JPH0656763U - 固体表面評価装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】測定試料全面の洗浄評価、表面処理評価等の分
布状況を知ることができる固体表面評価装置を提供する
ことにある。 【構成】測定試料５を載置して移動させる移動テーブル
２の搬入側に測定試料５の表面に蒸気を吹き付けて測定
試料の表面全体に結露させる蒸気発生装置６を設け、こ
の蒸気発生装置６によって結露された測定試料５の表面
に対して傾斜角度を持った光軸の照射光を照射させる光
源８および測定試料５の表面に対向して照射光の照射点
における透過光または反射光の光量を検知するラインセ
ンサ９を設ける。そして、移動テーブル２の移動に伴う
測定試料５の移動によって測定試料５の全面の結露状態
を取り込み、このラインセンサ９からの画像信号を画像
処理装置２０によって画像処理し、モニター２１に表示
することにある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、例えば液晶ガラス、ディスク、半導体ウェハ等の固体表面の洗 浄評価、表面処理評価を行う固体表面評価装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

液晶ガラス、ディスク、半導体ウェハ等を洗浄した後あるいは表面処理した 後、その洗浄度または表面処理効果を評価するための固体表面評価装置が知られ ている。

【０００３】 固体表面評価装置として、固体表面に対する水滴の濡れる角度、つまり接触角 を測定して表面評価を行う接触角測定方式が知られている。この接触角測定方式 は、測定試料の表面に水滴を接触させ、その水滴の接触角を測定して測定試料の 洗浄度合（表面脱脂）や処理状態を評価するものである。

【０００４】 例えば、測定試料の洗浄度合を評価する場合には、測定試料の表面に水滴を接 触させ、その水滴の接触角を測定し、接触角が大きい時には油量残が多く、表面 脱脂が不十分であると判断し、接触角が小さくなるつれて油量残が少なくなり、 表面脱脂が行われ、一定の接触角以下であると洗浄が良好に行われていると判断 している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、前述のように構成された固体表面評価装置は、測定する位置があ る１点での値であり、測定試料全面の洗浄評価、表面処理評価等の分布状況を知 ることができない。また、測定点を増やすには、１点での測定時間がかかるため 、測定試料が大面積化してきている液晶ガラス等の全面について測定を行うには 膨大な時間がかかり実用的でない。

【０００６】 また、測定時に測定試料に対して多くの液体を付着させるため、測定時間中に 測定試料の表面に与える影響が大きく、また、測定後に付着した液体を回収する のが困難である。

【０００７】 この考案は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、 測定試料全面の洗浄評価、表面処理評価等の分布状況を知ることができ、また測 定試料が大面積であっても短時間に測定することができ、さらに液体が少量で短 時間測定であるので測定試料の表面に対する影響が少ない固体表面評価装置を提 供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案は、前述した目的を達成するために、測定試料を載置して移動させ る移動テーブルおよび測定試料の表面に蒸気を吹き付けて測定試料の表面全体に 結露させる蒸気発生装置を設けるとともに、この蒸気発生装置によって結露され た前記測定試料の表面に対して傾斜角度を持った光軸の照射光を照射させる光源 を設ける。さらに、前記移動テーブルの試料載置面に対向して前記照射光の照射 点における透過光または反射光の光量を検知し前記移動テーブルの移動により測 定試料の全面の結露状態を取り込むラインセンサを設け、このラインセンサから の画像信号を画像処理装置によって画像処理することにある。

【０００９】

【作用】

移動する測定試料の表面に蒸気を吹き付けて測定試料の表面全体に結露させ 、その結露された測定試料の表面に対して傾斜角度を持った光軸の照射光を照射 させると、測定試料の表面の汚染されている部分と汚染されていない部分とで照 射光の照射点における透過光または反射光の光量が異なるため、その光量をライ ンセンサによって取り込み、さらに測定試料が移動しているため結露状態を全面 画像として取り込むことができ、この画像信号が画像処理装置によって画像処理 することにより、測定試料全面の表面状態を分布的に評価できる。

【００１０】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

【００１１】 図１は固体表面評価装置を示すもので、１は本体であり、この本体１の上面に は移動テーブル２が設けられている。この移動テーブル２は駆動機構（図示しな い）によって左右方向に往復移動自在であり、中央部には開口部３を有する試料 載置面４が設けられている。

【００１２】 そして、この試料載置面４には固体表面の洗浄評価、表面処理評価を行うため の例えば液晶ガラス、ディスク、半導体ウェハ等の測定試料５が載置され、移動 テーブル２の移動によって矢印ａ方向に走行するようになっている。

【００１３】 移動テーブル２の一側には蒸気発生装置６が設けられ、搬出側には水滴を回収 する吸気回収装置７が設けられている。さらに、蒸気発生装置６と吸気回収装置 ７との間には測定試料５に向かって光源８およびビデオカメラ等のラインセンサ ９が設けられている。

【００１４】 前記蒸気発生装置６について説明すると、図２に示すように構成されている。 すなわち、１０は貯水槽であり、この貯水槽１０の底部近傍には給水管１１が接 続され、貯水槽１０の内部に所定量の純度の高い水１２が収容されている。さら に、貯水槽１０の内部にはヒータ１３および給気管１４が設けられ、貯水槽１０ の内部で水蒸気を発生させるように構成されている。

【００１５】 貯水槽１０の上部は逆Ｕ字状のダクト１５に接続され、このダクト１５によっ て水蒸気を測定試料５の上部まで導き、測定試料５の表面に吹き付けるようにな っている。したがって、このダクト１５は測定試料５の幅方向に長い偏平状に形 成されているとともに、測定試料５の表面に水滴が落下しないようにダクト１５ はヒータ１５ａによって加温されており、ダクト１５の先端部には水蒸気噴出ノ ズル１６が設けられている。

【００１６】 また、前記吸気回収装置７は、図１に示すように、測定試料５の表面に対向す る吸気ノズル１７を有した吸気ダクト１８と、この吸気ダクト１８の途中に設け られた吸引ファン１９とから構成されており、この吸気ダクト１８も測定試料５ の幅方向に長い偏平状に形成されている。

【００１７】 さらに、前記光源８は、測定試料５の表面に対して傾斜角度を持った光軸の照 射光Ｌを照射させるランプであり、また図３に示すように、ラインセンサ９は照 射光Ｌの照射点Ｏに対向して設置されている。このラインセンサ９は測定試料５ の結露状態によって異なる反射光量を検知し、移動する測定試料５により全面画 像信号としてコンピュータの画像処理装置２０に出力し、この画像処理装置２０ によって明るさの濃淡分布をモニター２１に表示するようになっている。 次に、前述のように構成された固体表面評価装置の作用を説明する。

【００１８】 移動テーブル２の試料載置面４に洗浄評価、表面処理評価を行うための測定試 料５を載置し、移動テーブル２を駆動機構によって矢印ａ方向に移動させるとと もに、蒸気発生装置６から水蒸気を発生すると、この水蒸気はダクト１５を介し て先端側に導かれ、水蒸気噴出ノズル１６から測定試料５の表面に吹き付けられ る。この場合の水蒸気の吹き付け量は、給気管１４からの給気量によって決定さ れる。

【００１９】 水蒸気噴出ノズル１６から吹き付けられた水蒸気が測定試料５の表面に当たる と、冷却されて結露する。つまり、測定試料５の表面全面に微小粒子の水滴が均 一にできる。

【００２０】 移動テーブル２の移動に伴って測定試料５の結露された部分が光源８からの照 射光Ｌの照射点Ｏに位置すると、照射光Ｌが測定試料５の結露部分に照射され、 照射光Ｌは測定試料５の表面に当たって反射する。このとき、測定試料５の表面 に汚染された部分がなく結露状態が均一であれば、ラインセンサ９が検知する光 量に差がないが、測定試料５が部分的に汚染されていた場合、汚染されていない 部分とに光量の差ができる。つまり、微小粒子の水滴が測定試料５の表面に付着 したとき、その汚染度合いによって接触角が異なるため、反射光量が異なる。

【００２１】 したがって、ラインセンサ９は照射光Ｌの反射光量を検知することにより、測 定試料５の表面の結露状態を分布的に検知することができ、移動する測定試料５ により全面画像信号として検知し、その検知信号をコンピュータの画像処理装置 ２０に入力することにより、画像処理装置２０は明るさの濃淡分布をモニター２ １に表示する。

【００２２】 移動テーブル２の移動に伴って測定試料５が光源８からの照射光Ｌの照射点Ｏ を通過し、吸気回収装置７の吸気ノズル１７に対向する位置に到達すると、吸気 ノズル１７からの吸気力によって測定試料５の表面の結露水は吸気ダクト１８に 吸引されて回収される。したがって、測定試料５の表面に結露水が付着したまま に放置されることはなく、液体による測定試料５への影響を低減できる。

【００２３】 なお、前記一実施例においては、移動テーブル２の上方に光源８を設け、照射 光Ｌを測定試料５の表面に照射し、その照射点Ｏからの反射光量をラインセンサ ９によって検知しているが、測定試料５が透明または透光性を有する材料の場合 には移動テーブル２の下方に光源を設け、照射光Ｌを測定試料５の裏面に照射し 、その照射点Ｏからの透過光量をラインセンサ９によって検知するようにしても よい。

【００２４】 また、吸気回収装置７を設け、吸気ノズル１７からの吸気力によって測定試料 ５の表面の結露水を吸気ダクト１８に吸引して回収しているが、測定試料５が結 露水の付着に影響されない物質であれば吸気回収装置７を設ける必要がない。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、搬送する測定試料の表面に蒸気を 吹き付けて測定試料の表面全体に結露させ、その結露された測定試料の表面に対 して照射光を照射させることにより、測定試料の表面の汚染されている部分と汚 染されていない部分との照射光の透過光または反射光の光量の差をラインセンサ によって取り込み、結露状態を全面画像として取り込むようにしたことを特徴と する。

【００２６】 したがって、測定試料全面の洗浄評価、表面処理評価等の分布状況を知ること ができ、また測定試料が大面積であっても短時間に測定することができる。さら に液体が少量で短時間測定であるので測定試料の表面に対する影響が少なく、例 えば液晶ガラス、ディスク、半導体ウェハ等の表面評価装置に好適するものであ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例に係わる固体表面評価装置
を示す正面図。

【図２】同実施例の蒸気発生装置を示し、（ａ）は断面
図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図。

【図３】同実施例のラインセンサの斜視図。

【符号の説明】

２…移動テーブル、４…試料載置面、５…測定試料、６
…蒸気発生装置、８…光源、９…ラインセンサ、２０…
画像処理装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定試料を載置して移動させる移動テー
   ブルと、この移動テーブルに載置された前記測定試料の
   表面に蒸気を吹き付けて測定試料の表面全体に結露させ
   る蒸気発生装置と、この蒸気発生装置によって結露され
   た前記測定試料の表面に対して傾斜角度を持った光軸の
   照射光を照射させる光源と、前記移動テーブルの試料載
   置面に対向して設けられ前記照射光の照射点における透
   過光または反射光の光量を検知し前記移動テーブルの移
   動により測定試料全面の結露状態を取り込むラインセン
   サと、このラインセンサからの画像信号を画像処理する
   画像処理装置とを具備したことを特徴とする固体表面評
   価装置。