と逆になるように構成される。
FIG. 5 shows another embodiment of the wafer character reading device, which is constructed so that the flow of light rays is opposite to that of the wafer character reading device 1.

【0025】ウエハ文字読み取り装置11は、試料13
に対して、右上方向に配設される光源手段12と、光源
手段12と平行に配設され、光源手段12から出射され
る光線を発散光から平行光に変換する第1コリメートレ
ンズ14と、試料13の上方に配置され、入射される平
行光を試料13に鉛直方向に分光するハーフミラー15
と、ハーフミラー15を通過し、試料13から反射され
た光を焦点に集光する第2コリメートレンズ16と、第
2コリメートレンズ16の後像空間焦平面に位置する反
射ミラー17と、その結像を撮像する撮像手段20とを
備えて構成されている。
The wafer character reading device 11 includes a sample 13
On the other hand, the light source means 12 arranged in the upper right direction, and the first collimator lens 14 arranged in parallel with the light source means 12 and converting the light beam emitted from the light source means 12 from divergent light to parallel light. A half mirror 15 which is arranged above the sample 13 and splits incident parallel light into the sample 13 in the vertical direction.
A second collimating lens 16 for converging the light reflected by the sample 13 and passing through the half mirror 15, and a reflecting mirror 17 positioned on the focal plane of the rear image space of the second collimating lens 16 and its combination. And an image pickup means 20 for picking up an image.

【0026】反射ミラー17の中心は、第2コリメート
レンズ16の光軸中心とほぼ一致するように配置され、
反射ミラー17の反射面は前述と同様、赤外線吸収薄膜
がコーティングされていてもよい。そして、大きさの異
なる数種の反射ミラー17を1枚の黒艶消しプレート1
8に取りつけて配置させてもよいことは、前述のウエハ
文字読み取り装置1と同様である。この場合実像は、試
料と反対の画像で現れるが、画像処理で対応すればよ
い。
The center of the reflection mirror 17 is arranged so as to substantially coincide with the optical axis center of the second collimator lens 16,
The reflecting surface of the reflecting mirror 17 may be coated with an infrared absorbing thin film as described above. Then, several types of reflecting mirrors 17 having different sizes are used for one black matting plate 1.
8 may be mounted and arranged in the same manner as in the wafer character reading device 1 described above. In this case, the real image appears as an image opposite to the sample, but it may be dealt with by image processing.

【0027】図6におけるウエハ文字読み取り装置は、
光源手段からの試料への照射が斜め方向すなわち斜光で
行なわれる場合の一実施の形態を示すものである。
The wafer character reading device shown in FIG.
It shows one embodiment in which the irradiation of the sample from the light source means is performed in an oblique direction, that is, in oblique light.

【0028】このウエハ文字読み取り装置21はハーフ
ミラーを省略することができ、試料23に対して、右上
方に略45°傾いて配設される光源手段22と、光源手
段22より入射される発散光を平行光に変換する第1コ
リメートレンズ24と、試料23から反射される光軸の
延長線上に配設され、光を焦点に集光する第2コリメー
トレンズ26と、第2コリメートレンズ26の後像空間
焦平面に位置する反射ミラー27とその結像を撮像する
撮像手段30とを備えて構成される。
The wafer character reading device 21 can omit the half mirror, and has a light source means 22 arranged at an angle of about 45 ° to the upper right with respect to the sample 23 and a divergence incident from the light source means 22. The first collimator lens 24 that converts light into parallel light, the second collimator lens 26 that is disposed on the extension line of the optical axis reflected from the sample 23, and focuses the light on the focus, and the second collimator lens 26. It is configured to include a reflecting mirror 27 located on the focal plane of the rear image space and an image pickup means 30 for picking up an image thereof.

【0029】反射ミラー27の中心は、第2コリメート
レンズ24の光軸中心とほぼ一致する様に配置され試料
23の反射光に対してほぼ45°傾いて取りつけられ
る。そして、反射ミラー27の反斜面には前述と同様、
赤外線フィルタがコーティングされている。この場合
も、実像は試料と反対の画像で現れるが画像処理で対応
することができる。
The center of the reflection mirror 27 is arranged so as to be substantially coincident with the center of the optical axis of the second collimator lens 24, and is attached at an angle of about 45 ° with respect to the reflected light of the sample 23. Then, on the anti-slope surface of the reflection mirror 27, the
Infrared filter is coated. Also in this case, the real image appears as an image opposite to the sample, but it can be dealt with by image processing.

【0030】なお、図7のように、図6における光源手
段22あるいは第1コリメートレンズ24を移動し、両
者の位置関係を変更して、発散光を試料に照射するよう
にすることもできる。この場合、発散光は平行光に対し
て斜めの方向から入射されるため、鏡面に形成されてい
る試料表面からの正反射光は第2コリメートレンズ26
に向かわずに逃れ、IDナンバー部からの乱反射光の一
部が平行光となって第2コリメートレンズ26へ向かう
光軸と一致し、第2コリメートレンズ26に入射する。
すると、凹凸のないウエハ3の表面からの反射光は第2
コリメートレンズ26により集光できないためコントラ
ストは黒色となり、IDナンバー部からの反射光が第2
コリメートレンズ26によって集光され、撮像素子に入
るためコントラストは白色になる。従って、ウエハ文字
読み取り装置1と反対に黒をバックとした白い文字とし
てIDナンバーを読み取ることができる。
As shown in FIG. 7, it is also possible to move the light source means 22 or the first collimator lens 24 in FIG. 6 and change the positional relationship between them to irradiate the sample with divergent light. In this case, since the divergent light is incident on the parallel light in an oblique direction, the specularly reflected light from the sample surface formed on the mirror surface is second collimator lens 26.
Of the irregularly reflected light from the ID number part becomes parallel light, which coincides with the optical axis toward the second collimator lens 26 and is incident on the second collimator lens 26.
Then, the reflected light from the surface of the wafer 3 having no unevenness becomes the second light.
Since the collimator lens 26 cannot focus light, the contrast becomes black, and the reflected light from the ID number part is the second
The light is focused by the collimator lens 26 and enters the image sensor, so that the contrast becomes white. Therefore, as opposed to the wafer character reading device 1, the ID number can be read as white characters with black as the background.

【0031】なお、光路途中に反射ミラーを追加して配
置し、光路を変更するようにしてもよい。この場合は、
実像は試料3と同じ形状に読み取られるため、画像処理
で対応しなくてもよい。
A reflection mirror may be additionally provided in the middle of the optical path to change the optical path. in this case,
Since the real image is read in the same shape as the sample 3, it does not have to be dealt with by image processing.

【0032】また、光源手段22をライン形状に照射す
るラインファイバ22Aとし、第1コリメートレンズ2
4をシリンドリカルレンズ24Aに変更すれば、図8の
ように、ウエハ上のIDナンバーNのみを効率良く照射
することができる。
Further, the light source means 22 is a line fiber 22A for irradiating a line shape, and the first collimating lens 2 is used.
If 4 is changed to the cylindrical lens 24A, only the ID number N on the wafer can be efficiently irradiated as shown in FIG.

【0033】なお、上記実施の形態によるウエハ文字読
み取り装置1、11、21において、図9のように、反
射ミラーの観察できる位置に、覗窓41や小型CCDカ
メラ等の観察手段を設けることにより、第2コリメート
レンズの焦点面を観察し、反射ミラーの最適位置を確認
したり、第2コリメートレンズのフォーカス状態を確認
することができる。
In the wafer character reading devices 1, 11, and 21 according to the above-described embodiment, as shown in FIG. 9, the observation means such as the viewing window 41 and the small CCD camera is provided at the position where the reflection mirror can be observed. By observing the focal plane of the second collimator lens, the optimum position of the reflection mirror can be confirmed, and the focus state of the second collimator lens can be confirmed.

【0034】さらに、図10のように、反射ミラーをハ
ーフミラー47にすることにより、集光スポットの大き
さの観察をしたり、別途接眼レンズ42を取り付けるこ
とにより、肉眼でも試料からの正反射像を同時に観察で
きる。
Further, as shown in FIG. 10, a half mirror 47 is used as the reflection mirror to observe the size of the focused spot, and a separate eyepiece lens 42 is attached to allow regular reflection from the sample even with the naked eye. Images can be observed simultaneously.

【0035】なお、本発明のウエハ文字読み取り装置
は、ウエハ文字の読み取りのみならず、試料表面の凹凸
を検査する、試料表面検査装置としても使用し、応用で
きるものである。
The wafer character reading device of the present invention can be used and applied not only as a wafer character reading device but also as a sample surface inspection device for inspecting unevenness on the sample surface.

【0036】図13乃至図14に示されるウェハ文字読
み取り装置は、反射ミラーが楕円ミラー開口絞りを有し
ているものである。
In the wafer character reading device shown in FIGS. 13 to 14, the reflecting mirror has an elliptical mirror aperture stop.

【0037】ウエハ文字読み取り装置51は、試料53
に対して、右上方向に配設される光源手段52と、光源
手段52と平行に配設され、光源手段52から出射され
る光線を発散光から平行光に変換するコンデンサレンズ
54と、試料53の上方に配置され、入射される平行光
を試料53に鉛直方向に分光するハーフミラー55A
と、ハーフミラー55Aを通過し、ハーフミラー55A
の上方にハーフミラー55Aと平行に配設される全反射
ミラー55Bと、試料53から反射された光が全反射ミ
ラー55Bに直角方向に曲げられ、焦点に集光する第2
コリメートレンズ56と、第2コリメートレンズ56の
後像空間焦平面に位置する反射ミラー57と、その結像
を撮像する撮像手段(CCDカメラ等)60とを備えて
構成されている。
The wafer character reading device 51 includes a sample 53.
On the other hand, the light source means 52 arranged in the upper right direction, the condenser lens 54 arranged in parallel with the light source means 52 and converting the light beam emitted from the light source means 52 from divergent light to parallel light, and the sample 53. A half mirror 55A that is arranged above the beam splitter and splits incident parallel light into the sample 53 in the vertical direction.
And passes through the half mirror 55A, and the half mirror 55A
And a total reflection mirror 55B arranged in parallel with the half mirror 55A above the second reflection mirror 55B, and the light reflected from the sample 53 is bent at a right angle to the total reflection mirror 55B and focused on the second focus.
The collimator lens 56, the reflection mirror 57 located in the rear image space focal plane of the second collimator lens 56, and the image pickup means (CCD camera or the like) 60 for picking up an image thereof are configured.

【0038】反射ミラー57は、図14に示されるよう
に、ガラス体で形成される円形プレートとしてのミラー
支持盤58と、ミラー支持盤58の入射側面部58a
に、同心上に蒸着されて配置される大きさの異なる楕円
ミラー開口絞り57a、57b、57c、57d、57
eと、を含んで形成され、入射側面部58aの楕円ミラ
ー開口絞り57a、57b、57c、57d、57e以
外の部分は、反射を防ぐため、黒の艶消しコート等の処
理がされている。反射ミラー57はミラー支持盤58の
中心で回転可能に配設され、それぞれの楕円ミラー開口
絞り57a、57b、57c、57d、57eの中心
(ミラー支持盤58の中心)が、第2コリメートレンズ
56の光軸中心とほぼ一致するように所定位置に回転さ
れる。
As shown in FIG. 14, the reflection mirror 57 includes a mirror support board 58 as a circular plate formed of a glass body, and an incident side surface portion 58a of the mirror support board 58.
And the elliptical mirror aperture stops 57a, 57b, 57c, 57d, 57 of different sizes which are concentrically deposited and arranged.
and a portion other than the elliptical mirror aperture diaphragms 57a, 57b, 57c, 57d, and 57e of the incident side surface portion 58a is subjected to a treatment such as a black matte coating to prevent reflection. The reflection mirror 57 is rotatably arranged at the center of the mirror support board 58, and the centers of the elliptical mirror aperture stops 57a, 57b, 57c, 57d, and 57e (centers of the mirror support board 58) are the second collimator lenses 56. Is rotated to a predetermined position so as to substantially coincide with the optical axis center of the.

【0039】それぞれの楕円ミラー開口絞り57a、5
7b、57c、57d、57eの反射面は前述と同様、
赤外線吸収薄膜がコーティングされていてもよい。
Each elliptic mirror aperture stop 57a, 5
The reflecting surfaces of 7b, 57c, 57d and 57e are the same as above.
An infrared absorbing thin film may be coated.

【0040】このように、5段階の楕円ミラー開口絞り
が配設されているため、例えば、暗い時に、光量が必要
な場合は、一番大きい楕円ミラー開口絞り57aを設定
すればよく、また、明るい時に、光量をそれほど必要と
しない場合は、一番小さい楕円ミラー開口絞り57eを
設定すればよい。従って、適切な光量にあわせて、それ
ぞれの楕円ミラー開口絞りを合わせることができる。
Since the elliptic mirror aperture stop having five stages is arranged in this way, for example, when the amount of light is required in the dark, the largest elliptic mirror aperture stop 57a may be set. When the amount of light is not so high when it is bright, the smallest elliptic mirror aperture stop 57e may be set. Therefore, each elliptical mirror aperture stop can be adjusted according to an appropriate light amount.

【0041】なお、この楕円ミラー開口絞りは、5段階
に設定することに限るものではなく、必要に応じて、何
段階にすることもできる。また、形状は楕円に限らず、
略楕円上に形成されていてもよい。いずれにしても、反
射ミラー57が略45°傾けた時に、光軸と平行な方向
から見て、円形に近くなるように形成されるものであれ
ばよい。
The elliptic mirror aperture stop is not limited to being set in five stages, but may be in any number of stages as necessary. Also, the shape is not limited to an ellipse,
It may be formed in a substantially elliptical shape. In any case, the reflection mirror 57 may be formed so as to have a shape close to a circle when viewed from a direction parallel to the optical axis when the reflection mirror 57 is tilted at about 45 °.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明のウエハ文字読み取り装置によれ
ば、従来のテレセントリック光学系における開口絞りを
廃止し、反射ミラーを光学素子の後像空間焦平面あたり
に、配設するものであり、試料からの正反射成分のみの
光を反射して、撮像手段に入射する。そのため、コント
ラストの高い正反射像が得られる。
According to the wafer character reader of the present invention, the aperture stop in the conventional telecentric optical system is abolished, and the reflection mirror is arranged around the focal plane of the rear image space of the optical element. The light of only the specular reflection component from is reflected and enters the image pickup means. Therefore, a specular reflection image with high contrast can be obtained.

【0043】また、ミラーの設置により、従来、開口絞
りを配設することによって大型化になっていたシステム
の小型化が可能となる。
Further, the installation of the mirror makes it possible to reduce the size of the system, which has conventionally been increased in size by disposing the aperture stop.

【0044】さらに、反射ミラーの表面に赤外線吸収薄
膜をコーティングすることによって、新たなフィルタを
設置する必要がなく小型化を可能にする。
Furthermore, by coating the surface of the reflecting mirror with an infrared absorbing thin film, it is not necessary to install a new filter, and the size can be reduced.

【0045】さらに、大きさの異なる複数の反射ミラー
を1枚のプレートに区分されて配設すれば、明るさの調
整及び光軸付近の正反射成分の抽出が可能となる。
Further, by disposing a plurality of reflecting mirrors having different sizes in a single plate, it is possible to adjust the brightness and extract the specular reflection component near the optical axis.

【0046】さらに、反射ミラーが、楕円状または略楕
円状に形成されている大きさの異なる複数の楕円ミラー
開口絞りを有し、前記楕円ミラー開口絞りが円形プレー
トの中心に対して同心状に配設されているので、円形プ
レートをその中心で回転することによって、適切な光量
を選択することができる。
Further, the reflection mirror has a plurality of elliptical mirror aperture stops of different sizes formed in an elliptical or substantially elliptical shape, and the elliptical mirror aperture stops are concentric with the center of the circular plate. Since it is arranged, an appropriate amount of light can be selected by rotating the circular plate about its center.

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

【図1】本発明の一実施の形態を示すウエハ文字読み取
り装置
FIG. 1 is a wafer character reading device showing an embodiment of the present invention.

【図2】異種の大きさの反射ミラーを配置させた正面図FIG. 2 is a front view in which reflecting mirrors of different sizes are arranged.

【図3】図2における側面図FIG. 3 is a side view of FIG. 2;

【図4】ウエハに光を照射させた状態を示す図FIG. 4 is a diagram showing a state in which a wafer is irradiated with light.

【図5】本発明における別の実施の形態を示すウエハ文
字読み取り装置
FIG. 5 is a wafer character reading device showing another embodiment of the present invention.

【図6】本発明における別の実施の形態を示すウエハ文
字読み取り装置
FIG. 6 is a wafer character reading device showing another embodiment of the present invention.

【図7】図6におけるウエハ文字読み取り装置の別の形
態を示す図
FIG. 7 is a view showing another form of the wafer character reading device in FIG.

【図8】図6におけるウエハ文字読み取り装置の別の形
態を示す図
FIG. 8 is a view showing another form of the wafer character reading device in FIG.

【図9】反射ミラーの観察状態を示す図FIG. 9 is a diagram showing an observation state of a reflection mirror.

【図10】図1におけるウエハ文字読み取り装置に接眼
レンズを配設した図
10 is a view showing the wafer character reading device in FIG. 1 provided with an eyepiece lens.

【図11】従来の検査装置FIG. 11 Conventional inspection device

【図12】従来の検査装置FIG. 12 Conventional inspection device

【図13】本発明の別の実施の形態を示すウェハ文字読
み取り装置
FIG. 13 is a wafer character reading device showing another embodiment of the present invention.

【図14】図13における楕円ミラー開口絞りを示す詳
細図
FIG. 14 is a detailed view showing the elliptical mirror aperture stop in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、11、21、51…ウエハ文字読み取り装置 2、12、22、52…光源手段 3、13、23、53…試料(ウエハ) 4、14、24…第1光学素子(第1コリメートレン
ズ) 5、15、55…ハーフミラー 6、16、26…第2光学素子(第2コリメートレン
ズ) 7、17、27、57…反射ミラー 10、20、30、60…撮像手段 57a、57b、57c、57d、57e…楕円ミラー
開口絞り 58…ミラー支持盤(円形プレート)
1, 11, 21, 51 ... Wafer character reading device 2, 12, 22, 52 ... Light source means 3, 13, 23, 53 ... Sample (wafer) 4, 14, 24 ... First optical element (first collimating lens) 5, 15, 55 ... Half mirror 6, 16, 26 ... Second optical element (second collimating lens) 7, 17, 27, 57 ... Reflection mirror 10, 20, 30, 60 ... Imaging means 57a, 57b, 57c, 57d, 57e ... Elliptical mirror aperture stop 58 ... Mirror support board (circular plate)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料に対して、直角方向または斜め方向
に出射する光源手段と、前記光源手段から出射される発
散光を平行光に変換し、その透過光または反射光を集光
する光学素子手段と、前記光学素子手段によって集光さ
れた反射光の実像を読み取る撮像手段を備えるウエハ文
字読み取り装置であって、前記光学素子手段の後像空間
焦平面、またはその近傍に反射ミラーを配設することを
特徴とするウエハ文字読み取り装置。
1. A light source means for emitting light in a direction perpendicular or oblique to a sample, and an optical element for converting divergent light emitted from the light source means into parallel light and condensing transmitted light or reflected light thereof. A wafer character reading device comprising: means and an image pickup means for reading a real image of the reflected light condensed by the optical element means, wherein a reflection mirror is provided at or near a rear image space focal plane of the optical element means. A wafer character reading device characterized by:
【請求項2】 前記光学素子手段が、発散光を平行光に
変換する第1光学素子と、その透過光または反射光を集
光する第2光学素子を備えていることを特徴とする請求
項1記載のウエハ文字読み取り装置。
2. The optical element means comprises a first optical element for converting divergent light into parallel light, and a second optical element for condensing transmitted light or reflected light thereof. 1. The wafer character reading device described in 1.
【請求項3】 前記反射ミラーの中心が、前記第2光学
素子の光軸中心と一致していることを特徴とする請求項
1または請求項2記載のウエハ文字読み取り装置。
3. The wafer character reading device according to claim 1, wherein the center of the reflection mirror coincides with the center of the optical axis of the second optical element.
【請求項4】 前記反射ミラーが、一枚のプレート内で
複数の種類に区分されて配設されることを特徴とする請
求項1記載のウエハ文字読み取り装置。
4. The wafer character reading device according to claim 1, wherein the reflection mirror is arranged by being divided into a plurality of types within one plate.
【請求項5】 試料に対して直角方向に出射する光源手
段と、前記光源手段から出射される発散光を平行光に変
換する第1光学素子と、前記第1光学素子と試料の間に
配設されるハーフミラーと、前記ハーフミラーからの反
射光を集光させる第2光学素子と、前記第2光学素子の
後像空間焦平面、またはその近傍に配設される反射ミラ
ーと、前記反射ミラーによる反射光の実像を撮像する撮
像装置と、を備えて構成されることを特徴とするウエハ
文字読み取り装置。
5. A light source means for emitting light in a direction perpendicular to the sample, a first optical element for converting divergent light emitted from the light source means into parallel light, and an arrangement between the first optical element and the sample. A half mirror provided, a second optical element that collects the reflected light from the half mirror, a reflection mirror that is arranged at or near the rear image space focal plane of the second optical element, and the reflection A wafer character reading device, comprising: an image pickup device that picks up a real image of light reflected by a mirror.
【請求項6】 試料表面に対して、直角方向または斜め
方向に射出する光源手段と、前記光源手段から射出され
る発散光を平行光に変換し、その透過光または反射光を
集光する光学素子手段と、前記光学素子手段によって集
光された反射光の実像を観察する撮像手段を備える試料
表面検査装置であって、前記光学素子手段の後像空間焦
平面、またはその近傍に反射ミラーを配設することを特
徴とする試料表面検査装置。
6. A light source means for emitting light at a right angle or an oblique direction with respect to a sample surface, and an optical for converting divergent light emitted from the light source means into parallel light and condensing transmitted light or reflected light thereof. What is claimed is: 1. A sample surface inspection apparatus comprising: an element means and an image pickup means for observing a real image of the reflected light condensed by the optical element means, wherein a reflection mirror is provided at or near the rear image space focal plane of the optical element means. A sample surface inspection device characterized by being provided.
【請求項7】 試料に対して、直角方向または斜め方向
に出射する光源手段と、前記光源手段から出射される発
散光を平行光に変換し、その透過光または反射光を集光
する光学素子手段と、前記光学素子手段によって集光さ
れた反射光の実像を読み取る撮像手段を備えるウェハ文
字読み取り装置であって、前記光学素子手段の後像空間
焦平面、またはその近傍に反射ミラーを配設し、前記反
射ミラーが、複数の大きさの異なる楕円状もしくは略楕
円状に形成されている楕円ミラー開口絞りを有している
ことを特徴とするウェハ文字読み取り装置。
7. A light source means for emitting light at a right angle or an oblique direction to a sample, and an optical element for converting divergent light emitted from the light source means into parallel light and condensing transmitted light or reflected light thereof. Means and an image pickup means for reading a real image of the reflected light condensed by the optical element means, wherein a reflecting mirror is arranged at or near the rear image space focal plane of the optical element means. The wafer mirror reading device is characterized in that the reflecting mirror has a plurality of elliptical or substantially elliptical elliptical mirror aperture stops having different sizes.
【請求項8】 複数の大きさの異なる楕円ミラー開口絞
りが、円形プレートに同心上に配設され、前記円形プレ
ートがその中心で回転可能に配設されることを特徴とす
る請求項7記載のウェハ文字読み取り装置。
8. A plurality of elliptical mirror aperture stops of different sizes are concentrically arranged on a circular plate, and the circular plate is rotatably arranged at its center. Wafer character reading device.
JP2961196A 1995-10-18 1996-02-16 Wafer character reader Withdrawn JPH09171149A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003057022A (en) * 2001-08-16 2003-02-26 Cradle Corp Optical inspection apparatus and optical inspection system
JP2010091757A (en) * 2008-10-08 2010-04-22 Sigma Corp Light receiving optical system
US8477301B2 (en) 2009-09-15 2013-07-02 Sokudo Co., Ltd. Substrate processing apparatus, substrate processing system and inspection/periphery exposure apparatus

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