JPH037767Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は、ミラー（反射鏡）を振らして被検体
表面に照射光を走査し、被検体表面からの反射光
に基づいて表面欠陥を検出する表面欠陥計測装置
に関する。

〔考案の背景〕

このような表面欠陥計測装置にあつて、従来、
ミラーを光源と被検体表面との間に位置させて軸
支し、その軸を中心として反射面の傾き（以下、
振れ角と称する。）を制御することにより、照射
光が被検体表面位置の同一直線上を往復走査され
るようにするとともに、この走査方向と直交する
方向に被検体を移動するようにして、被検体表面
の所定領域に照射光を走査させて欠陥を計測する
ようにした装置が知られている。このような装置
におけるミラーの振れ角θを制御するミラー駆動
信号Ｄは、第４図ａに示すような三角波状のもの
とされており、振幅D_Aは一走査線長に対応され、
周期D_Tは一往復の走査時間に対応されたものと
なつている。したがつて、信号Ｄの零レベルは走
査幅の中心位置に、ピークは走査幅の両端位置に
それぞれ対応しており、信号Ｄの位相と照射光の
走査位置（正確には目標走査位置）は対応してい
ることから、第４図ｃに示すように、信号Ｄに同
期させた所定間隔のタイミング信号TPに基づい
て反射光（以下、計測データと称する。）を取り
込めば、走査位置に対応させて計測データを得る
ことができる。なお、第４図ｃ図示期間T₁は走
査幅の両端における走査方向の反転および被検体
を１ピツチ移動させるに要する時間であり、T₂
は有効な走査幅に相当する時間である。

ところが、上記の信号Ｄにより駆動制御される
ミラーの振れ角θは、ミラー駆動系の摺動部の摩
擦や慣性等に起因して、信号Ｄに追従したものと
はならず、第４図ｂ図中点線にて示した目標振れ
角に対して、同図中実線にて示すように遅れたも
のとなる。このため、ミラー駆動信号Ｄに基づい
て同一のタイミングで計測データを取り込むと、
走査方向の往きと復りとでは走査位置にずれが生
ずることになり、いずれか一方の走査方向を基準
とした場合、逆方向走査における計測データは走
査位置に誤差を含んだものとなつてしまうという
欠点があつた。因に、実測したところ、上記遅れ
は時間にして0.78ｍsec、走査面における位置ず
れは１mmであつた。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、ミラーの走査方向の切替時に
おける制御遅れを除去して、計測データの位置精
度を向上して表面欠陥計測装置を提供することに
ある。

〔考案の概要〕

本考案は、ミラー駆動信号のいずれか一方の振
れ方向に対応する期間に同期させて、ミラー駆動
信号の振れ方向の反転位置を検出していずれか一
方の振れ方向に対応する期間に同期させて当該駆
動信号を一定量減算補正することにより、ミラー
の振れ方向の相異による振れ角の制御遅れを除去
して、計測データの位置精度を向上させようとす
るものである。

〔考案の実施例〕

以下、本考案を本考案の適用された一実施例に
基づいて説明する。

第１図Ａに一実施例の全体構成図を、同図Ｂに
要部詳細構成図を示す。第１図Ａに示すように、
レーザ発振器などからなる光源１から放射された
光２は、ミラー３の反射面を介して被検体４表面
に照射され、その反射光５は受光素子６に入射さ
れるようになつている。ミラー３はミラー駆動装
置７によつて回転される回転軸に取り付けられて
おり、ミラー駆動信号Ｄの値に応じた振れ角θに
回転制御され、照射光を被検体４の表面位置の同
一直線上に沿つて走査するようになつている。被
検体４は被検体駆動装置８によつて、上記走査方
向と直交する方向に移動されるようになつてい
る。受光素子６に入射された反射光５は電気量の
計測データに変換され、さらにＡ／Ｄ変換器９に
よつてデジタル信号に変換され、メモリを含んで
なるメモリ／判定装置１０に取り込まれるように
なつている。

ミラー駆動信号発生器１１は第１図Ｂに示すよ
うに、基本信号発生器２１、補正量設定器２２、
加算器２３、Ｄ／Ａ変換器２４、フイルタ２５を
含んで形成されている。基本信号発生器２１は、
クロツクパルス発生器１２から出力される第２図
ａのクロツクパルスCPを計数して、第２図ｂに
示す三角波状の基本信号D₀を発生する加算減算
計数器からなつている。基本信号D₀の零レベル
は走査幅の中心に対応し、その振幅D_Aは走査幅
に対応したものとなつている。また、基本信号発
生器２１からは、三角波の変曲点を検出し、負
（又は正）勾配の位相区間に同期した補正指令信
号が出力されるようになつている。補正量設定器
２２は、入力される補正指令信号に同期させて、
第２図Ｃに示す一定値の補正量Δdを出力するよ
うになつている。基本信号D₀は加算器２３にお
いて補正量Δdだけ減算補正され、Ｄ／Ａ変換器
２４によつてアナログ信号に変換された後、フイ
ルタ２５によつて波形整形され、第２図ｄに示す
波形のミラー駆動信号Ｄとなつて、前記ミラー駆
動装置７に出力されるようになつている。

タイミング信号発生器１３は分周器などを含ん
で形成されており、入力されるクロツクパルス
CPに基づいて、第３図に示すように、一走査線
１０１上に設定されたｎ個の計測点（例えば、
P₁〜Pn）の走査位置に同期させて、ｎ個のパル
スからなる計測データ取り込みタイミング信号
TPを生成して出力するようになつている。また、
このタイミング信号TPのｎ番目のパルス立下り
に同期させて、第２図ｇにに示すような被検体駆
動タイミング信号TWを生成して出力するように
なつている。

このように構成される実施例の動作について、
次に説明する。

まず、照射光が被検体４表面の所望とする走査
幅の中心位置（第３図図示点P₀）を照射するよ
うに、ミラー３の傾きを初期設定する。この状態
にて装置を起動させると、ミラー３の振れ角θは
ミラー駆動信号Ｄに比例して一定率で増大され、
照射光は第３図図示点P₀から同図左方に走査さ
れる。走査位置が計測点P₁に対応する点にきた
とき被検体駆動タイミング信号TWが出力され、
これによつて被検体４は第３図において上方に所
定量移送される。この移送に要する時間とミラー
３が反転される時間に対応させて定められた一定
時間T₁内にミラー３の振れ方向が反転される。
この反転方向のミラー駆動信号Ｄは補正量Δdだ
け補正されていることから、ミラー駆動系の制御
遅れが補償され、ミラー３の振れ角θは第２図ｅ
に示すように、基本信号D₀と相似形の同期した
ものとなる。したがつて、T₁時間経過後、照射
光の走査位置は計測点P₁になつており、同時に
出力される計測データ取り込みタイミング信号
TPによつて、計測点P₁の計測データとしてメモ
リ／判定装置１０に取り込まれて記憶される。つ
づいて、順次出力されるタイミング信号TPによ
つて計測点P₂〜Pnに対応された計測データが記
憶される。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、ミラー
走査方向の切替時に同期して、ミラーの振れ量に
比例する駆動信号が一定量だけ減算補正されるか
ら、ミラーはその分だけ切替後の走査方向に急激
に振られることになる。これによつて、ミラー駆
動系の摺動部の摩擦や慣性等に起因するミラーの
走査方向の切替時における制御遅れを除去するこ
とができることから、計測データの位置精度が向
上されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは本考案の一実施例の全体構成図、同
図Ｂはその要部詳細構成図、第２図は実施例各部
の動作波形図、第３図は実施例の走査を説明する
ための計測点配列図、第４図は本考案の背景を説
明するための従来例各部の動作波形図である。 １……光源、３……ミラー、４……被検体、７
……ミラー駆動装置、１０……メモリ／判定装
置、１１……ミラー駆動信号発生器、１３……タ
イミング信号発生器、２１……基本信号発生器、
２２……補正量設定器、２３……加算器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 光源から放射される光を反射して被検体表面に
   照射するように軸支されたミラーと、該ミラーの
   振れ角を制御して被検体表面に位置される同一直
   線上に照射光を走査させるミラー駆動装置と、前
   記ミラーの振れ角に比例する値を有しミラーを一
   定角度幅且つ一定周期で振らす振動波形の駆動信
   号を生成するミラー駆動信号発生器と、該駆動信
   号に同期させ所定間隔で計測データの取り込みタ
   イミング信号を生成するタイミング信号発生器
   と、該タイミング信号に基づいて取り込まれる計
   測データを当該タイミング信号と前記駆動信号と
   により定まる照射光の走査位置に対応させて記憶
   するメモリと、を備えてなる表面欠陥計測装置に
   おいて、前記駆動信号の振れ方向の反転位置を検
   出していずれか一方の振れ方向に対応する期間に
   同期させて当該駆動信号を一定量減算補正する補
   正手段を設けたことを特徴とする表面欠陥計測装
   置。