TWI282853B - Edge defect inspection apparatus - Google Patents

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TWI282853B TW94127087A TW94127087A TWI282853B TW I282853 B TWI282853 B TW I282853B TW 94127087 A TW94127087 A TW 94127087A TW 94127087 A TW94127087 A TW 94127087A TW I282853 B TWI282853 B TW I282853B
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Naoyuki Nohara
Hideo Sakai
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Raytex Corp
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1282853 九、發明說明·· 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種光學性檢查被檢查物的端部傷之端 部傷檢查裝置。 ❿ 【先如技術】 對於用來檢查形成於矽晶圓的外周邊緣部之端部之狹 長端部破裂、缺損或是研磨傷之端部傷之端部傷檢查裝 置已有人^出利用擴圓鏡之檢查裝置。例如有人提出, 於橢圓鏡的鏡面配置光吸收構件,以光吸收構件來吸收正 向反射光之低次元繞射光,並藉由設置於第2焦點位置之 光檢測部,來僅檢測因端部傷而產生亂反射之高次元繞射 光之裝置(例如參照專利文獻〇。此外亦有人提出,除了 設置於第2焦點位置之第丨光檢測部之外,於設置在第1 焦點位置之被檢查物的周圍,設置第2光檢測部,藉由2 個感光部可對應縱向損傷及橫向損傷之裝置(例如^照專 >利文獻2)。根據這些端部傷檢查裝置,係藉由轉動被檢查 物,而能檢查端部全周圍,並藉由感光部所檢測出之光白: 強度’來確認損傷的有無以及損傷在圓周方向的位置。 然而,根據習知的端部傷檢查裝置,雖然 部所檢測出之光的強度來推測某種程度之損傷的種類= 就以先的強度之早一測定項目來辨識損傷的大小與種類等 詳細内容,乃有其極限。 [專利文獻1 ]日水^。 」本4寸開2003-287412號公報 [專利文獻2 ]曰本牯H ^ Ί。 開平1卜351850號公報 317303 5 1282853 【發明内容】 (發明所欲解決之課題) 本發明乃鑑於上述情形而研發出之發明,係提出一種 可檢測出在被檢查物的端部所產生之損傷的大小以及種類 等詳細情形之端部傷檢查裝置。 (解決課題用之手段) 本發明為一種端部傷檢查裝置,係具備··於内侧具有 鏡面之橢圓鏡’·朝向配置於該橢圓鏡的第!焦點位置附近 _之被檢查物的端部’照射同調光(eQherent丨咖)之發光 部;配置於上述橢圓鏡的第2焦點位置附近,並藉由^照 射之上述同調光,可檢測出反射於上述被檢查物的上述端 部以及上述橢圓鏡而到達上述第2焦點位置之繞射光之光 才欢測4,#上述繞射光當中產±正向反射之低次元繞射光 力山口以遮蔽之遮光手段;及保持上述被檢查物,並可將上述 W於上述第1焦點位置上,往圓周方向移動之保持部, _其中’上述發光部可照射不同波長之上述同調光。 -根據本發明之端部傷檢查裝置,藉由係照射不同波長 之同凋光而於光檢測部檢測出繞射光的強度,可檢測出細 =的損傷,以及在波長較長的同調光中因吸收較大而無法 榀測出之損傷,或者僅在特定波長的同調光下產生亂 之損傷。 (發明之效果) 、根據本發明,藉由不同波長之同調光,可檢測出細微 勺損傷,以及在波長較長的同調光中因吸收較大而無法檢 317303 6 !282853 /則出之損傷,或者僅在特定波長的同調光下產生亂反射之 才貝傷’而可特定出損傷的大小及種類,並實現精細的端部 傷檢查。 【實施方式】 (第1實施型態) ^ 第1圖至第5圖係顯示本發明的實施型態。第i圖係 、厂、乂孟直面來剖切端部傷檢查裝置之縱向剖面圖,第2 $係頒不以水平面來剖切端部傷檢查裝置之橫向剖面圖。 第3圖係顯示以發光部來照射被檢查物的端部之說明圖。 此外第4圖係顯示在改變所照射的同調光的波長時之由 ?檢測部所檢測出的結果的-例之圖式,第5圖係顯示在 藉由複數個波長的同調光,於圓周方向改變照射範圍時之 由光檢測部所檢測出的結果的一例之圖式。 如第1 ®、第2圖所示,端部傷檢查裝置1係具備·· 於内侧2a具有鏡面2b,且形成有可將被檢查物3插入於 >頂點部2C之缺口 2d之橢圓鏡2;對配置於橢圓鏡2的第i …、置A附近之被檢查物3的端部3a,沿著橢圓鏡2的 長軸方向的軸線L’照射同調光c之發光部4,·及配置於橢 圓鏡2的第2焦點位置B之光檢測部5。此外,端部傷檢 查裝置1亦具備,可旋m & 4 • j疋锝被松查物3而加以保持之保持部 6,及设置於擴圓鏡2之逆井丰# 7 l a n ‘光手奴7。被檢查物3例如為板 狀的矽日日圓或是半導體晶圓。 發出同調光C之光 學作用之聚光手段 如第3圖所示,發光部4係具備·· 源8,及對所照射出的同調光c產生光 317303 7 1282853 9一光源8例如為雷射光,可自由地調整波長。詳細而言, 藉由:採用He—Ne雷射及半導體雷射而作成能切換種種波 長之複數種雷射,以自由地調整波長。或者是亦可使用可 變波長雷射。此外,聚光手段9係在對被檢查物3的端部 3山a照射從光源8所發出的同調光c時,可於被檢查物3的 糕=3a的厚度方向照射全體端部%,並於圓周方向縮小 光見度的知、射|&目i 〇之透鏡,詳細而言為弗瑞乃透鏡 (FreSnelLens)。此外,如第1圖、第2圖所示,從發光 •部4照射出的光’在被檢查物3的端部3a產生反射而形成 繞射光D,此折射光D於橢圓鏡2產生反射而聚光於第2 焦點位置B’而由光檢測部5檢測出此繞射光D,光檢測部 5例如為光電 二極體。 如第1圖、第2圖所示,保持部6係將被檢查物3的 端部3a,定位於橢圓鏡2的第i焦點位置a附近,並藉由 旋轉轴6a的旋轉,可在第1焦點位置a上,使被檢查物3 籲的端部3a往圓周方向移動。此外,遮光手段7係,在平行 =包含第1焦點位置A及第2焦點位置B之被檢查物3的 厚度方向的面,與橢圓鏡2相交之交叉線上,具有預定寬 度之貼附的遮蔽帶。到達至此遮光手段7之繞射光D,係 產生反射而不會到達光檢測部5,而是被遮光手段7所吸 收。此外,於光檢測部5的第丨焦點位置A側,設置遮光 板11。這是因為,從發光部4照射出的同調光C雖在被檢 查物3的端部3a產生反射而形成繞射光D,但為了防止繞 射光D未反射於橢圓鏡2而直接到達光檢測部5之故。 317303 8 1282853 、接著說明此端部傷檢查裝置(的作用。由發光部4對 被檢查物3的端部3a的任意位置進行照射。在照射的部分 不含損傷的情況下,所照射之同調光C產生正向反射而成 為低次兀繞射光D卜如第2圖所示,低次元繞射光di係 以俯視觀看橢圓鏡2的軸線L附近為路徑,朝向第2 位置β,如第1圖所示,依循側面觀看被檢查物3的端部 a之形狀’而在厚度方向上具備某種程度的擴散。因此, f:人元繞射光D1被遮光手段7或是遮紐n所吸收,大 ::的低次讀射㈣並未到達光檢測部5。亦即,在被 =物:的端部3a不存在損傷的情況下,光檢測部5所檢 :出之光的強度R,僅能以低位準來加以測量。如 :產:=範!10含有損傷的情況^^ 所干t為南次元繞射光D2。如第1圖及第2圖 所不,南\ π繞射光D2在俯視觀看及侧面觀 成於端部3a之損傷3b,於廣範 „ ^ d 2焦點位置β的光檢測部5。亦即, 在被檢查物3的端部%存在損傷 5所檢測出之光的強度R,伟情況下,光檢測部 在損傷此的大小對於所照加以測量。在此, 微’或是僅於預定波長又產生反”之/長又極為細 照射之同調光C產生正向反射,成^^等的情況下’所 法由光檢測部5來檢測出。亦即,判折射光D1而無 端部3a的任意位置,/改變 不’關於被檢查物3的 在改义波長λ而照射時,波長λ與光 3]7303 9 1282853 k測部5所檢測出之光的強度R之間的關係的一例之圖 式。如第4圖所示,藉由改變波長λ,可用較波長久i還 短的波長λ2,來檢測出於波長λ1中無法檢測出之損傷。 $外,第5圖係顯示’改變波長入並且藉由保持部6將被 檢查物3的端部3a旋轉360度時之被檢查物3的旋轉角 Θ,及光檢測部5所檢測出之光的強度間的關係之一 例。如第2圖所示,旋轉角㈣以位置〇為〇度,往右方 轉動者為正的角度。此外,如第5圖所示,各個圖式係顯 不波長為λ3、λ4、入5、又6時的關係,各個波長λ的大 小為又3<又4<又5< λ6。如第2圖、第5圖所示,於此 例中,在位置Ρ的旋轉角“附近,可由波長λ而明顯地 檢測出起因於損傷之高次元繞射光D2,在位置㈣旋轉角 Θ q附近,可由波長;1而明顯的檢測出 元繞射賴。如此,可藉由改變波Η來進=查Γ檢 查出極細微的損傷,此外,亦可特定出在波長較長的同調 产中因吸收較大而無法檢測出之損傷,以及僅在特定波 長的同調光下才能檢測出之傷痕、損傷。 如上所述’端部傷檢查裝置llt由照射不同波長又之 同調光C’不僅可由波長又以及光檢測部5所檢測出之光 的強度R來特定出損傷的有無,亦可特定出損傷的大小及 種類。 以上係參照®式來詳細說明本發明的實施㈣, 具體㈣減不限定於此實施型態,亦包含在不脫離本發 明的主曰之範圍内的設計變更等。 317303 20 1282853 此外,上述係沿著橢圓鏡2的軸線l,對被檢查物3 的端部3a照射同調光C,但是並不限定於此。亦可使光源 8及第2焦點位置B互不重疊的方式,將光源8的光軸從 橢圓鏡2的軸線L偏移些許(4。左右)而配置,來取代上 述方式。藉此,所照射的同調光C於被檢查物3的端部3a 產生正向反射之低次元繞射光D1,亦從橢圓鏡2的轴線L 偏移,因此可省略遮光板1 1。 此外,於此情況下,雖可使光源8的光軸,對於橢圓 _鏡2的軸線L往水平方向傾斜,但較理想是往垂直方向傾 斜。亦即,若在被支撐為水平之被檢查物3的端部3a,從 對於橢圓鏡2的軸線L往水平方向傾斜之方向照射同調光 C的話,則含有較多的檢測損傷所需資訊之左右方向的散 射反射光會往左右偏移,而可能導致有效資訊的漏失之問 題。另一方面,在往垂直方向傾斜的情況下,由於上下方 向的散射反射光並未含有多少的檢測損傷所需資訊,因此 馨上述問題不太會發生。又即使在往水平方向傾斜的情況 下,藉由使橢圓鏡2的形狀成為左右非對稱等,也可將左 右方向的散射反射光聚光於光檢測器。 此外,關於遮光手段7,可形成為將遮蔽帶貼附於橢 圓鏡而成者,但並不限定於此。只要為能至少遮蔽住正向 反射之低次元繞射光D1即可,例如,亦可於被檢查物3 的端部3a及光源8之間,在與被檢查物3的面直交之垂直 方向上,將做為空間濾光器而由預定寬度的板材所構成之 遮光板,與橢圓鏡2的内面抵接而配置。藉此,低次元繞 317303 11 ,1282853 射光D1可由遮光板來遮蔽,而高次元繞射光⑽則漏出於 遮光板之外,並由橢圓鏡2來聚光。 、 [產業上之可利用性] 藉由不同波長之同調光,可檢測出細微的損傷,以及 在波長較長的同調光當中因吸收較大而無法檢測出之指 傷,或者僅在特定波長的同調光下產纽反射之損傷,、因 •而可特定出損傷的大小及種類,而實現精細的端部傷。 【圖式簡單說明】 一
弟Ϊ圖係顯示以垂直面 部傷檢查裝置之縱向剖面圖 來剖切本發明的實施型態之端 第2圖係顯示以水平面來剖切本發明的實施 部傷檢查裝置之橫向剖面圖。 而 檢查===明的實施型態之發光部來照射被 ▲第4圖係顯示在改變本發明的實施型態之所照射的同 广先的波長時,由光檢測部所檢測出的結果的—例之圖式。 第5圖係顯示在藉由本發明的實施型態之複數個波長 測二3果向改變照射範圍時’由光檢測部所檢 州的結果的一例之圖式。 【主要元件符號說明】 端部傷檢查裝置 2 橢圓鏡 内側 2b 鏡面 頂點部 2d 缺口 發光部 3a 端部 2a 2c 3 317303 12 1282853 3b 損傷 4 5 光檢測部 6 6a 轉動軸 7 8 光源 9 10 照射範圍 11 A 第1焦點位置 B C 同調光 D、D1 L 轴線 λ、λΐ Θ 轉動角 發光部 保持部 遮光手段 聚光手段 遮光板 第2焦點位置 、D 2繞射光 λ6 波長 13 317303

Claims (1)

  1. * 1282853 f 十、申請專利範圍: i·=端部傷檢查裝^係具備··於内側具有鏡面之橢 於^私月向配置於該擴圓鏡的第1焦點位置附近之被 - 的端部,照射同調光之發光部;配置於上述橢 • 1呪的第2焦點位置附近,藉由所照射之上述同調 光,而能檢測出,反射於上述被檢查物的上述端部以 ‘ 及上述橢圓鏡而到達上述第2焦點位置之繞射光之光 才双測部’將上述繞射光中產生正向反射之低次元繞射 • 光加以遮蔽之遮光手段;及保持上述被檢查物,並可 將上述端部於上述第1焦點位置上往圓周方向移動之 保持部,其中: 上述發光部可照射不同波長之上述同調光。
    14 317303
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