JPS5912342A - 異物検出装置 - Google Patents
異物検出装置Info
- Publication number
- JPS5912342A JPS5912342A JP12046882A JP12046882A JPS5912342A JP S5912342 A JPS5912342 A JP S5912342A JP 12046882 A JP12046882 A JP 12046882A JP 12046882 A JP12046882 A JP 12046882A JP S5912342 A JPS5912342 A JP S5912342A
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- JP
- Japan
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- scattered light
- foreign object
- scanning
- detection device
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、微小な異物であっても状態良好にして、しか
も確実に検出するようになした異物検出装置に関するも
のである。
も確実に検出するようになした異物検出装置に関するも
のである。
従来より半導体や磁気バブル、感熱記録ヘッドなどの電
子部品の製造の際使用されるホトマスクやレチクル（以
下、単にこれらを試料と称す、以下に述べるシリコンウ
ェハ等も同様）の表面には通常細かい線からなるパター
ンが形成されているが、異物検出の際にはパターンの有
無とは無関係に表面上に付着している異物が検出されな
ければならない。このような事情はホトマスクやレチク
ルを用いて製造されたシリコンウェハやＧＧＧ （Ｇａ
−ｄｏｌｌｎｉｕｍ Ｇａｌｌｉｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）
ウェハ１セラミツク基板などでも同様となっている。
子部品の製造の際使用されるホトマスクやレチクル（以
下、単にこれらを試料と称す、以下に述べるシリコンウ
ェハ等も同様）の表面には通常細かい線からなるパター
ンが形成されているが、異物検出の際にはパターンの有
無とは無関係に表面上に付着している異物が検出されな
ければならない。このような事情はホトマスクやレチク
ルを用いて製造されたシリコンウェハやＧＧＧ （Ｇａ
−ｄｏｌｌｎｉｕｍ Ｇａｌｌｉｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）
ウェハ１セラミツク基板などでも同様となっている。
しかしながら、従来にあっては微小異物をも状態良好に
して、しかも確実に検出し得ないという不具合がある。
して、しかも確実に検出し得ないという不具合がある。
異物検出の際はレーザスポットにより試料全表面を走査
するようにして異物の検出が行なわれるわけであるが、
第１図は従来技術に係る異物検出装置の一例での構成を
示したものである。
するようにして異物の検出が行なわれるわけであるが、
第１図は従来技術に係る異物検出装置の一例での構成を
示したものである。
これによると、ビチクル１をＸ方向に移動させながらレ
チクル１土方よりレーザ光４がガルバノミラ−５を介し
照射レーザ光７となってレチクル１表面に照射されるよ
うになっている。
チクル１土方よりレーザ光４がガルバノミラ−５を介し
照射レーザ光７となってレチクル１表面に照射されるよ
うになっている。
ガルバノミラ−４を駆動させれば、レチクル１表面上に
集光されたレーザスポット６はレチクル１表面をＸ方向
に往復走査することになるものである。これによりレチ
クルｌ全表面が走査されるわけであるが、ここでパター
ンから散乱される光の方向を考慮すればその方向はある
平面内に限定されるようになっている。第２図、第３図
はパターンの形成方向によって散乱光が如何なる方向に
散乱されるかを示したものであるが、これによると散乱
光９．１１の方向はレーザスポット位置を含むようにし
てパターン８．ｌＯに直交する平面内に第３図に示す如
くとは限らずいくつかの特定角度方向に亘って線状に形
成されているが、何れの角度方向に形成されていようと
も散乱光の方向がレーザスポット位置を含むようにして
パターンに直交する平面内に限定されることは同じであ
る。
集光されたレーザスポット６はレチクル１表面をＸ方向
に往復走査することになるものである。これによりレチ
クルｌ全表面が走査されるわけであるが、ここでパター
ンから散乱される光の方向を考慮すればその方向はある
平面内に限定されるようになっている。第２図、第３図
はパターンの形成方向によって散乱光が如何なる方向に
散乱されるかを示したものであるが、これによると散乱
光９．１１の方向はレーザスポット位置を含むようにし
てパターン８．ｌＯに直交する平面内に第３図に示す如
くとは限らずいくつかの特定角度方向に亘って線状に形
成されているが、何れの角度方向に形成されていようと
も散乱光の方向がレーザスポット位置を含むようにして
パターンに直交する平面内に限定されることは同じであ
る。
ここでパターンの形成方向について具体的に説明すれば
、Ｘ方向とパターンとのなす角度θをＸ方向を基準とし
、しかも反時計方向に測るものとして、パターンは例え
ばＯ’ （１８００） 、３００（２１００）、４５°
（２２５°） 、 ６０° （２４０’） 、
９００ （２７０’ン 、 １２０’（３０
０’）、１３５°（３１５°）、１５０’（３３００）
といった方向に形成されるようになっている。第２図、
第３図に示す例ではパターン８．１０はθの値がそれぞ
れＯ’ （１８００）、９０°（２７０°）として形成
されているわけである。したがって上記容度の各々に対
する散乱光の方向は９０° （２７０°ン 、 １
２００ （３００’） 、 １３５° （３１５
°〕 、 １５００（３３０’）、１８０°（
Ｏｏ）、２１０’（３０’）、２２５°（４５°）、２
４ｏ０（６０°）となる。第４図は走査位置Ｓに対する
散乱光の方向を示しているが、パターン８．１０の場合
はそれぞれ９０°（２７０°）、１８０°（０°）の方
向に散乱光は散乱されるものである。何れの走査位置に
おいても上記角度方向に散乱光は散乱される可能性がお
るわけである。−万、これに対し異物からの散乱光は周
囲にほぼ一様に散乱することから、上記角度方向以外の
散乱光を検出するようにすれば、異物の検出が可能とな
るものである。
、Ｘ方向とパターンとのなす角度θをＸ方向を基準とし
、しかも反時計方向に測るものとして、パターンは例え
ばＯ’ （１８００） 、３００（２１００）、４５°
（２２５°） 、 ６０° （２４０’） 、
９００ （２７０’ン 、 １２０’（３０
０’）、１３５°（３１５°）、１５０’（３３００）
といった方向に形成されるようになっている。第２図、
第３図に示す例ではパターン８．１０はθの値がそれぞ
れＯ’ （１８００）、９０°（２７０°）として形成
されているわけである。したがって上記容度の各々に対
する散乱光の方向は９０° （２７０°ン 、 １
２００ （３００’） 、 １３５° （３１５
°〕 、 １５００（３３０’）、１８０°（
Ｏｏ）、２１０’（３０’）、２２５°（４５°）、２
４ｏ０（６０°）となる。第４図は走査位置Ｓに対する
散乱光の方向を示しているが、パターン８．１０の場合
はそれぞれ９０°（２７０°）、１８０°（０°）の方
向に散乱光は散乱されるものである。何れの走査位置に
おいても上記角度方向に散乱光は散乱される可能性がお
るわけである。−万、これに対し異物からの散乱光は周
囲にほぼ一様に散乱することから、上記角度方向以外の
散乱光を検出するようにすれば、異物の検出が可能とな
るものである。
異物からの散乱光のみを検出するためには第１図に示す
如くにして光検出器２．３を配置することが容易に考え
られる。第５図はレチクル１に対する光検出器２．３の
配置関係を平面図として示したものである。走査線１２
土の任意位置における散乱光の方向は同一であるから、
走査端での散乱光の方向のみを考慮すればよいことにな
る。走査端での散乱方向は図示の如くであるから、６０
°と９０°の間、９０°と１２０°の間にそれぞれ光検
出器２゜３を配置すれば、異物からの散乱光のみを検出
することが可能となるものである。
如くにして光検出器２．３を配置することが容易に考え
られる。第５図はレチクル１に対する光検出器２．３の
配置関係を平面図として示したものである。走査線１２
土の任意位置における散乱光の方向は同一であるから、
走査端での散乱光の方向のみを考慮すればよいことにな
る。走査端での散乱方向は図示の如くであるから、６０
°と９０°の間、９０°と１２０°の間にそれぞれ光検
出器２゜３を配置すれば、異物からの散乱光のみを検出
することが可能となるものである。
しかしながら、第１図に示すような異物検出装置には状
態良好にして、しかも確実に異物を検出し得ないという
不具合がある。これは、レーザスポットが光検出器２，
３より遠ざかる程にレーザスポット位置を中心とした、
光検出器２，３受光面積の立体角が小さくなり、十分な
大きさの検出出力が得られないからである。第６図はそ
の様子を示したものであり、レーザスポット６が他端側
に存している場合には最も立体角が小さくなることが判
る。また、パターンからの散乱光は既述した如くに散乱
されるが、僅かではあるが雑音成分として周囲に散乱す
る成分も存在する。したがって、微小異物（１０μｍ以
下の大きさのもの）が他端側に存するような場合には検
出されたパターン散乱光の雑音成分との区別がつかず、
異物検出が不可能になるというものである。
態良好にして、しかも確実に異物を検出し得ないという
不具合がある。これは、レーザスポットが光検出器２，
３より遠ざかる程にレーザスポット位置を中心とした、
光検出器２，３受光面積の立体角が小さくなり、十分な
大きさの検出出力が得られないからである。第６図はそ
の様子を示したものであり、レーザスポット６が他端側
に存している場合には最も立体角が小さくなることが判
る。また、パターンからの散乱光は既述した如くに散乱
されるが、僅かではあるが雑音成分として周囲に散乱す
る成分も存在する。したがって、微小異物（１０μｍ以
下の大きさのもの）が他端側に存するような場合には検
出されたパターン散乱光の雑音成分との区別がつかず、
異物検出が不可能になるというものである。
よって本発明の目的は、微小異物であっても状態良好に
して、しかも確実に異物を検出する異物検出装置な供す
るにある。
して、しかも確実に異物を検出する異物検出装置な供す
るにある。
この目的のため本発明は、基本的には複数の光電変換素
子を走査線近傍に走査線と平行となるようにして列状に
配置し、走査位置に応じて選択された光電変換出力を加
算したうえ一定しきい値と比較するようになしたもので
ある。
子を走査線近傍に走査線と平行となるようにして列状に
配置し、走査位置に応じて選択された光電変換出力を加
算したうえ一定しきい値と比較するようになしたもので
ある。
以下、本発明を第７図から第１１図により説明する。
先ず第７図から第９図により本発明による異物検出装置
の基本的な構成について説明する。第７図はその斜視状
態を、また、第８図はレヂクルと検出センサの配置関係
を平面図として示したものである。図示の如く走査方向
に平行に、しかも走査位置近傍のレチクル１表面上部に
複数の光電変換素子が一次元的に配されてなる検出セン
サ１３を受光し易い状態で配置してなるものである。各
光電変換素子の検出出力は出力信号線１４により取り出
されるが、検出出力の全てが異物検出に用いられないよ
うになっている。第８図においてはパターンから散乱さ
れる散乱光のうち、検出センサ１３側に向う散乱光の方
向もが併せて図示されているが、パターンからの散乱光
を受光しているか、あるいは受光する恐れのある光ｔＫ
換素子の検出出力は異物検出には供されないようになっ
ているものである。レーザスポット６による走査に同期
して散乱光検出回路によって所定の検出出力を選択加算
するようにすれば、異物からの散乱光のみを一定の状態
で効率的に検出することが可能となるものである。
の基本的な構成について説明する。第７図はその斜視状
態を、また、第８図はレヂクルと検出センサの配置関係
を平面図として示したものである。図示の如く走査方向
に平行に、しかも走査位置近傍のレチクル１表面上部に
複数の光電変換素子が一次元的に配されてなる検出セン
サ１３を受光し易い状態で配置してなるものである。各
光電変換素子の検出出力は出力信号線１４により取り出
されるが、検出出力の全てが異物検出に用いられないよ
うになっている。第８図においてはパターンから散乱さ
れる散乱光のうち、検出センサ１３側に向う散乱光の方
向もが併せて図示されているが、パターンからの散乱光
を受光しているか、あるいは受光する恐れのある光ｔＫ
換素子の検出出力は異物検出には供されないようになっ
ているものである。レーザスポット６による走査に同期
して散乱光検出回路によって所定の検出出力を選択加算
するようにすれば、異物からの散乱光のみを一定の状態
で効率的に検出することが可能となるものである。
第９図はその散乱光検出回路の一例での構成を示したも
のである。これによると、検出センサ１３における各光
！変換素子の検出出力は素子対応に設けられた増幅器１
５、スイッチング素子（トランジスタ等） １６、加算
用抵抗１７を介し増幅器１８で加算増幅されるようにな
っている。したがって、スイッチング素子１６を適当に
オン・オフ制御しつつ増幅器１８からの出力をしきい値
と比較器（図示せず）で比較するようにすれば、異物の
有無が知れるものである。ところで、スイッチング素子
１６のオン・オフ制御はシフトレジスタによって行なう
ことが容易に考えられる。パターンからの散乱光の方向
は何れの走査位置でも同じであるからである。本例での
シフトレジスタ１９はそのピット容量が勿論光ｔＫ換素
子の数と同一であり、シフト出力が入力側にフィードバ
ックされるか、または入力が常時“θ″とされるように
してなる可逆シフト可なものとして構成されている。可
逆シフト可としたのは、走査を迅速に行なうべく往路の
みではなく復路でも走査を行なうようになっているから
である。シフトレジスタ１９には予め図示の如く“’
１１００１１００・・・・・・０″といったテータノく
ターンがプリセットされており、そのシフト周期、シフ
ト方向はそれぞれンフトクロツク信号２０、シフトモー
ド制御信号２１によって制御されるようになっている。
のである。これによると、検出センサ１３における各光
！変換素子の検出出力は素子対応に設けられた増幅器１
５、スイッチング素子（トランジスタ等） １６、加算
用抵抗１７を介し増幅器１８で加算増幅されるようにな
っている。したがって、スイッチング素子１６を適当に
オン・オフ制御しつつ増幅器１８からの出力をしきい値
と比較器（図示せず）で比較するようにすれば、異物の
有無が知れるものである。ところで、スイッチング素子
１６のオン・オフ制御はシフトレジスタによって行なう
ことが容易に考えられる。パターンからの散乱光の方向
は何れの走査位置でも同じであるからである。本例での
シフトレジスタ１９はそのピット容量が勿論光ｔＫ換素
子の数と同一であり、シフト出力が入力側にフィードバ
ックされるか、または入力が常時“θ″とされるように
してなる可逆シフト可なものとして構成されている。可
逆シフト可としたのは、走査を迅速に行なうべく往路の
みではなく復路でも走査を行なうようになっているから
である。シフトレジスタ１９には予め図示の如く“’
１１００１１００・・・・・・０″といったテータノく
ターンがプリセットされており、そのシフト周期、シフ
ト方向はそれぞれンフトクロツク信号２０、シフトモー
ド制御信号２１によって制御されるようになっている。
このうち、シフトクロック信号２０ハレーザスポツトの
動きに同期して発生され、また、シフトモード制御信号
２１は往路を走査しているか復路を走査しているかによ
ってその信号状態は切換されるようになっている。
動きに同期して発生され、また、シフトモード制御信号
２１は往路を走査しているか復路を走査しているかによ
ってその信号状態は切換されるようになっている。
しかして、往路の走査終了時および復路の走査開始時に
はシフトレジスタ１９におけるデータノくターンは°゛
０・・・・・・００１１００１１” となるものであ
り、また、復路の走査終了時および往路の走査開始時に
はデータパターンは”１１００１１００・・・・・・０
″′となるわけである。走査に同期してシフトレジスタ
１９におけるデータパターンは変化するが、その並列出
力をしてスイッチング素子１６ハ選択的にオン・オフ制
御されるわけであり、オン状態にあるスイッチング素子
対応の検出出力のみが加算増幅されるところとなるもの
である。
はシフトレジスタ１９におけるデータノくターンは°゛
０・・・・・・００１１００１１” となるものであ
り、また、復路の走査終了時および往路の走査開始時に
はデータパターンは”１１００１１００・・・・・・０
″′となるわけである。走査に同期してシフトレジスタ
１９におけるデータパターンは変化するが、その並列出
力をしてスイッチング素子１６ハ選択的にオン・オフ制
御されるわけであり、オン状態にあるスイッチング素子
対応の検出出力のみが加算増幅されるところとなるもの
である。
最後に第１０図、第１１図により他の態様での構成につ
いて説明する。先ず第１０図に示す態様では散乱光を集
光検出すべく走査線１２と検出センサ１３との間には集
光手段としてシリンドリカルレンズ２２等が設けられる
ようになっている。これにより微小な異物も検出可能と
なるものである。また、第１１図における態様では、帯
状光ファイバ２３を介し検出センサ１３が散乱光を検出
するようになっている。勿論、帯状光ファイバ２３の受
光端と走査線との間にシリンドリカルレンズなどを設け
るようにすることも可である。
いて説明する。先ず第１０図に示す態様では散乱光を集
光検出すべく走査線１２と検出センサ１３との間には集
光手段としてシリンドリカルレンズ２２等が設けられる
ようになっている。これにより微小な異物も検出可能と
なるものである。また、第１１図における態様では、帯
状光ファイバ２３を介し検出センサ１３が散乱光を検出
するようになっている。勿論、帯状光ファイバ２３の受
光端と走査線との間にシリンドリカルレンズなどを設け
るようにすることも可である。
以上説明したように本発明による場合は、走査位置とは
無関係に一定の状態で散乱光を検出し得るから、微小異
物であっても状態良好にして、しかも確実に検出するこ
とが可能となる。
無関係に一定の状態で散乱光を検出し得るから、微小異
物であっても状態良好にして、しかも確実に検出するこ
とが可能となる。
第１図は、従来技術に係る異物検出装置の一例での構成
を示す図、第２図、第３図および第４図は、パターンか
ら散乱される散乱光の方向を説明するための図、第５図
は、試料に対する光検出器の配置関係を平面図として示
す図、第６図は、その異物検出装置のもつ不具合を説明
するための図、第７図は、本発明による異物検出装置の
基本的な態様での構成を斜視状態として示す図、第８図
は、走査線に対する検出センサの配置関係を平面図とし
て示す図、第９図は、散乱光検出回路の一例での構成を
示す図、第１０図、第１１図は、それぞれ本発明による
異物検出装置の他の態様での構成を斜視状態として示す
図である。 ４・・・レーザ光、５・・・ガルバノミラ−１１３・・
・検出センサ、１５・・・増幅器、１６・・・スイッチ
ング累子、１８・・・（加算用）増幅器、１９・・・シ
フトレジスタ、２２・・・シリンドリカルレンズ、２３
・・・帯状光ファイバ。 代理人弁理士 秋 本 正 実 第２図 第３図 ｊｊ５４図 島゛Ｓ５図 Ｘ 第６因 、 公、′；８図 第９図 茅１１図
を示す図、第２図、第３図および第４図は、パターンか
ら散乱される散乱光の方向を説明するための図、第５図
は、試料に対する光検出器の配置関係を平面図として示
す図、第６図は、その異物検出装置のもつ不具合を説明
するための図、第７図は、本発明による異物検出装置の
基本的な態様での構成を斜視状態として示す図、第８図
は、走査線に対する検出センサの配置関係を平面図とし
て示す図、第９図は、散乱光検出回路の一例での構成を
示す図、第１０図、第１１図は、それぞれ本発明による
異物検出装置の他の態様での構成を斜視状態として示す
図である。 ４・・・レーザ光、５・・・ガルバノミラ−１１３・・
・検出センサ、１５・・・増幅器、１６・・・スイッチ
ング累子、１８・・・（加算用）増幅器、１９・・・シ
フトレジスタ、２２・・・シリンドリカルレンズ、２３
・・・帯状光ファイバ。 代理人弁理士 秋 本 正 実 第２図 第３図 ｊｊ５４図 島゛Ｓ５図 Ｘ 第６因 、 公、′；８図 第９図 茅１１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 線状パターンが表面に所定の角度方向に形成され
てなる平面状試料を水平方向に移動しつつ、該試料表面
を該試料上部よりレーザビームを照射することによって
該試料の移動方向とは直交する方向に走査する間、異物
による散乱光のみを検出することによって異物を検出す
べくなした異物検出装置にして、少なくとも光電変換素
子を含む散乱光検出手段を複数走査線の近傍に該走査線
と平行となるように列状に配置し、上記散乱光検出手段
より得られる光電変換出力のうちから走査位置に応じて
所定の光電変換出力を選択したうえ加算し、一定しきい
値と比較する構成を特徴とする異物検出装置。 ２、 散乱光検出手段は、受光端が走査線近傍に配置さ
れる光ファイバと該ファイバの出射端に取付される光電
変換素子とから構成される特許請求の範囲第１項記載の
異物検出装置。 ３、 散乱光検出手段の受光面と走査線との間に散乱光
集光手段が介在設置される特許請求の範囲第１項または
第２項記載の異物検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12046882A JPS5912342A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 異物検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12046882A JPS5912342A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 異物検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5912342A true JPS5912342A (ja) | 1984-01-23 |
Family
ID=14786911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12046882A Pending JPS5912342A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 異物検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5912342A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2592486A1 (fr) * | 1985-12-27 | 1987-07-03 | Centre Tech Ind Papier | Appareil de comptage automatique et de dimensionnement des impuretes sur un materiau. |
| WO1987007024A1 (en) * | 1986-05-05 | 1987-11-19 | Hughes Aircraft Company | Method and apparatus for identifying particulate matter |
-
1982
- 1982-07-13 JP JP12046882A patent/JPS5912342A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2592486A1 (fr) * | 1985-12-27 | 1987-07-03 | Centre Tech Ind Papier | Appareil de comptage automatique et de dimensionnement des impuretes sur un materiau. |
| WO1987007024A1 (en) * | 1986-05-05 | 1987-11-19 | Hughes Aircraft Company | Method and apparatus for identifying particulate matter |
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