JPH073332B2 - 表面検査装置 - Google Patents
表面検査装置Info
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- JPH073332B2 JPH073332B2 JP1035499A JP3549989A JPH073332B2 JP H073332 B2 JPH073332 B2 JP H073332B2 JP 1035499 A JP1035499 A JP 1035499A JP 3549989 A JP3549989 A JP 3549989A JP H073332 B2 JPH073332 B2 JP H073332B2
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- 238000007689 inspection Methods 0.000 title claims description 17
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の目的； （産業上の利用分野） この発明は、表面検査装置に関し、例えば光ディスク，
半導体ウエハー等の鏡面物体を試料の対象とした表面検
査装置に関する。
半導体ウエハー等の鏡面物体を試料の対象とした表面検
査装置に関する。
（従来の技術） 従来より、例えば光ディスク，半導体ウエハー等の鏡面
物体の表面を検査する装置は種々実用化されている。
物体の表面を検査する装置は種々実用化されている。
第５図（Ａ）及び（Ｂ）は、表面検査装置を説明するた
めの原理図である。
めの原理図である。
同図（Ａ）は、試料表面にへこみが存在する場合であ
り、その形状を球面と仮定すると、このへこみは球面の
凹面鏡として振舞い、平行光線を照射した場合に反射光
線は焦点f1に集光される。また、同図（Ｂ）は試料表面
に突起が存在する場合であり、反射光線は凸面鏡の焦点
−f2からの発散光となる。尚、球面の場合、曲率半径ｒ
と焦点距離ｆの間には次の関係がある。
り、その形状を球面と仮定すると、このへこみは球面の
凹面鏡として振舞い、平行光線を照射した場合に反射光
線は焦点f1に集光される。また、同図（Ｂ）は試料表面
に突起が存在する場合であり、反射光線は凸面鏡の焦点
−f2からの発散光となる。尚、球面の場合、曲率半径ｒ
と焦点距離ｆの間には次の関係がある。
ｆ＝r/2 第４図は、従来における代表的な表面検査装置を示す図
である。
である。
同図において、点光源からの光は、レンズ21で平行光線
となり試料３に照射される。試料３からの反射光はレン
ズ22を通過し、そのレンズ22の焦点f0に集光される。と
ころが、この焦点f0を通過する光線は、試料３の表面に
おける凹凸のない完全な平面からの反射光成分のみであ
り、この図に示すような凹面で反射した光成分は、焦点
f0よりも内側のfuで集光される。また、図示しないが凸
面を有する場合は、その凸面で反射した光成分は焦点f0
よりも外側で集光される。
となり試料３に照射される。試料３からの反射光はレン
ズ22を通過し、そのレンズ22の焦点f0に集光される。と
ころが、この焦点f0を通過する光線は、試料３の表面に
おける凹凸のない完全な平面からの反射光成分のみであ
り、この図に示すような凹面で反射した光成分は、焦点
f0よりも内側のfuで集光される。また、図示しないが凸
面を有する場合は、その凸面で反射した光成分は焦点f0
よりも外側で集光される。
そこで、このとき焦点fu付近に受光面14を設置すると、
試料３の表面が完全に平面であれば受光面での照度は均
一であるが、例えば図のように凹面を有する場合には、
受光面14での照度分布は同図（Ｂ）に示すようになる。
また、凸面を有する場合でも、受光面14の位置に応じて
照度分布は均一ではなくなる。
試料３の表面が完全に平面であれば受光面での照度は均
一であるが、例えば図のように凹面を有する場合には、
受光面14での照度分布は同図（Ｂ）に示すようになる。
また、凸面を有する場合でも、受光面14の位置に応じて
照度分布は均一ではなくなる。
従って、このように従来においては、試料からの反射光
の明暗を観測することにより試料の凹凸を検査してい
た。
の明暗を観測することにより試料の凹凸を検査してい
た。
（発明が解決しようとする課題） ところで、試料表面の凹凸は実際には球面ではなく複雑
な形状をしており、集光位置において完全な点にはなら
ずボケが生ずる。故に、上述したような明暗観測による
従来の表面検査装置では、検査試料が完全な表面に近づ
くに従って表面の凹凸による明暗比が小さくなり、その
観測が困難になるという問題点があった。
な形状をしており、集光位置において完全な点にはなら
ずボケが生ずる。故に、上述したような明暗観測による
従来の表面検査装置では、検査試料が完全な表面に近づ
くに従って表面の凹凸による明暗比が小さくなり、その
観測が困難になるという問題点があった。
この発明は上述したような事情から成されたものであ
り、この発明の目的は、微細な凹凸を高精度に検出でき
る表面検査装置を提供することにある。
り、この発明の目的は、微細な凹凸を高精度に検出でき
る表面検査装置を提供することにある。
発明の構成； （課題を解決するための手段） この発明は、例えば光ディスク，半導体ウエハー等の鏡
面物体を試料の対象とした表面検査装置に関し、この発
明の上記目的は、２波以上の波長成分を含む光を発光す
る発光手段と、その発光手段からの光を集光して試料に
照射し、その試料からの反射光を集光する集光レンズ系
と、その集光された反射光をカラー投影する投影手段と
を備え、前記投影手段に投影された前記反射光について
前記波長成分による色彩の変化を観測することによって
達成される。
面物体を試料の対象とした表面検査装置に関し、この発
明の上記目的は、２波以上の波長成分を含む光を発光す
る発光手段と、その発光手段からの光を集光して試料に
照射し、その試料からの反射光を集光する集光レンズ系
と、その集光された反射光をカラー投影する投影手段と
を備え、前記投影手段に投影された前記反射光について
前記波長成分による色彩の変化を観測することによって
達成される。
（作用） この発明にあっては、２波長以上の波長成分を含む光を
集光して試料に照射し、その試料からの反射光を集光し
てカラー投影し、その投影された反射光について各波長
成分の屈折率の差による色彩の変化を観測することによ
り、微細な凹凸を高精度に検出できる。
集光して試料に照射し、その試料からの反射光を集光し
てカラー投影し、その投影された反射光について各波長
成分の屈折率の差による色彩の変化を観測することによ
り、微細な凹凸を高精度に検出できる。
（実施例） 以下、図面に基づいてこの発明の実施例について詳細に
説明する。
説明する。
第１図は、この発明の表面検査装置の一実施例を示す図
である。第２図は、この発明の原理を説明するための図
である。
である。第２図は、この発明の原理を説明するための図
である。
先ず、第２図に基づいてこの発明の基本となる原理を説
明すると、試料３の凹面に照射された白熱球からの平行
光線（図示せず）は、反射してレンズ２で集光される。
そのとき白熱球からの白色光のうち、屈折率の小さい赤
色光は焦点距離が長くなり（Ａ点）、屈折率の大きい青
色光は焦点距離が短くなる（Ｂ点）。従って、同図
（ｂ）に示すようにＢ点での像を観測すれば、中心部に
紫が現われてその外側に円形状に赤が現われる。尚、こ
のように白色光を用いた場合でも、色彩の変化として現
われるのは長波長側の赤と短波長側の紫だけである。
明すると、試料３の凹面に照射された白熱球からの平行
光線（図示せず）は、反射してレンズ２で集光される。
そのとき白熱球からの白色光のうち、屈折率の小さい赤
色光は焦点距離が長くなり（Ａ点）、屈折率の大きい青
色光は焦点距離が短くなる（Ｂ点）。従って、同図
（ｂ）に示すようにＢ点での像を観測すれば、中心部に
紫が現われてその外側に円形状に赤が現われる。尚、こ
のように白色光を用いた場合でも、色彩の変化として現
われるのは長波長側の赤と短波長側の紫だけである。
ところで、人間の視覚は明暗に対しては倍以上の光度差
がないと識別が不可能とされているが、色彩の変化に対
しては非常に敏感である。このことから、上述した原理
に基づいてこの発明はより微細な凹凸を感度よく識別す
るために、従来の明暗の変化を観測する替わりに色彩の
変化を観測しようとするものである。
がないと識別が不可能とされているが、色彩の変化に対
しては非常に敏感である。このことから、上述した原理
に基づいてこの発明はより微細な凹凸を感度よく識別す
るために、従来の明暗の変化を観測する替わりに色彩の
変化を観測しようとするものである。
そこで、第１図の実施例に基づいて以下説明を行なう。
先ず、点光源としての白熱球１からの光は、レンズ２に
よりほぼ平行光線となり試料３に照射される。試料３か
らの反射光はレンズ２で集光される。このとき、同図に
示すように例えば試料３の表面にくぼみがあれば、この
凹面からの反射光はレンズ２の焦点よりも内側で集光さ
れる。従って、このとき図のＡ点の近傍にピントを合せ
たカラーのテレビカメラ４を配置することにより、この
くぼみを第２図に示したような色彩の変化として観測す
ることができる。
先ず、点光源としての白熱球１からの光は、レンズ２に
よりほぼ平行光線となり試料３に照射される。試料３か
らの反射光はレンズ２で集光される。このとき、同図に
示すように例えば試料３の表面にくぼみがあれば、この
凹面からの反射光はレンズ２の焦点よりも内側で集光さ
れる。従って、このとき図のＡ点の近傍にピントを合せ
たカラーのテレビカメラ４を配置することにより、この
くぼみを第２図に示したような色彩の変化として観測す
ることができる。
尚、光源は白熱球に限られることはなく、最低２種類の
波長成分を含むものであればよい。従って、白熱球の替
わりに、例えば赤と緑の２色同時発光のLEDを使用する
ことも可能である。また第３図に、赤と緑の２つのLED5
1,LED52を用いて、ハーフミラー６で２つの波長の光を
合成するようにした装置の例を示した。
波長成分を含むものであればよい。従って、白熱球の替
わりに、例えば赤と緑の２色同時発光のLEDを使用する
ことも可能である。また第３図に、赤と緑の２つのLED5
1,LED52を用いて、ハーフミラー６で２つの波長の光を
合成するようにした装置の例を示した。
（発明の効果） 以上のようにこの発明の表面検査装置によれば、試料に
２波長以上の波長成分を含む光を照射し、その反射光を
集光レンズを通してカラー投影して前記波長成分による
色彩の変化を観測することにより、従来の明暗の変化の
観測では識別が不可能であった微細な凹凸面を高精度に
検出できるので、実用的には極めて有用である。
２波長以上の波長成分を含む光を照射し、その反射光を
集光レンズを通してカラー投影して前記波長成分による
色彩の変化を観測することにより、従来の明暗の変化の
観測では識別が不可能であった微細な凹凸面を高精度に
検出できるので、実用的には極めて有用である。
第１図はこの発明の表面検査装置の一実施例を示す図、
第２図はこの発明の原理を説明するための図、第３図は
他の実施例を示す図、第４図は従来の表面検査装置を示
す図、第５図（Ａ）及び（Ｂ）は表面検査装置を説明す
るための原理図である。 １…白熱球、２…レンズ、３…試料、４…テレビカメ
ラ、５…LED、６…ハーフミラー、14…受光面。
第２図はこの発明の原理を説明するための図、第３図は
他の実施例を示す図、第４図は従来の表面検査装置を示
す図、第５図（Ａ）及び（Ｂ）は表面検査装置を説明す
るための原理図である。 １…白熱球、２…レンズ、３…試料、４…テレビカメ
ラ、５…LED、６…ハーフミラー、14…受光面。
Claims (2)
- 【請求項１】鏡面物体の表面に存在する凹凸を、前記表
面に平行光線を照射してその反射光の部分的収束又は発
散によって生ずる明暗像を観測することにより表面状態
を検査する鏡面物体の表面検査装置において、２波長以
上の波長成分を含む光を発光する発光手段と、その発光
手段からの光を集光して試料に照射し、その試料からの
反射光を集光する集光レンズ系と、その集光された反射
光をカラー投影する投影手段とを備え、前記投影手段に
投影された前記明暗像に対し、前記集光レンズ系におけ
る各波長成分の屈折率の差による色彩の変化を観測する
ようにしたことを特徴とする表面検査装置。 - 【請求項２】前記投影手段はカラーのテレビカメラ及び
モニターから成る請求項１に記載の表面検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1035499A JPH073332B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 表面検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1035499A JPH073332B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 表面検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02213710A JPH02213710A (ja) | 1990-08-24 |
| JPH073332B2 true JPH073332B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=12443444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1035499A Expired - Fee Related JPH073332B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 表面検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073332B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6531579B2 (ja) * | 2015-09-10 | 2019-06-19 | 株式会社Sumco | ウェーハ検査方法およびウェーハ検査装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60135918A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-19 | Casio Comput Co Ltd | カラ−読取り方法及びその装置 |
-
1989
- 1989-02-15 JP JP1035499A patent/JPH073332B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02213710A (ja) | 1990-08-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |