JPH09222397A - 散乱光による観察装置 - Google Patents

散乱光による観察装置

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JPH09222397A
JPH09222397A JP8052536A JP5253696A JPH09222397A JP H09222397 A JPH09222397 A JP H09222397A JP 8052536 A JP8052536 A JP 8052536A JP 5253696 A JP5253696 A JP 5253696A JP H09222397 A JPH09222397 A JP H09222397A
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JP
Japan
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line
image
charge signal
ccd
shift
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Application number
JP8052536A
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English (en)
Inventor
Kazuo Moriya
一男 守矢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/711Time delay and integration [TDI] registers; TDI shift registers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動している対象物や半導体ウエハの欠陥等
をその移動に合わせてリアルタイムで、また高感度で、
散乱光により観察できる簡便な構成の観察装置を提供す
る。 【解決手段】 それぞれ複数の画素を含む複数ライン1
の画素を受光面3上に有し、受光により生じる各ライン
の画素の電荷信号を順次隣接ラインへシフトしてゆき、
一端のライン1eを経て順次出力するCCD素子4と、
移動している観察対象物5からの散乱光7を集光させて
前記受光面上に結像を生じさせる結像手段9と、前記受
光面上での結像の移動速度に前記電荷信号のシフト速度
が一致するように前記CCD素子を駆動する駆動手段1
7とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、散乱光により対象
物を観察する装置に関し、特に、CCD素子によるTD
I(タイム・ディレイ・インテグレーション)方式を適
用したものに関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、2
次元的に移動している物体や流体中からの散乱光を集光
させて結像させ、この2次元像を映像信号に変換して観
察する場合、得られる信号強度が弱いため、画像処理装
置等により処理して解析する必要がある。したがって、
観察装置の構成は大がかりであるし、観察にも多くの時
間を必要とする。
【0003】また、一般に、半導体ウエハ中の欠陥や、
ウエハ上の塵埃、欠陥等による散乱は非常に弱いため、
同様に大がかりな装置と、観察時間とを要する。
【0004】そこで、本発明の目的は、移動している対
象物や半導体ウエハの欠陥等をその移動に合わせてリア
ルタイムで、また高感度で、散乱光により観察できる簡
便な構成の観察装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の観察装置は、それぞれ複数の画素を含む複数ラ
インの画素を受光面上に有し、受光により生じる各ライ
ンの画素の電荷信号を順次隣接ラインへシフトしてゆ
き、一端のラインを経て順次出力するCCD素子と、移
動している観察対象物からの散乱光を集光させて前記受
光面上に結像を生じさせる結像手段と、前記受光面上で
の結像の移動速度に電荷信号のシフト速度が一致するよ
うに前記CCD素子を駆動する駆動手段とを具備するこ
とを特徴とする。
【0006】ここで、CCD素子および駆動手段は、前
記シフトの方向に垂直な方向に対しても、電荷信号のシ
フトを行なう機能を有するものであってもよい。また、
CCD素子は、前記一端のラインの各画素の電荷信号を
ライン単位で受け取り、シフトして順次出力するシフト
レジスタ、および前記一端のラインを経てこのシフトレ
ジスタに出力された暗電流の電荷信号を記憶する暗電流
用バッファを備え、シフトレジスタの各内容から、対応
する暗電流用バッファの各内容を差し引いた内容を出力
するものが好ましい。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態に係
る観察装置を示す概略図である。同図に示すように、こ
の装置は、それぞれ複数の画素を含む複数のライン1の
画素を受光面3上に有し、受光により生じる各ライン1
の画素の電荷信号を順次隣接ラインへシフトしてゆき、
一端のライン1eを経て順次出力するCCD2次元セン
サ4と、移動している観察対象物5からの散乱光7を集
光させて受光面3上に結像を生じさせる結像手段9と、
一端のライン1eの各画素の電荷信号を受け取り、シフ
トして順次出力するシフトレジスタ15と、受光面3上
での結像11の移動速度に前記電荷信号のシフト速度が
一致するようにCCD2次元センサ4を駆動する駆動回
路17とを備える。駆動回路17は、移動している観察
対象物5の位置情報に基づいて前記シフト速度を調整す
る。
【0008】この構成において、結像手段9は、観察対
象物5からの散乱光に基づいてCCD2次元センサ4の
受光面3上に結像を生じさせるが、観察対象物5上の、
例えば観察点19に対応する結像11は、観察対象物5
の矢印21方向への移動にともない、矢印23の方向へ
移動する。そして、駆動回路17は、観察対象物5の位
置情報に基づいて前記シフト速度を調整することによ
り、CCD2次元センサ4上の結像11の移動速度に、
前記シフト速度を一致させる。したがって、結像11の
光強度が弱い場合でも、それが受光面3上を移動してい
く間に、シフトしていく荷電信号上に積算されてゆき、
シフトレジスタ15に出力される信号は、十分な強度と
なる。したがって、シフトレジスタ15からは、観察対
象物5の静止した画像の、十分な強度の画像信号が出力
される。
【0009】図2はCCD2次元センサの他の実施形態
を示す。図中、25はシフトレジスタ15のデータに対
する暗電流成分を記憶するバッファ、27および29は
それぞれシフトレジスタ15およびバッファ25の出力
を増幅するアンプ、31はこれらアンプ27および29
の出力の差を出力する差動アンプである。
【0010】シフトレジスタ15に入力される荷電信号
は、上述のようにシフト方向に積算されている。したが
って、バックグラウンド(暗電流成分)は不均一になる
可能性がある。そこで、本実施形態では、バッファ25
に暗電流成分を記憶させておおき、常に均一な暗電流成
分を差し引いた画像信号を出力するようにしている。す
なわち、予め、入射光を遮断した状態でCCD2次元セ
ンサ4を駆動し、積算された暗電流成分をシフトレジス
タ15を介してバッファ25に出力し、記憶させてお
く。そして、実際の観察に際しては、シフトレジスタ1
5から画像信号をアンプ27を介して順次差動アンプ3
1に出力するとともに、これに同期させて対応するバッ
ファ25の内容をアンプ29を介して順次差動アンプ3
1に出力する。これにより、常に一定の暗電流成分を除
いた画像信号を差動アンプ31から出力する。
【0011】図3は図1の装置をウエハの観察に適用し
た様子を示す。図3において、33は観察対象であるウ
エハ、35はウエハ33を照明するレーザビーム、37
はウエハ33の移動方向、39はウエハ33内の散乱体
である。この場合、レーザビーム35を、移動方向37
に垂直でかつウエハ33の表面に平行な方向からウエハ
33の側面を介してウエハ33内に入射させる。レーザ
ビーム35により照射される散乱体39は散乱光7を生
じさせ、散乱光7により、その像がCCD2次元センサ
4上に結像する。
【0012】図4は図1の装置を流体の観察に適用した
様子を示す。図4において、41は観察対象である流体
がその中を流れている流体セル、35は流体セル41内
を流れる流体を照明するレーザビーム、43は流体の流
れの方向である。この場合、レーザビーム35を、方向
43に垂直でかつセル41の表面に平行な方向からセル
41の側面を介して流体内に入射させる。レーザビーム
35により照射される流体は散乱光7を生じさせ、散乱
光7により、その像がCCD2次元センサ4上に結像す
る。
【0013】図5は図1の装置をウエハ表面の観察に適
用した様子を示す。図5において、45は観察対象であ
るウエハの表面、47はウエハ表面45を照明する帯状
のレーザビーム、49はウエハ表面45の移動方向であ
る。この場合、帯状のレーザビーム47は、ウエハ表面
45上の、方向49に垂直な方向に長い領域を照明す
る。レーザビーム47により照射されるウエハ表面45
は散乱光7を生じさせ、散乱光7により、その像がCC
D2次元センサ4上に結像する。
【0014】なお、CCD2次元センサ4および駆動回
路17は、そのシフト方向に対して垂直な方向にも荷電
信号をシフトさせる機能を有しているものであっても良
い。その場合、観察対象の移動方向が、CCD2次元セ
ンサのシフト方向に一致していない場合であっても、各
シフト方向におけるシフト速度を調整することにより、
観察対象の静止画像を得ることができる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
移動している対象物や半導体ウエハの欠陥等をその移動
に合わせてリアルタイムで、また高感度で、散乱光によ
り観察できる簡便な構成の観察装置を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係る観察装置を示す概
略図である。
【図2】 図1の装置のCCD2次元センサの他の実施
形態を示す図である。
【図3】 図1の装置をウエハの観察に適用した様子を
示す図である。
【図4】 図1の装置を流体の観察に適用した様子を示
す図である。
【図5】 図1の装置をウエハ表面の観察に適用した様
子を示す図である。
【符号の説明】
1:画素のライン、1e:一端のライン、3:受光面、
4:CCD2次元センサ、5:観察対象物、9:結像手
段、11:結像、15:シフトレジスタ、17:駆動回
路、19:観察点、21,23:方向を示す矢印、2
5:バッファ、27,29:アンプ、31:差動アン
プ、33:ウエハ、35:レーザビーム、37:移動方
向、39:散乱体、41:流体セル、43:流れの方
向、45:ウエハの表面、47:帯状のレーザビーム、
49:移動方向。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ複数の画素を含む複数ラインの
    画素を受光面上に有し、受光により生じる各ラインの画
    素の電荷信号を順次隣接ラインへシフトしてゆき、一端
    のラインを経て順次出力するCCD素子と、移動してい
    る観察対象物からの散乱光を集光させて前記受光面上に
    結像を生じさせる結像手段と、前記受光面上での結像の
    移動速度に前記電荷信号のシフト速度が一致するように
    前記CCD素子を駆動する駆動手段とを具備することを
    特徴とする観察装置。
  2. 【請求項2】 前記CCD素子および前記駆動手段は、
    前記シフトの方向に垂直な方向に対しても、前記電荷信
    号のシフトを行なう機能を有するものであることを特徴
    とする請求項1記載の観察装置。
  3. 【請求項3】 前記CCD素子は、前記一端のラインの
    各画素の電荷信号をライン単位で受け取り、これをシフ
    トして順次出力するシフトレジスタ、および前記一端の
    ラインを経てこのシフトレジスタに出力された暗電流の
    電荷信号を記憶する暗電流用バッファを備え、前記シフ
    トレジスタの各内容から、対応する前記暗電流用バッフ
    ァの各内容を差し引いた内容を出力するものであること
    を特徴とする請求項1記載の観察装置。
JP8052536A 1996-02-16 1996-02-16 散乱光による観察装置 Pending JPH09222397A (ja)

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JP8052536A JPH09222397A (ja) 1996-02-16 1996-02-16 散乱光による観察装置
KR1019970004589A KR100268974B1 (ko) 1996-02-16 1997-02-15 산란광에 의한 관찰장치
DE19706076A DE19706076B4 (de) 1996-02-16 1997-02-17 Beobachtungsgerät, das Streulicht verwendet
US09/464,191 US6760060B1 (en) 1996-02-16 1999-12-16 Observation apparatus for observing a defect in a moving target object using scattered light

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