KR20080028998A - Apparatus for inspecting flaw at end section - Google Patents

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KR20080028998A
KR20080028998A KR1020087003605A KR20087003605A KR20080028998A KR 20080028998 A KR20080028998 A KR 20080028998A KR 1020087003605 A KR1020087003605 A KR 1020087003605A KR 20087003605 A KR20087003605 A KR 20087003605A KR 20080028998 A KR20080028998 A KR 20080028998A
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light
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ellipsoid
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coherent light
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KR1020087003605A
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나오유키 노하라
히데오 사카이
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가부시키가이샤 레이텍스
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Abstract

A device for inspecting a flaw at an end section has an elliptic mirror having inside a mirror surface and having at its vertex a cutout into which an object to be inspected is insertable; a light emission section for applying coherent light to an end section of the object placed at a position near a first focal point of the elliptic mirror; a light detection section placed at a second focal point of the elliptic mirror; and a light shielding means for shielding regularly reflected diffraction light of low order. The light emission section can apply coherent light of different wavelengths.

Description

단부 흠집 검사 장치{APPARATUS FOR INSPECTING FLAW AT END SECTION}End flaw inspection apparatus {APPARATUS FOR INSPECTING FLAW AT END SECTION}

본 발명은, 피검사물의 단부의 흠집을 광학적으로 검사하는 단부 흠집 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an end scratch inspection apparatus for optically inspecting scratches at the end of an inspection object.

실리콘 웨이퍼의 외주 에지부와 같은 단부에 형성되는 좁고 긴 단부 크랙, 결손 또는 연마 흠집과 같은 단부의 흠집을 검사하는 단부 흠집 검사 장치로는, 타원경을 이용한 검사 장치가 제안되어 있다. 예를 들어, 타원경의 경면에 광 흡수 부재를 배치하고, 정반사광인 저차원의 회절광은 광 흡수 부재에 흡수시켜, 단부의 흠집에서 난반사된 고차원의 회절광만을 제 2 초점 위치에 형성한 광 검출부에서 검출시키는 장치가 제안되어 있다 (예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 또, 제 2 초점 위치에 형성한 제 1 광 검출부 이외에, 제 1 초점 위치에 설치한 피검사물의 주위에 제 2 광 검출부를 형성하여, 2 개의 수광부에 의해 세로 흠집 및 가로 흠집에 대응할 수 있게 한 장치가 제안되어 있다 (예를 들어, 특허 문헌 2 참조). 이들의 단부 흠집 검사 장치에 의하면, 피검사물을 회전시킴으로써 단부 전체 둘레에 걸쳐 검사할 수 있게 되고, 수광부에서 검출되는 광의 강도에 의해 흠집의 유무 및 둘레 방향의 위치를 확인할 수 있다.As an end flaw inspection apparatus which inspects flaws of an end such as narrow and long end cracks, defects, or polishing scratches formed at the end of the silicon wafer, such as the outer edge portion, an inspection apparatus using an ellipsoidal mirror has been proposed. For example, the light absorbing member is disposed on the mirror surface of the ellipsoidal mirror, and the low-dimensional diffraction light that is the specular reflection light is absorbed by the light absorbing member, so that only the high-dimensional diffraction light that is diffusely reflected from the scratches at the end is formed at the second focal position. An apparatus for detecting by a detection unit has been proposed (see Patent Document 1, for example). In addition to the first light detection unit formed at the second focus position, a second light detection unit is formed around the inspected object provided at the first focus position, so that the two light receiving units can cope with vertical and horizontal scratches. An apparatus has been proposed (see, for example, Patent Document 2). According to these end flaw inspection apparatus, it becomes possible to test over the whole periphery by rotating an inspection object, and the presence or absence of a flaw and the position of the circumferential direction can be confirmed by the intensity of the light detected by a light receiving part.

그러나, 종래의 단부 흠집 검사 장치에 의하면, 수광부에서 검출되는 광의 강도에 의해, 어느 정도 흠집의 종류를 추측할 수 있었으나, 광의 강도라는 일측정 항목으로부터 흠집의 대소나 종류 등 상세한 것에 대해서 식별하기에는 한계가 있었다.However, according to the conventional end flaw inspection apparatus, although the kind of the flaw was able to be estimated to some extent by the intensity of the light detected by the light receiving portion, it is limited to identify details such as the magnitude and type of the flaw from one measurement item of the light intensity. There was.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2003-287412호 Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-287412

특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 평11-351850호 Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-351850

발명의 개시Disclosure of the Invention

발명이 해결하려고 하는 과제Challenges the invention seeks to solve

이 발명은, 상기 서술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 피검사물의 단부에 생긴 흠집의 대소, 종류 등 상세한 것에 대해서 검출할 수 있는 단부 흠집 검사 장치를 제안한다.This invention is made | formed in view of the above-mentioned situation, and proposes the edge flaw inspection apparatus which can detect the detail, such as the magnitude | size and the kind of the flaw which arose in the edge part of a to-be-tested object.

과제를 해결하기 위한 수단Means to solve the problem

본 발명은, 내측에 경면을 갖는 타원경과, 그 타원경의 제 1 초점 위치 근방에 배치된 피검사물의 단부를 향하여 코히어런트 광을 조사하는 발광부와, 상기 타원경의 제 2 초점 위치에 배치되어, 조사된 상기 코히어런트 광에 의해, 상기 피검사물의 상기 단부 및 상기 타원경에 반사되어 상기 제 2 초점 위치에 도달하는 회절광을 검출할 수 있는 광 검출부와, 상기 회절광 중, 정반사된 저차원의 회절광을 차광하는 차광 수단과, 상기 피검사물을 유지하고, 상기 단부를 상기 제 1 초점 위치 상에서 둘레 방향으로 이동할 수 있는 유지부를 구비한 단부 흠집 검사 장치로서, 상기 발광부는, 상이한 파장의 상기 코히어런트 광을 조사할 수 있는 것을 특징으로 한다.The present invention provides an ellipsoid mirror having a mirror surface inside, a light emitting portion for irradiating coherent light toward an end portion of the inspected object disposed near the first focal position of the ellipsoid mirror, and a second focal position of the ellipsoid mirror. And a light detection unit capable of detecting diffracted light reflected by the coherent light irradiated to the end portion and the ellipsoid of the test object and reaching the second focal point, and among the diffracted light, An end flaw inspection apparatus comprising light blocking means for shielding low-dimensional diffracted light and a holding portion for holding the inspection object and moving the end portion in the circumferential direction on the first focal position, wherein the light emitting portion has a different wavelength. The coherent light of can be irradiated.

이 발명에 관련되는 단부 흠집 검사 장치에 의하면, 상이한 여러 가지 파장의 코히어런트 광을 조사시켜 회절광의 강도를 광 검출부에서 검출함으로써, 미세한 흠집의 검출이나 파장이 긴 코히어런트 광에서는 흡수가 크게 검출되지 않았던 흠집 또는 특정 파장의 코히어런트 광에서만 난반사되는 흠집을 검출할 수 있게 된다.According to the end flaw inspection apparatus according to the present invention, by detecting the intensity of diffracted light by irradiating coherent light of different wavelengths, the absorption is greatly detected in the detection of fine scratches or long coherent light. It is possible to detect scratches that were not detected or diffusely reflected only in coherent light of a specific wavelength.

발명의 효과Effects of the Invention

본 발명에 의하면, 상이한 파장의 코히어런트 광에 의해, 미세한 흠집이나 파장이 긴 코히어런트 광에서는 흡수가 크게 검출되지 않았던 흠집 또는 특정 파장의 코히어런트 광에서만 난반사되는 흠집을 검출할 수 있게 되어, 흠집의 대소, 종류를 특정하고, 상세한 단부 흠집 검사를 실현할 수 있게 한다.According to the present invention, coherent light of different wavelengths can detect fine scratches or scratches whose absorption is not largely detected in long coherent light, or scratches that are diffusely reflected only in coherent light of a specific wavelength. Thus, the size and the size of the scratches can be specified, and detailed end scratch inspection can be realized.

도 1 은, 본 발명의 실시형태의 단부 흠집 검사 장치를 연직면에 의해 절단 한 종단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a longitudinal cross-sectional view which cut | disconnected the edge flaw inspection apparatus of embodiment of this invention by the perpendicular surface.

도 2 는, 본 발명의 실시형태의 단부 흠집 검사 장치를 수평면에 의해 절단 한 종단면도이다.It is a longitudinal cross-sectional view which cut | disconnected the edge scratch inspection apparatus of embodiment of this invention by the horizontal plane.

도 3 은, 본 발명의 실시형태의 발광부에 의해 피검사물의 단부를 조사하는 설명도이다.It is explanatory drawing which irradiates the edge part of a to-be-tested object by the light emission part of embodiment of this invention.

도 4 는, 본 발명의 실시형태의 조사되는 코히어런트 광의 파장을 바꾸었을 때의 광 검출부에 의한 검출 결과의 일례를 표시하는 그래프이다.4 is a graph showing an example of a detection result by the light detection unit when the wavelength of the coherent light to be irradiated according to the embodiment of the present invention is changed.

도 5 는, 본 발명의 실시형태의 복수의 파장의 코히어런트 광으로, 두께 방향으로 조사 범위를 바꾸었을 때의 광 검출부에 의한 검출 결과의 일례를 표시하는 그래프이다.It is a graph which shows an example of the detection result by the light detection part at the time of changing the irradiation range in the thickness direction with the coherent light of the several wavelength of embodiment of this invention.

부호의 설명Explanation of the sign

1 … 단부 흠집 검사 장치 One … End scratch inspection device

2 … 타원경 2 … Ellipsoid

2a … 내측 2a. Medial

2b … 경면 2b. Mirror

3 … 발광부 3…. Light emitting part

3a … 단부 3a. End

4 … 발광부 4 … Light emitting part

5 … 광검출부 5…. Photodetector

7 … 차광 수단 7. Shading means

8 … 광원 8 … Light source

9 … 초광 (焦光) 수단 9... Ultralight

10 … 조사 범위10... Probe scope

λ … 파장? wavelength

발명을 실시하기Implement the invention 위한 최선의 형태 Best form for

(제 1 의 실시형태) (1st embodiment)

도 1 내지 도 5 는, 이 발명에 관련되는 실시형태를 나타내고 있다. 도 1 에 단부 흠집 검사 장치를 연직면에 의해 절단한 종단면도, 도 2 에 수평면에 의해 절단한 종단면도를 나타낸다. 도 3 에 발광부에 의해 피검사물의 단부를 조사하는 설명도를 나타낸다. 또, 도 4 에 조사되는 코히어런트 광의 파장을 바꾸었을 때의 광 검출부에 의한 검출 결과의 일례를 표시하는 그래프, 도 5 에는 복수의 파장의 코히어런트 광으로서, 둘레 방향으로 조사 범위를 바꾸었을 때의 광 검출부에 의한 검출 결과의 일례를 표시하는 그래프를 나타낸다.1-5 has shown embodiment which concerns on this invention. The longitudinal cross-sectional view which cut | disconnected the edge flaw test | inspection apparatus by the perpendicular plane in FIG. 1, and the longitudinal cross-sectional view which cut | disconnected by the horizontal plane are shown in FIG. Explanatory drawing which irradiates the edge part of a to-be-tested object by a light emitting part is shown in FIG. Moreover, the graph which shows an example of the detection result by the light detection part when the wavelength of the coherent light irradiated to FIG. 4 is changed, and FIG. 5 is a coherent light of several wavelength, and irradiation range is changed to a circumferential direction. The graph which shows an example of the detection result by a light detection part at the time of the display is shown.

도 1, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 단부 흠집 검사 장치 (1) 는, 내측 (2a) 에 경면 (2b) 을 가지고, 정점부 (2c) 에 피검사물 (3) 을 삽입할 수 있는 노치 (2d) 가 형성되는 타원경 (2) 과, 타원경 (2) 의 제 1 초점 위치 (A) 근방에 배치된 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 에 타원경 (2) 의 장축 방향의 축선 (L) 을 따라 코히어런트 광 (C) 을 조사하는 발광부 (4) 와, 타원경 (2) 의 제 2 초점 위치 (B) 에 배치된 광 검출부 (5) 를 구비한다. 또, 단부 흠집 검사 장치 (1) 는, 피검사물 (3) 을 회전할 수 있게 유지하는 유지부 (6) 와, 타원경 (2) 에 형성된 차광 수단 (7) 을 구비한다. 피검사물 (3) 은, 예를 들어, 판 형상의 실리콘 웨이퍼, 반도체 웨이퍼 등이다.As shown in FIG. 1, FIG. 2, the edge flaw inspection apparatus 1 has the notch 2d which has the mirror surface 2b in the inner side 2a, and can insert the to-be-tested object 3 in the apex part 2c. In the long axis direction of the ellipsoidal mirror 2 at the ellipsoidal mirror 2 on which the ellipsoidal mirror 2 is formed and the end portion 3a of the inspected object 3 disposed near the first focal position A of the ellipsoidal mirror 2. The light emitting part 4 which irradiates coherent light C along L), and the light detection part 5 arrange | positioned at the 2nd focal position B of the ellipsoidal mirror 2 are provided. Moreover, the edge flaw inspection apparatus 1 is equipped with the holding part 6 which hold | maintains the to-be-tested object 3 so that rotation, and the light shielding means 7 formed in the ellipsoidal mirror 2 are carried out. The inspected object 3 is a plate-shaped silicon wafer, a semiconductor wafer, etc., for example.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 발광부 (4) 는, 코히어런트 광 (C) 을 발광하는 광원 (8) 과, 조사된 코히어런트 광 (C) 에 광학적으로 작용하는 초광 수단 (9) 을 구비한다. 광원 (8) 은, 예를 들어 레이저 광으로서, 파장을 자유롭게 조정할 수 있게 되어 있다. 보다 상세하게는, He - Ne 레이저나 반도체 레이저를 사용하여, 여러 가지 파장의 복수의 레이저를 변환할 수 있게 함으로써, 자유롭게 파장을 조정시킨다. 또는, 파장 가변 레이저를 사용해도 된다. 또, 초광 수단 (9) 은, 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 에 광원 (8) 으로부터 발하여진 코히어런트 광 (C) 을 조사할 때에, 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 의 두께 방향으로 단부 (3a) 전체를 조사할 수 있고, 둘레 방향으로 폭을 좁게 한 조사 범위 (10) 로 하는 렌즈로서, 보다 상세하게는 프레넬 렌즈이다. 또, 도 1, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 광 검출부 (5) 는, 발광부 (4) 로부터 조사된 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 에서 반사된 회절광 (D) 이 타원경 (2) 에 반사되어, 제 2 초점 위치 (B) 에 집광된 회절광 (D) 을 검출하는 것으로서, 예를 들어 포토 다이오드이다.As shown in FIG. 3, the light emitting part 4 includes a light source 8 that emits coherent light C, and an ultralight means 9 that optically acts on the irradiated coherent light C. As shown in FIG. Equipped. The light source 8 is a laser beam, for example, and can adjust a wavelength freely. More specifically, the wavelength is freely adjusted by allowing the conversion of a plurality of lasers of various wavelengths using a He-Ne laser or a semiconductor laser. Alternatively, a tunable laser may be used. Moreover, the ultra-light means 9, when irradiating the coherent light C emitted from the light source 8 to the end part 3a of the to-be-tested object 3, the edge part 3a of the to-be-tested object 3 It is a Fresnel lens which can irradiate the whole edge part 3a in the thickness direction, and sets it as the irradiation range 10 which narrowed the width in the circumferential direction. 1 and 2, in the photodetector 5, the diffracted light D reflected by the end 3a of the inspected object 3 irradiated from the light emitting unit 4 is an elliptical mirror 2. ) Is a photodiode which detects the diffracted light D reflected on the second focal position B and is focused.

도 1, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 유지부 (6) 는, 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 를 타원경 (2) 의 제 1 초점 위치 (A) 근방으로 위치 결정함과 함께, 회전축 (6a) 이 회전함으로써, 제 1 초점 위치 (A) 상에서 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 를 둘레 방향으로 이동시킬 수 있게 되어 있다. 또, 차광 수단 (7) 은, 제 1 초점 위치 (A) 및 제 2 초점 위치 (B) 를 포함하는 피검사물 (3) 의 두께 방향과 평행한 면과 타원경 (2) 이 교차하는 교선 상에 소정의 폭을 가지고 접착된 마스킹 테이프이다. 이 차광 수단 (7) 에 도달한 회절광 (D) 은, 반사되어 광 검출부 (5) 에 도달하지 않고, 차광 수단 (7) 에 흡수된다. 또, 광 검출부 (5) 의 제 1 초점 위치 (A) 측에는, 차광판 (11) 이 형성되어 있다. 이것은, 발광부 (4) 로부터 조사된 코히어런트 광 (C) 은, 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 에 반사되어 회절광 (D) 이 되는데, 회절광 (D) 이 타원경 (2) 에 반사되지 않고 직접 광 검출부 (5) 에 도 달하는 것을 막기 때문이다.As shown to FIG. 1, FIG. 2, the holding part 6 positions the edge part 3a of the to-be-tested object 3 to the vicinity of the 1st focal position A of the ellipsoidal mirror 2, and is a rotating shaft Rotation of 6a makes it possible to move the end 3a of the inspected object 3 in the circumferential direction on the first focal position A. As shown in FIG. Moreover, the light shielding means 7 has the intersection image which the surface parallel to the thickness direction of the to-be-tested object 3 containing the 1st focus position A and the 2nd focus position B, and the ellipse mirror 2 cross | intersect. It is a masking tape bonded to a predetermined width. The diffracted light D which has reached this light shielding means 7 is reflected and absorbed by the light shielding means 7 without reaching the light detector 5. Moreover, the light shielding plate 11 is formed in the 1st focus position A side of the light detection part 5. This is because the coherent light C irradiated from the light emitting portion 4 is reflected by the end portion 3a of the inspection object 3 to become the diffracted light D. The diffracted light D is an elliptical mirror 2. This is because it does not reach the photodetector 5 directly without being reflected by the light source.

다음으로, 이 단부 흠집 검사 장치 (1) 의 작용에 대해서 설명한다. 발광부 (4) 에 의해 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 의 임의의 위치를 조사한다. 조사한 부분에 흠집이 포함되지 않는 경우, 조사되는 코히어런트 광 (C) 은, 정반사되어, 저차원의 회절광 (D1) 이 된다. 저차원의 회절광 (D1) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 평면시 타원경 (2) 의 축선 (L) 부근을 경로로 하여, 제 2 초점 위치 (B) 로 향하고, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 측면시 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 의 형상에 따라, 두께 방향으로 어느 정도의 넓이를 가진다. 이 때문에, 저차원의 회절광 (D1) 은, 차광 수단 (7) 또는 차광판 (11) 에 흡수되어, 그 대부분이 광 검출부 (5) 에 도달되지 않는다. 즉, 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 에 흠집이 존재하지 않는 경우에는, 광 검출부 (5) 에서 검출되는 광의 강도 (R) 는, 낮은 레벨로밖에 계측되지 않는다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 조사 범위 (10) 에 흠집 (3b) 이 포함되어 있는 경우, 조사되는 코히어런트 광 (C) 은, 난반사되어, 고차원의 회절광 (D2) 이 된다. 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 고차원의 회절광 (D2) 은, 평면시 및 측면시 모두, 단부 (3a) 에 형성되는 흠집 (3b) 에 의해 광범위하게 확산되고, 타원경 (2) 에서 반사되어, 제 2 초점 위치 (B) 의 광 검출부 (5) 에 도달한다. 즉, 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 에 흠집 (3b) 이 존재하는 경우에는, 광 검출부 (5) 에서 검출되는 광의 강도 (R) 는, 높은 레벨로 계측된다. 여기서, 조사되는 코히어런트 광 (C) 의 파장 (λ) 에 대해서, 흠집 (3b) 의 크기가 미세하거나, 또는 특정 파장 (λ) 에서만 반사되지 않는 손상 등인 경우에는, 조사되는 코히어런트 광 (C) 은 정반사되고, 저차원의 회절광 (D1) 이 되어 광 검출부 (5) 에서 검출되지 않는다. 즉, 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 에는 흠집 (3b) 이 존재하지 않는 것으로 판정된다. 도 4 는, 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 의 임의의 위치에 대해서, 파장 (λ) 을 바꾸어 조사했을 때의 파장 (λ) 과, 광 검출부 (5) 에서 검출된 광의 강도 (R) 의 관계를 일례로 나타내고 있다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 파장 (λ) 을 변화시킴으로써, 파장 (λ1) 에서는 검출할 수 없었던 흠집이, 파장 (λ1) 보다 짧은 파장 (λ2) 에서는 검출할 수 있다. 또, 도 5 는, 파장 (λ) 을 바꿈과 함께, 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 를 유지부 (6) 에 의해 360 도 회전시켰을 경우의 피검사물 (3) 의 회전각 θ 과 광 검출부 (5) 에서 검출된 광의 강도 (R) 의 관계의 일례를 나타내고 있다. 회전각 θ 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 위치 O 에서 0 도로 하고, 우회전했을 때를 정 (正) 으로 한 각도이다. 또, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 각 그래프는, 각각 도시하는 파장 (λ3, λ4, λ5, λ6) 일 때의 관계를 표시하고 있고, 각각의 파장 (λ) 크기는, λ3 < λ4 < λ5 < λ6 으로 되어 있다. 도 2, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 이 예에 있어서는, 위치 (P) 의 회전각 (θp) 부근에 있어서는, 파장 (λ) 으로 흠집에 기인하는 고차원의 회절광 (D2) 을 현저하게 검출할 수 있고, 위치 (Q) 의 회전각 (θq) 부근에 있어서는, 파장 (λ) 으로 흠집에서 기인하는 고차원의 회절광 (D2) 을 현저하게 검출할 수 있다. 이와 같이 파장 (λ) 을 변화시켜 검사함으로써, 미세한 흠집까지 검출할 수 있게 되고, 또한, 파장이 긴 코히어런트 광에서는 흡수가 크게 검출되지 않았던 흠집이나 특정 파장에 서만 검출되는 흠집, 손상도 특정할 수 있다.Next, the operation of this end scratch inspection apparatus 1 will be described. The light emitting part 4 irradiates arbitrary positions of the edge part 3a of the to-be-tested object 3. When a scratch is not contained in the irradiated part, the coherent light C irradiated is specularly reflected and becomes the low-dimensional diffraction light D1. As shown in FIG. 2, the low-dimensional diffraction light D1 is directed to the second focal position B with a path around the axis L of the planar ellipsoid 2 as shown in FIG. 1. Similarly, according to the shape of the end part 3a of the side to-be-tested object 3, it has a some extent in the thickness direction. For this reason, the low-dimensional diffraction light D1 is absorbed by the light shielding means 7 or the light shielding plate 11, and most of it does not reach the light detection part 5. In other words, when no scratch is present at the end 3a of the inspected object 3, the intensity R of the light detected by the light detection unit 5 is measured only at a low level. As shown in FIG. 3, when the scratch 3b is included in the irradiation range 10, the coherent light C to be irradiated is diffusely reflected to become a high-dimensional diffracted light D2. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the high-dimensional diffracted light D2 is widely diffused by the scratches 3b formed at the end 3a in both the planar view and the side view, and the ellipsoid 2 It reflects and reaches | attains the light detection part 5 of the 2nd focal position B. As shown in FIG. That is, when the flaw 3b exists in the edge part 3a of the to-be-tested object 3, the intensity | strength R of the light detected by the light detection part 5 is measured by a high level. Here, with respect to the wavelength λ of the coherent light C to be irradiated, the coherent light to be irradiated when the size of the scratch 3b is fine or damage that is not reflected only at a specific wavelength λ (C) is specularly reflected and becomes the low-dimensional diffracted light D1 and is not detected by the photodetector 5. That is, it is determined that the scratch 3b does not exist at the end 3a of the inspected object 3. 4 shows a wavelength? At the time of changing the wavelength? For an arbitrary position of the end 3a of the inspected object 3 and the intensity R of the light detected by the photodetector 5. Is shown as an example. As shown in FIG. 4, the flaw which was not detectable at the wavelength λ1 can be detected at the wavelength λ2 shorter than the wavelength λ1 by changing the wavelength λ. In addition, FIG. 5 shows the rotation angle θ and the light of the inspected object 3 when the end 3a of the inspected object 3 is rotated 360 degrees by the holding part 6 while changing the wavelength λ. An example of the relationship of the intensity | strength R of the light detected by the detection part 5 is shown. As shown in FIG. 2, rotation angle (theta) is an angle which made 0 degree from position O, and made the right time when it turned right. As shown in Fig. 5, each graph shows a relationship when the wavelengths (λ3, λ4, λ5, and λ6) are shown, respectively, and the size of each wavelength λ is λ3 <λ4 <λ5 < λ6. As shown in FIG. 2, FIG. 5, in this example, in the vicinity of the rotation angle (theta) p of the position P, the high-order diffraction light D2 resulting from a flaw can be remarkably detected by wavelength (lambda). In the vicinity of the rotation angle θq of the position Q, the high-dimensional diffraction light D2 resulting from the scratch can be remarkably detected at the wavelength λ. By changing and inspecting the wavelength [lambda] in this manner, even minute scratches can be detected, and in the coherent light having a long wavelength, the scratches and damages detected only at a specific wavelength can also be identified. can do.

이상과 같이, 단부 흠집 검사 장치 (1) 는, 상이한 파장 (λ) 의 코히어런트 광 (C) 을 조사함으로써, 파장 (λ) 과 광 검출부 (5) 에서 검출되는 광의 강도 (R) 에 의해 흠집의 유무뿐만 아니라, 흠집의 대소, 흠집의 종류에 대해서도 특정할 수 있다.As described above, the end flaw inspection device 1 is irradiated with the coherent light C having different wavelengths λ, and thus the intensity R of the light detected by the wavelength λ and the light detection unit 5 is determined. Not only the presence or absence of a scratch, but also the magnitude of the scratch and the kind of the scratch can be specified.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 상세히 서술하였으나, 구체적인 구성은 이 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등도 포함된다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail with reference to drawings, a specific structure is not limited to this embodiment, The design change etc. of the range which do not deviate from the summary of this invention are included.

또한, 타원경 (2) 의 축선 (L) 을 따라 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 를 코히어런트 광 (C) 으로 조사하는 것으로 하였으나, 여기에 한정되는 것은 아니다. 이 대신에, 광원 (8) 과 제 2 초점 (B) 이 중첩되지 않도록, 광원 (8) 의 광축을 타원경 (2) 의 축선 (L) 에 대해서 약간 (4˚정도) 어긋나게 배치해도 된다. 이와 같이 함으로써, 조사한 코히어런트 광 (C) 이 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 에 정반사된 저차원의 회절광 (D1) 도 타원경 (2) 의 축선 (L) 으로부터 어긋나기 때문에, 차광판 (11) 을 생략할 수 있게 된다.In addition, although the edge part 3a of the to-be-tested object 3 was irradiated with the coherent light C along the axis L of the ellipsoidal mirror 2, it is not limited to this. Instead, the optical axis of the light source 8 may be slightly shifted (about 4 degrees) with respect to the axis L of the ellipsoidal mirror 2 so that the light source 8 and the second focal point B do not overlap. By doing in this way, since the low-dimensional diffraction light D1 reflected on the edge part 3a of the to-be-tested object 3 also deviates from the axis line L of the ellipsoidal mirror 2, since the irradiated coherent light C The light shielding plate 11 can be omitted.

또, 이 경우에 있어서, 타원경 (2) 의 축선 (L) 에 대해서, 광원 (8) 의 광축을 수평 방향으로 기울여도 되지만, 연직 방향으로 기울이는 것이 바람직하다. 즉, 수평으로 지지된 피검사물 (3) 의 단면 (3a) 에, 타원경 (2) 의 축선 (L) 에 대해서 수평 방향으로 기울인 방향으로부터 코히어런트 광 (C) 을 조사하면, 탐상 (探傷) 에 필요한 정보를 많이 포함하는 좌우 방향의 산란 반사광이 좌우로 치우 쳐, 유효한 정보가 손상된다는 문제가 있기 때문이다. 한편, 연직 방향으로 기울이는 경우에는, 상하 방향의 산란 반사광은 탐상에 필요한 정보를 별로 포함하지 않기 때문에, 상기 서술한 문제가 적다. 또한, 수평 방향으로 기울였을 경우에 있어서도, 타원경 (2) 의 형상을 좌우 비대칭으로 하는 등의 연구에 의해, 좌우 방향의 산란 반사광을 광 검출기에 집광하는 것으로 해도 된다.In this case, the optical axis of the light source 8 may be inclined in the horizontal direction with respect to the axis L of the ellipsoidal mirror 2, but it is preferable to incline in the vertical direction. That is, when the coherent light C is irradiated to the end surface 3a of the to-be-tested object 3 supported horizontally from the direction inclined horizontally with respect to the axis line L of the ellipsoidal mirror 2, flaw detection (探傷) This is because scattered reflected light in the left and right directions including a large amount of necessary information is shifted from side to side, and there is a problem that valid information is damaged. On the other hand, when tilting in the vertical direction, since the scattered reflected light in the vertical direction does not include much of the information necessary for flaw detection, there are few problems described above. Further, even when tilted in the horizontal direction, the scattered reflected light in the left and right directions may be focused on the photodetector by a study such that the shape of the ellipsoid 2 is asymmetrically.

또, 차광 수단 (7) 으로는 타원경 (2) 에 마스킹 테이프를 접착시키는 것으로 하였으나, 여기에 한정되는 것은 아니다. 적어도, 정반사된 저차원의 회절광 (D1) 을 차광할 수 있으면 되고, 예를 들어, 피검사물 (3) 의 단부 (3a) 와 광원 (8) 사이에 공간 필터로서 소정 폭의 판재로 이루어지는 차광판을 피검사물 (3) 의 면에 직교하는 수직 방향으로 타원경 (2) 의 내면과 맞닿도록 배치하여도 된다. 이로 인해, 저차원의 회절광 (D1) 은 차광판에 의해 차단되지만, 고차원의 회절광 (D2) 은 차광판의 외부로 새어, 타원경 (2) 에 의해 집광된다.In addition, although the masking tape was made to adhere | attach the oval mirror 2 as the light shielding means 7, it is not limited to this. The light-shielding plate which consists of a board | plate material of predetermined width as a spatial filter between the edge part 3a of the to-be-tested object 3 and the light source 8 should just be able to shield the low-dimensional diffraction light D1 reflected at least. May be arranged to abut on the inner surface of the ellipsoidal mirror 2 in a vertical direction perpendicular to the surface of the inspected object 3. For this reason, although the low-dimensional diffraction light D1 is interrupted by the light shielding plate, the high-dimensional diffraction light D2 leaks out of the light shielding plate and is collected by the ellipsoidal mirror 2.

상이한 파장의 코히어런트 광에 의해, 미세한 흠집이나 파장이 긴 코히어런트 광에서는 흡수가 크게 검출되지 않았던 흠집 또는 특정 파장의 코히어런트 광에서만 난반사되는 흠집을 검출할 수 있고, 흠집의 대소, 종류를 특정하여, 상세한 단부 흠집 검사를 실현할 수 있게 한다.With coherent light of different wavelengths, it is possible to detect scratches that are not detected largely in fine scratches or long coherent light, or scratches that are diffusely reflected only by coherent light of a specific wavelength, By specifying the type, it is possible to realize detailed end scratch inspection.

Claims (1)

내측에 경면을 갖는 타원경과, 그 타원경의 제 1 초점 위치 근방에 배치된 피검사물의 단부를 향하여 코히어런트 광을 조사하는 발광부와, 상기 타원경의 제 2 초점 위치에 배치되고, 조사된 상기 코히어런트 광에 의해, 상기 피검사물의 상기 단부 및 상기 타원경에 반사되어 상기 제 2 초점 위치에 도달하는 회절광을 검출할 수 있는 광 검출부와, 상기 회절광 중, 정반사된 저차원의 회절광을 차광하는 차광 수단과, 상기 피검사물을 유지하고, 상기 단부를 상기 제 1 초점 위치 상에서 둘레 방향으로 이동할 수 있는 유지부를 구비한 단부 흠집 검사 장치로서, An ellipsoid having a mirror surface inside, a light emitting portion for irradiating coherent light toward an end portion of the inspected object disposed near the first focal position of the ellipsoid, and the irradiated portion disposed at a second focal position of the ellipsoid A light detector which detects diffracted light reflected by the coherent light to the end portion and the ellipsoid of the test object and reaches the second focal position, and among the diffracted light, a low-dimensional diffraction of specular reflection An end flaw inspection apparatus having light blocking means for shielding light and a holding portion for holding the inspection object and moving the end portion in the circumferential direction on the first focal position, 상기 발광부는, 상이한 파장의 상기 코히어런트 광을 조사할 수 있는 것을 특징으로 하는 단부 흠집 검사 장치.The said light-emitting part can irradiate the coherent light of a different wavelength, The edge damage inspection apparatus characterized by the above-mentioned.
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