JPH01318908A - 鏡面体の表面検査装置 - Google Patents
鏡面体の表面検査装置Info
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- JPH01318908A JPH01318908A JP15101388A JP15101388A JPH01318908A JP H01318908 A JPH01318908 A JP H01318908A JP 15101388 A JP15101388 A JP 15101388A JP 15101388 A JP15101388 A JP 15101388A JP H01318908 A JPH01318908 A JP H01318908A
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- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 6
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (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】
［産業上の利用分野］
本発明は鏡面体の表面を検査する装置に係り、主として
半導体ウェーへの表面の欠陥を高精度に検出する装置に
関する。
半導体ウェーへの表面の欠陥を高精度に検出する装置に
関する。
［従来技術］
半導体ウェーハのような鏡面状の表面の欠陥を検出する
には、検出感度の高いことからいわゆる魔鏡現象を応用
した検査装置が知られている。
には、検出感度の高いことからいわゆる魔鏡現象を応用
した検査装置が知られている。
従来におけるこの様な装置においては、被検査鏡面に光
束を照射し、その反射光のスクリーン投影像を直接観察
したり、あるいはテレビカメラや写真機でデフォーカス
像を撮影し、その観察像の明暗分布から表面の欠陥を検
出していた。
束を照射し、その反射光のスクリーン投影像を直接観察
したり、あるいはテレビカメラや写真機でデフォーカス
像を撮影し、その観察像の明暗分布から表面の欠陥を検
出していた。
高感度のテレビカメラの撮像管を用いることにより明る
い部屋でも観察可能であるので、近時においてはテレビ
カメラで撮影してモニタ像を見る方式が多い。
い部屋でも観察可能であるので、近時においてはテレビ
カメラで撮影してモニタ像を見る方式が多い。
これらの技術は特開昭５５−１０１００２号、特開昭５
７−１８６１０６号、特開昭５８−１７９３０３号、実
開昭５７−１３４６１２号等の各公報に開示されている
。
７−１８６１０６号、特開昭５８−１７９３０３号、実
開昭５７−１３４６１２号等の各公報に開示されている
。
［本発明が解決しようとする問題点］
これらの装置においては、搬像面との共役面は搬像面に
近ければ近いほど欠陥の検出能力即ち感度が高くなるこ
とが前提となっていた。しかしながら、例えば半導体ウ
ェーハの表面の欠陥にはへコミ、突起、ユガミ等欠陥の
種類・程度は種々雑多であり、撮像面との共役面は撮像
管に近ければ一概に感度が高くなるということはできな
い。
近ければ近いほど欠陥の検出能力即ち感度が高くなるこ
とが前提となっていた。しかしながら、例えば半導体ウ
ェーハの表面の欠陥にはへコミ、突起、ユガミ等欠陥の
種類・程度は種々雑多であり、撮像面との共役面は撮像
管に近ければ一概に感度が高くなるということはできな
い。
この点を第３図、第４図の図面に基づいて説明する。
第３図は被検面に突起がある場合の説明図である。
充分研磨された鏡面状の被検体にある突起の曲率半径は
一般に非常に小ざい。このため、突起に照射した反射光
は大きく拡散し、散乱光が他の光と分離しすぎてしまい
明暗が強調されないので、撮像面と共役な位置を搬像面
に近付ける程検出が難しくなる。
一般に非常に小ざい。このため、突起に照射した反射光
は大きく拡散し、散乱光が他の光と分離しすぎてしまい
明暗が強調されないので、撮像面と共役な位置を搬像面
に近付ける程検出が難しくなる。
第４図はへコミがある被検体表面の場合の説明図である
。
。
上方のへコミａは曲率半径が小ざいので、被検体に近い
Ａの位置にｒｉ像面と共役な位置を置くと明点として最
もはっきり観察される。下方のへコミｂは撮像面により
近いＢの位置に置くと最もはっきり観察される。
Ａの位置にｒｉ像面と共役な位置を置くと明点として最
もはっきり観察される。下方のへコミｂは撮像面により
近いＢの位置に置くと最もはっきり観察される。
この点は被検体との間に縮小光学系を置いた場合でも同
じである。
じである。
上記の結果から推認できるように極めてなだらかな鏡面
全体に亘る起伏、換言すれば曲率半径が大きい欠陥を検
査するには一般に搬像面と共役な位置はできるだけ＠像
面に近付けた方がよいが、曲率半径が小さい欠陥では撮
像面との共役面が撮像面に近ければ近いほど欠陥の検出
能力が高くなるとはいえない。
全体に亘る起伏、換言すれば曲率半径が大きい欠陥を検
査するには一般に搬像面と共役な位置はできるだけ＠像
面に近付けた方がよいが、曲率半径が小さい欠陥では撮
像面との共役面が撮像面に近ければ近いほど欠陥の検出
能力が高くなるとはいえない。
従って従来の装置は一般に不鮮明さは我慢してその中間
部に合せておくか、曲率半径の大きい欠陥の検出を犠牲
にするかいずれかで、鏡面体表面の欠陥の全体を精度よ
く検出する装置としては不適当であった。
部に合せておくか、曲率半径の大きい欠陥の検出を犠牲
にするかいずれかで、鏡面体表面の欠陥の全体を精度よ
く検出する装置としては不適当であった。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、−台の
装置にて鏡面体の欠陥の全体を高精度かつ容易に検出で
きる鏡面体の表面検査装置を提供することにある。
装置にて鏡面体の欠陥の全体を高精度かつ容易に検出で
きる鏡面体の表面検査装置を提供することにある。
［問題点を解決する手段］
本発明は、上記目的を達成するために、点光源から出射
した平行又は拡散の光束を鏡面体に照射し、鏡面体表面
と非共役な位置の反射像をテレビカメラで撮影し、その
明暗の分布状態に基づき鏡面体の表面を検査する鏡面体
の表面検査装置において、撮影レンズの物側に補助レン
ズを配置するとともに、該補助レンズを脱着させる手段
を設けたことを特徴としている。
した平行又は拡散の光束を鏡面体に照射し、鏡面体表面
と非共役な位置の反射像をテレビカメラで撮影し、その
明暗の分布状態に基づき鏡面体の表面を検査する鏡面体
の表面検査装置において、撮影レンズの物側に補助レン
ズを配置するとともに、該補助レンズを脱着させる手段
を設けたことを特徴としている。
また、前記撮影レンズの物側に複数の補助レンズを有す
る補助レンズ保持手段を配置し、任意の補助レンズを選
択する手段を設けたことを特徴としている。
る補助レンズ保持手段を配置し、任意の補助レンズを選
択する手段を設けたことを特徴としている。
更には、前記撮影レンズの物側に補助レンズを配置し、
該補助レンズを光軸方向に移動させる手段を設けている
ことを特徴としている。
該補助レンズを光軸方向に移動させる手段を設けている
ことを特徴としている。
［作 用］
補助レンズを光軸方向に移動させ、或いは補助レンズを
切替えることによってテレビカメラの撮像面と共役な位
置を変えることができ、鏡面体の任意の位置の反射像を
得ることができる。
切替えることによってテレビカメラの撮像面と共役な位
置を変えることができ、鏡面体の任意の位置の反射像を
得ることができる。
［実施例］
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
！塵拠ユ
第１図は本発明の１実施例の基本光学系の配置図でおる
。
。
１は点光源で、タングステンランプを使用している。
光源としてはレーザ光でもよいが、イクスバンダ等の拡
大光学系で光束を十分拡大することが必要である。
大光学系で光束を十分拡大することが必要である。
２は集光レンズで、集光レンズ２に対し点光源１とピン
ホール３は共役である。
ホール３は共役である。
４はコリメーティングレンズで、その前側焦点距離にピ
ンホール３が位置するように配置されている。
ンホール３が位置するように配置されている。
原理的には拡散光でも問題はないが、被検体のサイズが
大きくなると大きな集光レンズが必要となる。
大きくなると大きな集光レンズが必要となる。
５は表面が鏡面状の被検体で、半導体ウェー八等である
。
。
６は集光レンズで、被検体表面の反射光全体をテレビカ
メラの撮像面に取り入れる。第２図のようにコリメーテ
ィングレンズ４と集光レンズ６とを共用化させてもよい
。
メラの撮像面に取り入れる。第２図のようにコリメーテ
ィングレンズ４と集光レンズ６とを共用化させてもよい
。
７はターレット式レンズ交換器で、図示なきモータで回
転させ補助レンズ８を他のレンズ又は空洞に切替える。
転させ補助レンズ８を他のレンズ又は空洞に切替える。
補助レンズの切替えにともなう像の大きざの変化を最小
に押え、また、撮像面共役位置の移動範囲を広くする必
要からレンズ交換器７は撮影レンズの近い位置に置かれ
ることが望ましい。
に押え、また、撮像面共役位置の移動範囲を広くする必
要からレンズ交換器７は撮影レンズの近い位置に置かれ
ることが望ましい。
なお、補助レンズとして凹レンズをも入れて撮像面共役
位置を被検体より光源側に置けるようにすると、明暗が
反転した像を見ることができる。
位置を被検体より光源側に置けるようにすると、明暗が
反転した像を見ることができる。
９はテレビカメラで、撮影レンズ１０は集光レンズ６の
略焦点距離に配置されている。１１はテレビカメラの撮
像面である。
略焦点距離に配置されている。１１はテレビカメラの撮
像面である。
以上のような実施例において以下その動作を説明する。
点光源から出射した拡散光は集光レンズ２にて集光され
、ピンホール３で迷光をカットされる。
、ピンホール３で迷光をカットされる。
その後、コリメーティングレンズ４にて平行光束にされ
、被検体表面に照射される。
、被検体表面に照射される。
被検体５の表面からの反射光は集光レンズ６にて集光さ
れ、補助レンズ８．Ｉｉ影レンズ１０を介し搬像面に入
射する。
れ、補助レンズ８．Ｉｉ影レンズ１０を介し搬像面に入
射する。
検査者は検出したい欠陥の種類等を考慮して、この検出
に適したレンズを光路内に配置するようにレンズ交換器
７を回転させ、図示なきモニタ上の像を観察することに
よ咲欠陥の検出をする。
に適したレンズを光路内に配置するようにレンズ交換器
７を回転させ、図示なきモニタ上の像を観察することに
よ咲欠陥の検出をする。
Ｘ血■ユ
第２図は簡易型の実施例の光学系の配置図である。第１
図と同一の部品には同じ番号を付している。
図と同一の部品には同じ番号を付している。
コリメーティングレンズ１２は第１図のコリメーティン
グレンズ４と集光レンズ６とを兼ねた働きをする。
グレンズ４と集光レンズ６とを兼ねた働きをする。
補助レンズ８は図示なきモータ等の駆動手段により光路
内と光路外を往復する。これにより撮像面共役位置を二
段階に切替えることができる。
内と光路外を往復する。これにより撮像面共役位置を二
段階に切替えることができる。
なお、撮像面共役位置を撮像面１１により近づけるため
には補助レンズは凸レンズの方が好ましいが、この場合
にレンズを光路内に挿入すると撮像面共役位置は搬像面
１１に近づく。反対に光路外に脱出させると、ｔｉｔｉ
像面１１から遠ざかる。
には補助レンズは凸レンズの方が好ましいが、この場合
にレンズを光路内に挿入すると撮像面共役位置は搬像面
１１に近づく。反対に光路外に脱出させると、ｔｉｔｉ
像面１１から遠ざかる。
コリメーティングレンズ１２の焦点距離を１２００ｒｒ
ａとした場合には、コリメーティングレンズから４００
ｍ前後のところをｉ彰しンズ１０に対して撮像面１１と
共役にすると、曲率半径の小さい突起やヘコミ、ユガミ
を見ることができる。
ａとした場合には、コリメーティングレンズから４００
ｍ前後のところをｉ彰しンズ１０に対して撮像面１１と
共役にすると、曲率半径の小さい突起やヘコミ、ユガミ
を見ることができる。
曲率半径の大きいヘコミや面全体の起伏等を検査すると
きは補助レンズ８光路内に挿入して観察する。
きは補助レンズ８光路内に挿入して観察する。
欠乏■ユ
実施例２においては補助レンズを光路の内外に挿入又は
脱出させているが、補助レンズを光軸方向に移動させる
ことにより撮像面共役位置を連続的に変えることができ
る。
脱出させているが、補助レンズを光軸方向に移動させる
ことにより撮像面共役位置を連続的に変えることができ
る。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明によれば撮像面
共役位置を容易に変えることができるので、−台の装置
にて鏡面体表面の欠陥の全体を高精度に検出できる
共役位置を容易に変えることができるので、−台の装置
にて鏡面体表面の欠陥の全体を高精度に検出できる
第１図は本発明の実施例の基本光学系配置図、第２図は
第２の実施例の基本光学系配置図、第３図は被検体表面
に突起があるときの反射光の説明図、第４図は被検体に
ヘコミがあるときの反射光の説明図である。 １・・・・・・点光源 ３・・・・・・ピンホ
ール４・・・・・・コリメーティングレンズ６・・・・
・・集光レンズ ７・・・・・・ターレット式レンズ交換器８・・・・・
・補助レンズ ９・・・・・・テレビカメラ １１・・・・・・撮像面
特許出願人 株式会社二デック 第１ｆ図
第２の実施例の基本光学系配置図、第３図は被検体表面
に突起があるときの反射光の説明図、第４図は被検体に
ヘコミがあるときの反射光の説明図である。 １・・・・・・点光源 ３・・・・・・ピンホ
ール４・・・・・・コリメーティングレンズ６・・・・
・・集光レンズ ７・・・・・・ターレット式レンズ交換器８・・・・・
・補助レンズ ９・・・・・・テレビカメラ １１・・・・・・撮像面
特許出願人 株式会社二デック 第１ｆ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）点光源から出射した平行又は拡散の光束を鏡面体に
照射し、鏡面体表面と非共役な位置の反射像をテレビカ
メラで撮影し、その明暗の分布状態に基づき鏡面体の表
面を検査する鏡面体の表面検査装置において、 前記撮影レンズの物側に補助レンズを配置するとともに
、該補助レンズを脱着させる手段を設けたことを特徴と
する鏡面体の表面検査装置。 ２）点光源から出射した平行又は拡散の光束を鏡面体に
照射し、鏡面体表面と非共役な位置の反射像をテレビカ
メラで撮影し、その明暗の分布状態に基づき鏡面体の表
面を検査する鏡面体の表面検査装置において、 前記撮影レンズの物側に複数の補助レンズを有する補助
レンズ保持手段を配置し、任意の補助レンズを選択する
手段を設けたことを特徴とする鏡面体の表面検査装置。 ３）点光源から出射した平行又は拡散の光束を鏡面体に
照射し、鏡面体表面と非共役な位置の反射像をテレビカ
メラで撮影し、その明暗の分布状態に基づき鏡面体の表
面を検査する鏡面体の表面検査装置において、 前記撮影レンズの物側に補助レンズを配置し、該補助レ
ンズを光軸方向に移動させる手段を設けたことを特徴と
する鏡面体の表面検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15101388A JP2577960B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 鏡面体の表面検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15101388A JP2577960B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 鏡面体の表面検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01318908A true JPH01318908A (ja) | 1989-12-25 |
| JP2577960B2 JP2577960B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=15509391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15101388A Expired - Fee Related JP2577960B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 鏡面体の表面検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2577960B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006266934A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | フィルムの欠陥検出方法および欠陥検出装置 |
| KR100896114B1 (ko) * | 2005-07-29 | 2009-05-07 | 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 | 불균일검사 장치 및 불균일검사 방법 |
| JP2011027443A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-10 | Ryuze Inc | 簡易テレセントリックレンズ装置及びこれを用いた平板状透明体の微小凹凸欠陥検査方法、装置 |
| CN106596053A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-04-26 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 具有同步控制功能的点源透过率杂光测试系统及方法 |
| WO2017179243A1 (ja) * | 2016-04-12 | 2017-10-19 | 新日鐵住金株式会社 | 被検査体撮像装置、被検査体撮像方法、表面検査装置及び表面検査方法 |
| CN109443244A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-03-08 | 华中科技大学无锡研究院 | 基于立体视觉和光刀面约束剔除高光反射异常错误点的方法 |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP15101388A patent/JP2577960B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US10281408B2 (en) | 2016-04-12 | 2019-05-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Inspection object imaging apparatus, inspection object imaging method, surface inspection apparatus, and surface inspection method |
| CN106596053A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-04-26 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 具有同步控制功能的点源透过率杂光测试系统及方法 |
| CN109443244A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-03-08 | 华中科技大学无锡研究院 | 基于立体视觉和光刀面约束剔除高光反射异常错误点的方法 |
| CN109443244B (zh) * | 2018-10-19 | 2021-02-02 | 华中科技大学无锡研究院 | 剔除高光反射异常错误点的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2577960B2 (ja) | 1997-02-05 |
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