JPS6279335A - 欠陥検査方法及びその装置 - Google Patents
欠陥検査方法及びその装置Info
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- JPS6279335A JPS6279335A JP21904185A JP21904185A JPS6279335A JP S6279335 A JPS6279335 A JP S6279335A JP 21904185 A JP21904185 A JP 21904185A JP 21904185 A JP21904185 A JP 21904185A JP S6279335 A JPS6279335 A JP S6279335A
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- JP
- Japan
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- light
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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
- G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
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- Length Measuring Devices By Optical Means (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、被検査物自体の微小な凹凸や屈折率の不均一
性等の欠陥を塵埃等の異物から弁別して検出するのに好
適な欠陥検査装置に関する。
性等の欠陥を塵埃等の異物から弁別して検出するのに好
適な欠陥検査装置に関する。
明暗の差や色の差を識別する人間の目の能力はかなりす
ぐれているが、ガラスのよって透明な物体になると、よ
ほど大きな傷や汚れでないとこれを見分けることはでき
ない。透明な物体の中にごくわずか存在する屈折率や厚
さの差を観察する手段として、なまの細胞や菌などのよ
うに透明で明暗や色調の差に乏しい物体を観察するのに
用いられる位相差顕微鏡がある。位相差顕微鏡は、例え
ば医学書院発行「生体の科学」第１７巻６号（１９６６
年）における水平敏和の「位相差顕微鏡と干渉顕微鏡」
と題する文献において述べられている。位相差顕微鏡の
原理を第３図により説明する。
ぐれているが、ガラスのよって透明な物体になると、よ
ほど大きな傷や汚れでないとこれを見分けることはでき
ない。透明な物体の中にごくわずか存在する屈折率や厚
さの差を観察する手段として、なまの細胞や菌などのよ
うに透明で明暗や色調の差に乏しい物体を観察するのに
用いられる位相差顕微鏡がある。位相差顕微鏡は、例え
ば医学書院発行「生体の科学」第１７巻６号（１９６６
年）における水平敏和の「位相差顕微鏡と干渉顕微鏡」
と題する文献において述べられている。位相差顕微鏡の
原理を第３図により説明する。
第３図において、１０は光源、１１はコレクタレン−ｅ
、ｉｌｊ：対物レンズである。コンデンサレンズ１３の
前焦点位置に環状のス’） ノ） １２が置かれ、この
スリット１２の像ができる対物レンズ１５の後焦点位置
に環状の吸収膜１８及び位相板１６が置かれる。吸収膜
１８は、回折光９に比べて著しく強度の大きな直接光８
を減衰さぜ、回折光と直接光の強度バランスをとってい
る。直接光８は、被検査物体］、４ｃ透過率によって変
調される。一方、回折光９は、被検査物体１４の屈折率
変化あるいは厚みの変化によって変調される。直接光８
と回折光９は、互いに位相が−ずれているので、このま
まではたがいに干渉することはない。しかし、回折光９
の光路上に位相板１６を設は回折光の位相を直接光と干
渉するように変化させているので、直接光８を背景強度
として、被検査物体１４による回折光を明暗コントラス
トとして像面１７で観察できる。すなわち、被検査物体
の屈折率変化や厚みの変化という位相量変化を明暗コン
トラストで観察できる。
、ｉｌｊ：対物レンズである。コンデンサレンズ１３の
前焦点位置に環状のス’） ノ） １２が置かれ、この
スリット１２の像ができる対物レンズ１５の後焦点位置
に環状の吸収膜１８及び位相板１６が置かれる。吸収膜
１８は、回折光９に比べて著しく強度の大きな直接光８
を減衰さぜ、回折光と直接光の強度バランスをとってい
る。直接光８は、被検査物体］、４ｃ透過率によって変
調される。一方、回折光９は、被検査物体１４の屈折率
変化あるいは厚みの変化によって変調される。直接光８
と回折光９は、互いに位相が−ずれているので、このま
まではたがいに干渉することはない。しかし、回折光９
の光路上に位相板１６を設は回折光の位相を直接光と干
渉するように変化させているので、直接光８を背景強度
として、被検査物体１４による回折光を明暗コントラス
トとして像面１７で観察できる。すなわち、被検査物体
の屈折率変化や厚みの変化という位相量変化を明暗コン
トラストで観察できる。
しかし、この明暗コントラストは、被検査物の表面に塵
埃等の異物が存在していても生ずる。従って、位相差顕
微鏡は被検査物自体の凹凸等の欠陥と異物とを検出でき
るが、欠陥と異物とを弁別することができない。このた
め、従来は、位相差顕微鏡によって被検査物の像を得た
後、第３図のスリット１２を除去して得られる通過照明
顕微鏡を用いて被検査物を再検鏡し、異物による像を確
認している。
埃等の異物が存在していても生ずる。従って、位相差顕
微鏡は被検査物自体の凹凸等の欠陥と異物とを検出でき
るが、欠陥と異物とを弁別することができない。このた
め、従来は、位相差顕微鏡によって被検査物の像を得た
後、第３図のスリット１２を除去して得られる通過照明
顕微鏡を用いて被検査物を再検鏡し、異物による像を確
認している。
しかるに、上記通過照明顕微鏡による異物の像の確認は
困難であり、しかも、検鏡を少なくとも２回行なうため
、検査に時間がかかるという不都合がある。
困難であり、しかも、検鏡を少なくとも２回行なうため
、検査に時間がかかるという不都合がある。
本発明の目的は、被検査物自体に存在する欠陥のみを被
検査物表面上の異物と容易に弁別できる欠陥検査装置を
提供することにある。
検査物表面上の異物と容易に弁別できる欠陥検査装置を
提供することにある。
被検査物表面上の異物をコントラストよく検出する手段
として、第４図に例示するような斜方照明顕微鏡がある
。゛この斜方照明顕微鏡では、光源２０を被検査物体２
２に対して浅い照明角度になるように配置し、被検査物
体２２上に凹凸がないときの照明光２３の反射光２７が
、対物レンズ２１に直接入射しないようにしている。そ
して、被検査物体２２上に異物２６などが存在すると、
回折光２４を生じ、像面２５でコントラストよく異物２
６の像を検出することができる。
として、第４図に例示するような斜方照明顕微鏡がある
。゛この斜方照明顕微鏡では、光源２０を被検査物体２
２に対して浅い照明角度になるように配置し、被検査物
体２２上に凹凸がないときの照明光２３の反射光２７が
、対物レンズ２１に直接入射しないようにしている。そ
して、被検査物体２２上に異物２６などが存在すると、
回折光２４を生じ、像面２５でコントラストよく異物２
６の像を検出することができる。
本発明では、上記目的を達成する為、位相差顕微鏡光学
系に斜方照明顕微鏡を一体に組み込み、両顕微鏡による
被検査物の像を比較することで被検査物自体の欠陥のみ
を検出する。
系に斜方照明顕微鏡を一体に組み込み、両顕微鏡による
被検査物の像を比較することで被検査物自体の欠陥のみ
を検出する。
以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照して
説明する。但し、以下の説明に記載し、図示する構成要
素のうち、特許請求の範囲第１項記載の本発明の要旨以
外のものはこの発明をそれ等に限定する趣旨ではなく、
単なる説明例にすぎず、種々の変形や改良があり得るこ
とは言うまでもない。尚、第３図に示す構成要素と同一
のものには同一符号を付して説明する。
説明する。但し、以下の説明に記載し、図示する構成要
素のうち、特許請求の範囲第１項記載の本発明の要旨以
外のものはこの発明をそれ等に限定する趣旨ではなく、
単なる説明例にすぎず、種々の変形や改良があり得るこ
とは言うまでもない。尚、第３図に示す構成要素と同一
のものには同一符号を付して説明する。
第１図において、コレクタレンズ１１と環状のスリット
１２との間に、ある波長の光のみを透過する光学フィル
タ３０を介装し、像面１７の前に光学フィルタ３０と同
一特性の光学フィルタ３１を配置しである。その他の位
相差顕微鏡としての構成は第３図のものと同じである。
１２との間に、ある波長の光のみを透過する光学フィル
タ３０を介装し、像面１７の前に光学フィルタ３０と同
一特性の光学フィルタ３１を配置しである。その他の位
相差顕微鏡としての構成は第３図のものと同じである。
この位相差顕微鏡光学系の一部に一体に組み込んだ斜方
照明顕微鏡の照明光源３２は、被検査物１４に対して浅
い照明角度をとるように配置し、照明光源３２と被検査
物１４との間に、前記フィルタ３０とは別の波長の光を
透過する光学フィルタ３３を介装しである。そして、前
記光学フィルタ３１の前にノ）−フミラー３４を配置し
、ハーフミラ−３４からの反射光を前記光学フィルタ３
３と同一特性の光学フィルタ３５を通して像面３６に結
像させるようにしである。
照明顕微鏡の照明光源３２は、被検査物１４に対して浅
い照明角度をとるように配置し、照明光源３２と被検査
物１４との間に、前記フィルタ３０とは別の波長の光を
透過する光学フィルタ３３を介装しである。そして、前
記光学フィルタ３１の前にノ）−フミラー３４を配置し
、ハーフミラ−３４からの反射光を前記光学フィルタ３
３と同一特性の光学フィルタ３５を通して像面３６に結
像させるようにしである。
位相差顕微鏡の照明光源１０からの照明光は、コレクタ
レンズ１１、フィルタ３０、スリット１２を通過してコ
ンデンサレンズ１３によって被検査物体１４を照明する
。コンデンサレンズ１３の前焦点位置に配置されたスリ
ット１２の像は、対物レンズ１５の後焦点位置に置かれ
た吸収膜１８で結像するので、被検査物体１４を通過し
てくる直接光３７は減衰を受け、かつ、位相板１６によ
って回折光３８と可干渉となり、位相差顕微鏡による検
出像の背景光となる。
レンズ１１、フィルタ３０、スリット１２を通過してコ
ンデンサレンズ１３によって被検査物体１４を照明する
。コンデンサレンズ１３の前焦点位置に配置されたスリ
ット１２の像は、対物レンズ１５の後焦点位置に置かれ
た吸収膜１８で結像するので、被検査物体１４を通過し
てくる直接光３７は減衰を受け、かつ、位相板１６によ
って回折光３８と可干渉となり、位相差顕微鏡による検
出像の背景光となる。
一方、斜方照明顕微鏡における照明光源３２の照明光３
９による被検査物体１４上の異物等による回折光４０は
、対物レンズ１５、ハーフミラ−３４を経て像面３６に
斜方照明顕微鏡像を形成する。この回折光４０は、吸収
膜１８の位置では結像せず、吸収膜１８による影響はほ
とんどない。
９による被検査物体１４上の異物等による回折光４０は
、対物レンズ１５、ハーフミラ−３４を経て像面３６に
斜方照明顕微鏡像を形成する。この回折光４０は、吸収
膜１８の位置では結像せず、吸収膜１８による影響はほ
とんどない。
このように、フィルタ３０と３１．３３と３５を用いて
いるので、位相差顕微鏡と斜方照明顕微鏡による被検査
物体１４の像を同時に得ることができる。フィルタとし
ては多層薄膜フィルタ、色がラスフィルタ等が使用でき
る。
いるので、位相差顕微鏡と斜方照明顕微鏡による被検査
物体１４の像を同時に得ることができる。フィルタとし
ては多層薄膜フィルタ、色がラスフィルタ等が使用でき
る。
位相差顕微鏡によれば、被検査物体１４の微小凹凸、屈
折率の不均一の様子、被検査物体上の異物がコントラス
トよく検出される。一方、斜方照明顕微鏡によれば、主
として被検査物体１４上の異物がコントラストよく検出
される。斜方照明顕微鏡では、被検査物体１４に大きな
段差等がある場合、これを検出することが可能であるが
、微小な凹凸、とυわけ、ゆるやかに変化する傾斜を検
出することは困難である。しかし、位相差顕微鏡では、
これも検出可能である。よって、位相差顕微鏡による検
出像と斜方照明顕微鏡による検出像とを比較することに
より、異物を弁別でき、被検査物自体の欠陥のみを識別
できる。つまり、両検出像に共に検出されていればそれ
は異物と判断でき、位相差顕微鏡による像のみに検出さ
れていれば、欠陥であると判断できる。
折率の不均一の様子、被検査物体上の異物がコントラス
トよく検出される。一方、斜方照明顕微鏡によれば、主
として被検査物体１４上の異物がコントラストよく検出
される。斜方照明顕微鏡では、被検査物体１４に大きな
段差等がある場合、これを検出することが可能であるが
、微小な凹凸、とυわけ、ゆるやかに変化する傾斜を検
出することは困難である。しかし、位相差顕微鏡では、
これも検出可能である。よって、位相差顕微鏡による検
出像と斜方照明顕微鏡による検出像とを比較することに
より、異物を弁別でき、被検査物自体の欠陥のみを識別
できる。つまり、両検出像に共に検出されていればそれ
は異物と判断でき、位相差顕微鏡による像のみに検出さ
れていれば、欠陥であると判断できる。
第２図は欠陥判別装置のブロックである。第１図の像面
１７，３６に結像した被検査物の夫々の像を光電変換素
子等のテレビカメラ５１．５２で電気信号に変換する。
１７，３６に結像した被検査物の夫々の像を光電変換素
子等のテレビカメラ５１．５２で電気信号に変換する。
そして、次に２値化回路５５．５６で２値化し、得られ
た２値出力Ｖｌ、 Ｖ２を判定回路５７で次のように判
定する。
た２値出力Ｖｌ、 Ｖ２を判定回路５７で次のように判
定する。
ＶＤ＝ｖ１・ｖｔ
ＶＡ＝ Ｖ、・Ｖ。
ここで、Ｖ、は欠陥有シを示す信号、ＶＡは異物有りの
信号であり、Ｖ、 、 Ｖ、は、検出信号が有りの場合
１、無しの場合０とする。
信号であり、Ｖ、 、 Ｖ、は、検出信号が有りの場合
１、無しの場合０とする。
尚、第１図において、対物レンズ１５、吸収膜１８、位
相板１６は、一体となって位相差顕微鏡用対物レンズと
して通常市販されているが、本実施例によれば、調整困
難な対物レンズを全く改装なしに市販のものを用いるこ
とができる。また、光電変換素子として、たとえばカラ
ーテレビカメラ等を用いれば、ハーフミラ−３４、フィ
ルタ３１．３５が不要になることは勿論である。
相板１６は、一体となって位相差顕微鏡用対物レンズと
して通常市販されているが、本実施例によれば、調整困
難な対物レンズを全く改装なしに市販のものを用いるこ
とができる。また、光電変換素子として、たとえばカラ
ーテレビカメラ等を用いれば、ハーフミラ−３４、フィ
ルタ３１．３５が不要になることは勿論である。
以上の実施例は、透過形の位相差顕微鏡を用いて説明し
てきたが、透過形に限らす落射形を用いてもよい。落射
形を用いれば、被検査物体が透明でなくとも検査できる
という効果かある。
てきたが、透過形に限らす落射形を用いてもよい。落射
形を用いれば、被検査物体が透明でなくとも検査できる
という効果かある。
この様に、被検査物自体の欠陥と異物との像を同時に得
ることができ、しかも両者の区別が容易なため、欠陥検
査装置の自動化を容易に達成できる。
ることができ、しかも両者の区別が容易なため、欠陥検
査装置の自動化を容易に達成できる。
本発明によれば、被検査物体に存在する微小な凹凸や屈
折率の変化という欠陥を精度良く検出でき、かつ、通常
同時に検出され識別困難な異物から欠陥のみを容易に弁
別できる。
折率の変化という欠陥を精度良く検出でき、かつ、通常
同時に検出され識別困難な異物から欠陥のみを容易に弁
別できる。
第１図は本発明の一実施例に係る欠陥検査装置の構成図
、第２図は欠陥判別装置のブロック図、第３図は位相差
顕微鏡の構成図、第４図は斜方照明顕微鏡の構成図であ
る。 １０．３２・・・光源、１１． １３．１５・・・レン
ズ、１２・・スリット、１４ ・・・被検査物、１７．
３６・・像面、３０．３１．３３゜３５・・・フィルタ
。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 １ 図 第 ２ 図
、第２図は欠陥判別装置のブロック図、第３図は位相差
顕微鏡の構成図、第４図は斜方照明顕微鏡の構成図であ
る。 １０．３２・・・光源、１１． １３．１５・・・レン
ズ、１２・・スリット、１４ ・・・被検査物、１７．
３６・・像面、３０．３１．３３゜３５・・・フィルタ
。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 １ 図 第 ２ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、位相差顕微鏡光学系の一部に斜方照明顕微鏡を一体
に組み込み、被検査物の前記位相差顕微鏡による像と前
記斜方照明顕微鏡による像とから前記被検査物自体の欠
陥のみを検出することを特徴とする欠陥検査装置。 ２、位相差顕微鏡に用いる光の波長を斜方照明顕微鏡に
用いる光の波長と別にし、前記両像を光学フィルタで分
離して同時に得ることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60219041A JPH061183B2 (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | 欠陥検査方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60219041A JPH061183B2 (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | 欠陥検査方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6279335A true JPS6279335A (ja) | 1987-04-11 |
| JPH061183B2 JPH061183B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=16729330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60219041A Expired - Lifetime JPH061183B2 (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | 欠陥検査方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061183B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110729210A (zh) * | 2018-07-17 | 2020-01-24 | 捷进科技有限公司 | 半导体制造装置以及半导体器件的制造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5767844A (en) * | 1980-10-15 | 1982-04-24 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Surface inspecting device |
| JPS5990813A (ja) * | 1982-11-15 | 1984-05-25 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 落射型顕微鏡 |
-
1985
- 1985-10-03 JP JP60219041A patent/JPH061183B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5767844A (en) * | 1980-10-15 | 1982-04-24 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Surface inspecting device |
| JPS5990813A (ja) * | 1982-11-15 | 1984-05-25 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 落射型顕微鏡 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110729210A (zh) * | 2018-07-17 | 2020-01-24 | 捷进科技有限公司 | 半导体制造装置以及半导体器件的制造方法 |
| CN110729210B (zh) * | 2018-07-17 | 2023-09-26 | 捷进科技有限公司 | 半导体制造装置以及半导体器件的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH061183B2 (ja) | 1994-01-05 |
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