JPH02143149A - 面板欠陥検出用受光器 - Google Patents
面板欠陥検出用受光器Info
- Publication number
- JPH02143149A JPH02143149A JP29730088A JP29730088A JPH02143149A JP H02143149 A JPH02143149 A JP H02143149A JP 29730088 A JP29730088 A JP 29730088A JP 29730088 A JP29730088 A JP 29730088A JP H02143149 A JPH02143149 A JP H02143149A
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- Japan
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- spot
- face plate
- defect
- light
- surface plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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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- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- 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】
［産業上の利用分野］
この発明は、面板欠％１４’３査装置に使用する受光器
に関するものである。
に関するものである。
［従来の技術］
半導体ＩＣの高密度化の進展に伴って、その基本材料で
あるウェハ面板に存在する塵埃などの欠陥はさらに厳し
く規制されている。これに対して欠陥検査装置の検出性
能は当然向上することが必要である。面板欠陥の検査の
方法は、レーザビームの走査により欠陥の散乱光を受光
するものが専ら用いられている。レーザビームの走査方
法あるいは散乱光の受光方式には各種が実用されている
が、生産現場向きとしては検査が比較的短時間で行われ
る回転走査方式があり、受光器にはオプチカルファイバ
が使用されている。
あるウェハ面板に存在する塵埃などの欠陥はさらに厳し
く規制されている。これに対して欠陥検査装置の検出性
能は当然向上することが必要である。面板欠陥の検査の
方法は、レーザビームの走査により欠陥の散乱光を受光
するものが専ら用いられている。レーザビームの走査方
法あるいは散乱光の受光方式には各種が実用されている
が、生産現場向きとしては検査が比較的短時間で行われ
る回転走査方式があり、受光器にはオプチカルファイバ
が使用されている。
第２図は、回転走査とオプチカルファイバによる検査装
置の概念を示す図である。図において、スピンドル１ａ
により回転される面板１に対してレーザビームＬが垂直
に投光され、集束レンズ２により面板−１−にスポット
が形成され、スポットは面板の半径方向に移動してスパ
イラル状に走査する。面板に存在する欠陥Ｐによるスポ
ットの散乱光は、オプチカルファイバのバンドル３によ
り受光されて光電子増倍管（図示省略）に入力して欠陥
に対する検出信号かえられる。散乱光の集光には勿論レ
ンズによることができるが、オプチカルファイバは適当
な太さのバンドルとして、スポットに接近できるなどの
利点があり、図（ｂ）のようにスポットを中心として、
複数個のバンドルを配列したものが実用されている。
置の概念を示す図である。図において、スピンドル１ａ
により回転される面板１に対してレーザビームＬが垂直
に投光され、集束レンズ２により面板−１−にスポット
が形成され、スポットは面板の半径方向に移動してスパ
イラル状に走査する。面板に存在する欠陥Ｐによるスポ
ットの散乱光は、オプチカルファイバのバンドル３によ
り受光されて光電子増倍管（図示省略）に入力して欠陥
に対する検出信号かえられる。散乱光の集光には勿論レ
ンズによることができるが、オプチカルファイバは適当
な太さのバンドルとして、スポットに接近できるなどの
利点があり、図（ｂ）のようにスポットを中心として、
複数個のバンドルを配列したものが実用されている。
［解決しようとする課題］
」−２したオプチカルファイバの受光器による欠陥検出
データに問題がある。第３図は、面板に対して直径の判
明している標準微粒子を付着して行ったテストデータで
、微粒子の直径（粒径）ｄに対する検出電圧比を示す。
データに問題がある。第３図は、面板に対して直径の判
明している標準微粒子を付着して行ったテストデータで
、微粒子の直径（粒径）ｄに対する検出電圧比を示す。
実線は空気中の微粒子の散乱光に関する理論曲線で公知
されたものであり、この曲線は面板に付着した微粒子に
対しても、レンズ方式の受光器により正しいことが確認
されている。これに対して上記の第２図（ａ）、（ｂ）
の構成によるオプチカルファイバ受光器の検出データは
、図示点線のように、粒径が〜１μｍ以」二では検出電
圧が実線のものより低い。このような検出電圧の差によ
り、実際の粒径に対して測定粒径は過小となり、データ
の信頼性が劣化する。
されたものであり、この曲線は面板に付着した微粒子に
対しても、レンズ方式の受光器により正しいことが確認
されている。これに対して上記の第２図（ａ）、（ｂ）
の構成によるオプチカルファイバ受光器の検出データは
、図示点線のように、粒径が〜１μｍ以」二では検出電
圧が実線のものより低い。このような検出電圧の差によ
り、実際の粒径に対して測定粒径は過小となり、データ
の信頼性が劣化する。
以上のオプチカルファイバ受光器の検出電圧の低下に対
する有力な原因として、面板に付着した微粒子の散乱光
には特異な指向性があり、これに対する受光器の指向特
性との関係によるものと考えられる。すなわち、空気中
と異なり微粒子が面板に付着した場合は、微粒子の散乱
光の一部が面板表面で反射する。見方を変えると、微粒
子に対する映像による散乱光が散乱する。これを第４図
（ａ）により説明する。面板１に付着した微粒子Ｐに対
してその映像Ｐ′が生ずる。ＰとＰ′の散乱光は厳密に
はそれぞれ指向性があり ｐ ｒの散乱光に対してＰが
遮蔽する影響もある筈であるが、無指向と仮定して、そ
れぞれ実線および点線で示す球面波として拡散するもの
とする。ＰとＰ′の中心は粒径ｄだけ離れており、任意
の点Ｒとの距離ｒｌ、ｒ２が異なるので２つの球面波は
干渉して強度が変化する。実線と点線はレーザビームの
波長λの間隔でそれぞれのピークを示し、両者が改なる
点Ｒ１は山（最大強度）となり、両者が半波長ずれた点
Ｒ２では谷（最小強度）となる。これらの角度位置は、
波長λと粒径ｄの関係により一意的に決まる。図（ｂ）
はλとｄの比率を変えた場合の指向性の変化を示すもの
で、放射状に延びた実線は山を、点線は谷の方向を示す
。以下第１象限についてみると、ｄ＝λ／２では１方向
のみに山があり谷は而仮に垂直方向で角度に対する指向
変化が緩やかである。ｄ＝３λでは、２方向に、またｄ
＝５λでは４方向にそれぞれ山と谷があり、ｄが大きい
程干渉の角度が小さい。これらに対して、従来の第２図
（ａ）、（ｂ）で示したオプチカルファイバは角度方向
に対して狭い範囲のみを受光するので、これが丁度谷に
当たるときは受光量が減少する。これを数値的にみると
、波長λが０．６３２８μｍのヘリウム・ネオンのレー
ザの場合は、ｄ＝３λ＝１．９μｍ１５λ＝３．１／１
ｍで、前記のデータで１μｍ以上がこの指向性の谷によ
り検出電圧が低下することが察知される。なお、以−Ｌ
は球形の標準粒子に対する問題であって、検出性能の評
価または検出データの校正には重要であるが、実用の検
査装置では任意の形状の欠陥による強い指向性の散乱光
を効率良く受光することも併せて必要である。
する有力な原因として、面板に付着した微粒子の散乱光
には特異な指向性があり、これに対する受光器の指向特
性との関係によるものと考えられる。すなわち、空気中
と異なり微粒子が面板に付着した場合は、微粒子の散乱
光の一部が面板表面で反射する。見方を変えると、微粒
子に対する映像による散乱光が散乱する。これを第４図
（ａ）により説明する。面板１に付着した微粒子Ｐに対
してその映像Ｐ′が生ずる。ＰとＰ′の散乱光は厳密に
はそれぞれ指向性があり ｐ ｒの散乱光に対してＰが
遮蔽する影響もある筈であるが、無指向と仮定して、そ
れぞれ実線および点線で示す球面波として拡散するもの
とする。ＰとＰ′の中心は粒径ｄだけ離れており、任意
の点Ｒとの距離ｒｌ、ｒ２が異なるので２つの球面波は
干渉して強度が変化する。実線と点線はレーザビームの
波長λの間隔でそれぞれのピークを示し、両者が改なる
点Ｒ１は山（最大強度）となり、両者が半波長ずれた点
Ｒ２では谷（最小強度）となる。これらの角度位置は、
波長λと粒径ｄの関係により一意的に決まる。図（ｂ）
はλとｄの比率を変えた場合の指向性の変化を示すもの
で、放射状に延びた実線は山を、点線は谷の方向を示す
。以下第１象限についてみると、ｄ＝λ／２では１方向
のみに山があり谷は而仮に垂直方向で角度に対する指向
変化が緩やかである。ｄ＝３λでは、２方向に、またｄ
＝５λでは４方向にそれぞれ山と谷があり、ｄが大きい
程干渉の角度が小さい。これらに対して、従来の第２図
（ａ）、（ｂ）で示したオプチカルファイバは角度方向
に対して狭い範囲のみを受光するので、これが丁度谷に
当たるときは受光量が減少する。これを数値的にみると
、波長λが０．６３２８μｍのヘリウム・ネオンのレー
ザの場合は、ｄ＝３λ＝１．９μｍ１５λ＝３．１／１
ｍで、前記のデータで１μｍ以上がこの指向性の谷によ
り検出電圧が低下することが察知される。なお、以−Ｌ
は球形の標準粒子に対する問題であって、検出性能の評
価または検出データの校正には重要であるが、実用の検
査装置では任意の形状の欠陥による強い指向性の散乱光
を効率良く受光することも併せて必要である。
［課題を解決するための手段］
この発明は、回転する被検査の面板に対してレーザビー
ムを垂直に投光してスポットにより面板を走査し、面板
の欠陥による散乱光を受光して欠陥を検査する面板欠陥
検査装置に使用する欠陥検出用受光器であって、多数の
オプチカルファイバ素線よりなるバンドルを、スポット
を指向する方向に複数個集合して球面状の受光面を形成
し、レーザビームと面板のなす平面上におけるスポット
に対する受光面のなす角度を少なく６０＠以上として面
板の平面−りでスポットの全周囲を包囲したものである
。
ムを垂直に投光してスポットにより面板を走査し、面板
の欠陥による散乱光を受光して欠陥を検査する面板欠陥
検査装置に使用する欠陥検出用受光器であって、多数の
オプチカルファイバ素線よりなるバンドルを、スポット
を指向する方向に複数個集合して球面状の受光面を形成
し、レーザビームと面板のなす平面上におけるスポット
に対する受光面のなす角度を少なく６０＠以上として面
板の平面−りでスポットの全周囲を包囲したものである
。
上記において、バンドルは適当な寸法、形状に形成して
、その入射面を上記の球面として集合して単位受光器を
形成し、複数の単位受光器をスポットの周囲に円形に配
列したものである。
、その入射面を上記の球面として集合して単位受光器を
形成し、複数の単位受光器をスポットの周囲に円形に配
列したものである。
［作用コ
以りの構成による面板欠陥検出用受光器は、受光部が球
面状で、バンドルの方向がスポットを指向しているので
、各オプチカルファイバ素線に入射するレーザビームは
、入射角に対する選択性による損失なく光電変換器に伝
送される。受光部はレーザビームと面板を含む平面上で
８００以上の角度で散乱光を受光して、微粒子とその映
像の球面波の−「渉波の指向性による検出電圧の低下が
防止される。また、単位受光器を円形に配列することに
より、受光立体角が１曜的の増加して粒径に対する検出
性能が向−ヒするものである。
面状で、バンドルの方向がスポットを指向しているので
、各オプチカルファイバ素線に入射するレーザビームは
、入射角に対する選択性による損失なく光電変換器に伝
送される。受光部はレーザビームと面板を含む平面上で
８００以上の角度で散乱光を受光して、微粒子とその映
像の球面波の−「渉波の指向性による検出電圧の低下が
防止される。また、単位受光器を円形に配列することに
より、受光立体角が１曜的の増加して粒径に対する検出
性能が向−ヒするものである。
［実施例］
第１図（ａ）、（ｂ） 、（ｃ）および（ｄ）は、この
発明による面板欠陥検出用受光器の実施例の構造図とそ
の機能の説明図である。図（ａ）、（ｂ）において、ス
ピンドル１ａにより回転する面板１に対して、レーザビ
ームＬを集束レンズ２を通して投光し、面板のスポラ）
Ｓｐを移動して走査する。多数のオプチカルファイバ素
線をまとめて適当な寸法、形状（例えば方形断面）のバ
ンドル４とし、複数のバンドルを集合して単位受光器５
を形成する。単位受光器５の受光部５ａを、スポラ）Ｓ
ｐを中心とする球面とし、レーザビームと面板のなす平
面内の角度、すなわち受光角θはレーザビームと面板に
接触しない範囲でできる限り太き（，６０゜以上とする
。次に各バンドルの方向であるが、よく知られているよ
うにオプチカルファイバは入射角に対する選択性が強い
。図（Ｃ）において、オプチカルファイバ素１ｉ１７の
入射面７ａに対して、レーザビームの入射角φが比較的
狭い〜１５°以下のときは素線内部で全反射されて伝送
されるが、これ以」二の入射角では損失が大きい。そこ
で、各バンドル４の方向を図（ａ）、（ｂ）の点線で示
すようにスポットＳｐに１旨向するように集合する。こ
れにより、欠陥Ｐの散乱光は小さい入射角で各バンドル
４のオプチカルファイバ素線７に入力して１０失なく伝
送される。
発明による面板欠陥検出用受光器の実施例の構造図とそ
の機能の説明図である。図（ａ）、（ｂ）において、ス
ピンドル１ａにより回転する面板１に対して、レーザビ
ームＬを集束レンズ２を通して投光し、面板のスポラ）
Ｓｐを移動して走査する。多数のオプチカルファイバ素
線をまとめて適当な寸法、形状（例えば方形断面）のバ
ンドル４とし、複数のバンドルを集合して単位受光器５
を形成する。単位受光器５の受光部５ａを、スポラ）Ｓ
ｐを中心とする球面とし、レーザビームと面板のなす平
面内の角度、すなわち受光角θはレーザビームと面板に
接触しない範囲でできる限り太き（，６０゜以上とする
。次に各バンドルの方向であるが、よく知られているよ
うにオプチカルファイバは入射角に対する選択性が強い
。図（Ｃ）において、オプチカルファイバ素１ｉ１７の
入射面７ａに対して、レーザビームの入射角φが比較的
狭い〜１５°以下のときは素線内部で全反射されて伝送
されるが、これ以」二の入射角では損失が大きい。そこ
で、各バンドル４の方向を図（ａ）、（ｂ）の点線で示
すようにスポットＳｐに１旨向するように集合する。こ
れにより、欠陥Ｐの散乱光は小さい入射角で各バンドル
４のオプチカルファイバ素線７に入力して１０失なく伝
送される。
次に、複数個の単位受光″ａ５をスポラ）Ｓｐを中心と
して図（ｄ）のように配列して円形の受光器６が完成す
る。
して図（ｄ）のように配列して円形の受光器６が完成す
る。
［発明の効果コ
以１によるこの発明の欠陥検出用受光器は、広い立体角
で均等な受光能力を有するので、而仮における標準微粒
子とその映像による干渉波の指向性に左右されずに散乱
光が受光されて、第２図に示した従来のオプチカルファ
イバ受光器に生じた検出電圧低下の問題が解消される。
で均等な受光能力を有するので、而仮における標準微粒
子とその映像による干渉波の指向性に左右されずに散乱
光が受光されて、第２図に示した従来のオプチカルファ
イバ受光器に生じた検出電圧低下の問題が解消される。
また、この発明の受光器はスポットに対して全周を間隙
なく密に包囲しているので、散乱光に対する立体角が従
来のオプチカルファイバ受光器の数倍に増加して従来以
上に微小な欠陥を検出できるなど、面板欠陥装置の信頼
性と性能の向上に寄与する効果には大きいものがある。
なく密に包囲しているので、散乱光に対する立体角が従
来のオプチカルファイバ受光器の数倍に増加して従来以
上に微小な欠陥を検出できるなど、面板欠陥装置の信頼
性と性能の向上に寄与する効果には大きいものがある。
第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、この発
明による面板欠陥検出用受光器の実施例の構造図と機能
説明図、第２図（ａ）および（ｂ）は、オプチカルファ
イバを使用した従来の受光器の構成図、第３図は、第２
図（ａ）、（ｂ）による標準粒子の検出データの曲線と
理論曲線の比較図、第４図（ａ）および（ｂ）は、面板
上の微粒子の球面波とその映像による球面波の干渉の説
明図である。 １・・・面板Ｎ ｌａ・・・スピンドル
、２・・・集束レンズ、 ３．４・・・オプチカルファイバのバンドル、５・・・
単位受光４、 ５ａ・・・受光部、６・・・受光器、
７・・・オプチカルファイバ素線、７ａ・・・入
射面。
明による面板欠陥検出用受光器の実施例の構造図と機能
説明図、第２図（ａ）および（ｂ）は、オプチカルファ
イバを使用した従来の受光器の構成図、第３図は、第２
図（ａ）、（ｂ）による標準粒子の検出データの曲線と
理論曲線の比較図、第４図（ａ）および（ｂ）は、面板
上の微粒子の球面波とその映像による球面波の干渉の説
明図である。 １・・・面板Ｎ ｌａ・・・スピンドル
、２・・・集束レンズ、 ３．４・・・オプチカルファイバのバンドル、５・・・
単位受光４、 ５ａ・・・受光部、６・・・受光器、
７・・・オプチカルファイバ素線、７ａ・・・入
射面。
Claims (2)
- （１）、回転する被検査の面板に対してレーザビームを
垂直に投光して該面板に生ずるスポットを走査し、該面
板の欠陥による散乱光を受光して該欠陥を検査する面板
欠陥検査装置において、多数のオプチカルファイバ素線
よりなるバンドルを、上記スポットを指向する方向とし
て複数個集合して球面状の受光面を形成し、上記レーザ
ビームと面板のなす平面上における上記スポットに対す
る上記受光面のなす角度を少なくとも６０゜以上として
上記スポットの全周囲を包囲したことを特徴とする、面
板欠陥検出用受光器。 - （２）、適当な寸法、形状に形成された上記バンドルの
受光面を上記球面として集合して単位受光器とし、複数
個の該単位受光器を上記スポットを中心として円形に配
列した、請求項１記載の面板欠陥検出用受光器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29730088A JPH02143149A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 面板欠陥検出用受光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29730088A JPH02143149A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 面板欠陥検出用受光器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02143149A true JPH02143149A (ja) | 1990-06-01 |
Family
ID=17844725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29730088A Pending JPH02143149A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 面板欠陥検出用受光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02143149A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994024600A1 (de) * | 1993-04-22 | 1994-10-27 | Imab Stiftung | Laserstreulichtmikroskop |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP29730088A patent/JPH02143149A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994024600A1 (de) * | 1993-04-22 | 1994-10-27 | Imab Stiftung | Laserstreulichtmikroskop |
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