JPH11190701A - 異物検査方法とその装置 - Google Patents
異物検査方法とその装置Info
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- JPH11190701A JPH11190701A JP9358750A JP35875097A JPH11190701A JP H11190701 A JPH11190701 A JP H11190701A JP 9358750 A JP9358750 A JP 9358750A JP 35875097 A JP35875097 A JP 35875097A JP H11190701 A JPH11190701 A JP H11190701A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 検査光学系の必要光学特性を確保しながら、
検査角度を十分に小さくして、高精度内物検査ができる
ようにすることを目的とする。 【解決手段】 検査光学系２１を配置する検査角度θ
を、検査点５ａ１の異物９からの折り返し反射光２ｂを
受光する光軸Ｙまわりにほぼ均等な基準形状をした検査
光学系２１の場合に、前記検査点５ａ１に照射する光ビ
ーム２ａないしは、光ビーム２ａおよび被検査面５ａと
干渉するような小さな鋭角に設定し、検査光学系２１の
前記基準形状２１ａからの変形形状にて、光ビーム２ａ
ないしは、光ビーム２ａおよび被検査面５ａを避けて前
記異物９の検出を行うことにより、上記の目的を達成す
る。
検査角度を十分に小さくして、高精度内物検査ができる
ようにすることを目的とする。 【解決手段】 検査光学系２１を配置する検査角度θ
を、検査点５ａ１の異物９からの折り返し反射光２ｂを
受光する光軸Ｙまわりにほぼ均等な基準形状をした検査
光学系２１の場合に、前記検査点５ａ１に照射する光ビ
ーム２ａないしは、光ビーム２ａおよび被検査面５ａと
干渉するような小さな鋭角に設定し、検査光学系２１の
前記基準形状２１ａからの変形形状にて、光ビーム２ａ
ないしは、光ビーム２ａおよび被検査面５ａを避けて前
記異物９の検出を行うことにより、上記の目的を達成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体ウ
エハ、光ディスクの原盤、ハードディスクの原盤などの
表面に付着する埃、髪の毛、金属片、ガラス、チッピン
グ、プロセス生成物などの異物を検査する異物検査方法
とその装置に関するものである。
エハ、光ディスクの原盤、ハードディスクの原盤などの
表面に付着する埃、髪の毛、金属片、ガラス、チッピン
グ、プロセス生成物などの異物を検査する異物検査方法
とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上記のような異物検査を行うのに、図６
〜図８に示すような方法および装置が知られている。こ
れにつき説明すると、レーザ光源ａからのレーザ光ｂを
コリメータレンズｃで平行光とした後、シリンドリカル
レンズｄによって被検査面ｅ上の検査点ｏに向け、被検
査面ｅとほぼ平行に近い微小な照射角度α、例えばα＝
２°程度に設定された照射光軸ｘ方向から、偏光子ｆに
て偏光したＳ偏光のレーザビームｂ１として照射してス
リット状に結像させ、そのときの検査点ｏからの折り返
し反射光ｂ２を、照射角度αよりも大きな鋭角をなす検
査角度θ、例えばθ＝３０°程度に設定された検査光軸
ｙ上で受光し、そのうちの検光子ｈを透過した前記特定
の向きのＳ偏光と異なった向きに偏光されているＰ偏光
成分を異物として検出する。図７に照射光軸ｘ、検査光
軸ｙ、および被検査面ｅの角度関係を光のベクトル図で
単純化して示してある。
〜図８に示すような方法および装置が知られている。こ
れにつき説明すると、レーザ光源ａからのレーザ光ｂを
コリメータレンズｃで平行光とした後、シリンドリカル
レンズｄによって被検査面ｅ上の検査点ｏに向け、被検
査面ｅとほぼ平行に近い微小な照射角度α、例えばα＝
２°程度に設定された照射光軸ｘ方向から、偏光子ｆに
て偏光したＳ偏光のレーザビームｂ１として照射してス
リット状に結像させ、そのときの検査点ｏからの折り返
し反射光ｂ２を、照射角度αよりも大きな鋭角をなす検
査角度θ、例えばθ＝３０°程度に設定された検査光軸
ｙ上で受光し、そのうちの検光子ｈを透過した前記特定
の向きのＳ偏光と異なった向きに偏光されているＰ偏光
成分を異物として検出する。図７に照射光軸ｘ、検査光
軸ｙ、および被検査面ｅの角度関係を光のベクトル図で
単純化して示してある。
【０００３】この検出のための検査光学系ｇは図６、図
８に示すように、対物レンズｊ、検光子ｈ、結像レンズ
ｋを１つの鏡筒ｍに装備したものとされ、受光する折り
返し反射光ｂ２をコリメータレンズｃにより平行光にし
た後、検光子ｈによりＰ偏光成分のみを透過させ、その
透過光を結像レンズｋによりＣＣＤラインセンサｎの受
光面に結像させることを、被検査面ｅの必要域につき走
査して異物検査を行う。
８に示すように、対物レンズｊ、検光子ｈ、結像レンズ
ｋを１つの鏡筒ｍに装備したものとされ、受光する折り
返し反射光ｂ２をコリメータレンズｃにより平行光にし
た後、検光子ｈによりＰ偏光成分のみを透過させ、その
透過光を結像レンズｋによりＣＣＤラインセンサｎの受
光面に結像させることを、被検査面ｅの必要域につき走
査して異物検査を行う。
【０００４】検査点ｏに照射されるＳ偏光したレーザ光
ｂ１は、検査点ｏの表面状態の影響を受けて反射し、異
物ｐによる光の散乱でＰ偏光成分の発生を伴いながら図
８に示すような前方散乱光ｂ３、側方散乱光ｂ４、およ
び検査光学系ｇに受光される折り返し反射光ｂ２となる
後方散乱光ｂ５などが生じる。ここで、異物ｐによる光
の散乱により発生するＰ偏光成分の方が、プリント配線
パターンを持った回路基板におけるパターンなどからの
反射による回転で発生するＰ偏光成分よりも強い。この
ため、ＣＣＤラインセンサｎ上に結像され光電変換され
た検出信号では、その信号の値の大小により異物かどう
か判別でき、光学的に高精度に判別され得る。
ｂ１は、検査点ｏの表面状態の影響を受けて反射し、異
物ｐによる光の散乱でＰ偏光成分の発生を伴いながら図
８に示すような前方散乱光ｂ３、側方散乱光ｂ４、およ
び検査光学系ｇに受光される折り返し反射光ｂ２となる
後方散乱光ｂ５などが生じる。ここで、異物ｐによる光
の散乱により発生するＰ偏光成分の方が、プリント配線
パターンを持った回路基板におけるパターンなどからの
反射による回転で発生するＰ偏光成分よりも強い。この
ため、ＣＣＤラインセンサｎ上に結像され光電変換され
た検出信号では、その信号の値の大小により異物かどう
か判別でき、光学的に高精度に判別され得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで近時では、製
品の品質、精度のさらなる向上のために、より微小な異
物も検出することの要求が高まってきている。しかし、
上記図６〜図８に示す従来の装置ではこれに応えること
はできない。
品の品質、精度のさらなる向上のために、より微小な異
物も検出することの要求が高まってきている。しかし、
上記図６〜図８に示す従来の装置ではこれに応えること
はできない。
【０００６】これにつき本発明者等が種々に実験し、検
討を重ねたところ、検査精度は検査光学系ｇの検査角度
θに依存する。この依存の特性は、異物ｐからの散乱光
のＰ偏光成分の光強度をＳ（信号）、被検査面ｅ上の銅
やアルミニウムの配線パターン等からの反射光のＰ偏光
成分をＮ（ノイズ）としたときのＳＮ比、つまりＳ／Ｎ
を検査精度の尺度として見ると、図９に示すように検査
角度θが小さいほど検出精度が指数倍に高くなり、異物
を検出するためにはＳ／Ｎは１以上が必要である。
討を重ねたところ、検査精度は検査光学系ｇの検査角度
θに依存する。この依存の特性は、異物ｐからの散乱光
のＰ偏光成分の光強度をＳ（信号）、被検査面ｅ上の銅
やアルミニウムの配線パターン等からの反射光のＰ偏光
成分をＮ（ノイズ）としたときのＳＮ比、つまりＳ／Ｎ
を検査精度の尺度として見ると、図９に示すように検査
角度θが小さいほど検出精度が指数倍に高くなり、異物
を検出するためにはＳ／Ｎは１以上が必要である。
【０００７】今、検査角度θとＳ／Ｎ値の関係を、上記
従来の検査光学系ｇにつき同じ大きさの異物ｐの場合で
見ると、検査角度θが１５°の場合、図１０の（ａ）に
示すように検査光学系ｇの開口ｎ内に異物ｐからの後方
散乱光ｂ５の全体が入ってそのＰ偏光成分の受光量が最
大となりＳ値が最大になるが、検査角度θが３０°の場
合、図１０の（ｂ）に示すように開口ｎ内に後方散乱光
ｂ５の一部しか入らず、異物ｐからの後方散乱光ｂ５に
おけるＰ偏光成分の受光量が大幅に減少し、Ｓ値が下が
る。従って、検査角度θが大きいとＮ値の比率が大きく
なり検査精度が低くなる。しかも、検査対象となる異物
ｐが例えば０．５μｍ程度以下と小さな場合異物ｐから
の後方散乱光ｂ５の光量自体が微量になり、それから検
査光学系ｇが受光できるＰ偏光成分の光量も微量となる
ので、検査角度θが大きいと検査精度は大きく低下し、
近時の要求に応えられない。このため、検査角度θは１
５°程度には小さく設定することが望まれる。
従来の検査光学系ｇにつき同じ大きさの異物ｐの場合で
見ると、検査角度θが１５°の場合、図１０の（ａ）に
示すように検査光学系ｇの開口ｎ内に異物ｐからの後方
散乱光ｂ５の全体が入ってそのＰ偏光成分の受光量が最
大となりＳ値が最大になるが、検査角度θが３０°の場
合、図１０の（ｂ）に示すように開口ｎ内に後方散乱光
ｂ５の一部しか入らず、異物ｐからの後方散乱光ｂ５に
おけるＰ偏光成分の受光量が大幅に減少し、Ｓ値が下が
る。従って、検査角度θが大きいとＮ値の比率が大きく
なり検査精度が低くなる。しかも、検査対象となる異物
ｐが例えば０．５μｍ程度以下と小さな場合異物ｐから
の後方散乱光ｂ５の光量自体が微量になり、それから検
査光学系ｇが受光できるＰ偏光成分の光量も微量となる
ので、検査角度θが大きいと検査精度は大きく低下し、
近時の要求に応えられない。このため、検査角度θは１
５°程度には小さく設定することが望まれる。
【０００８】しかし、検査光学系ｇは従来、図６、図８
に示すように、検査光軸ｙのまわりに均等な形状、つま
り円形な基準形状を有したものが用いられ、鏡筒ｍは円
筒形状である。また、微小な異物ｐからの後方散乱光ｂ
５のＰ偏光成分を十分に検出するために、検査光学系ｇ
には開口数ＮＡ＝０．３程度が最低限必要である。従っ
て、ＮＡ＝ｓｉｎθａの式から、検査光学系ｇの対物レ
ンズｊに必要な開口角θａはθａ＝１７．５°程度に設
定され、開口径は５０ｍｍ程度のものとなる。
に示すように、検査光軸ｙのまわりに均等な形状、つま
り円形な基準形状を有したものが用いられ、鏡筒ｍは円
筒形状である。また、微小な異物ｐからの後方散乱光ｂ
５のＰ偏光成分を十分に検出するために、検査光学系ｇ
には開口数ＮＡ＝０．３程度が最低限必要である。従っ
て、ＮＡ＝ｓｉｎθａの式から、検査光学系ｇの対物レ
ンズｊに必要な開口角θａはθａ＝１７．５°程度に設
定され、開口径は５０ｍｍ程度のものとなる。
【０００９】この検査光学系ｇは前記異物検査のために
鏡筒ｍがレーザ光ｂおよび被検査面ｅを避けた状態で配
置される。
鏡筒ｍがレーザ光ｂおよび被検査面ｅを避けた状態で配
置される。
【００１０】それには、実機でのあらゆる変動要因を考
慮して、レーザ光ｂに鏡筒ｍによるけられが生じないた
めの、鏡筒ｍの先端とレーザ光ｂとの間のマージン角θ
ｍが必要であり、具体的には２°〜５°程度に設定され
る。また、開口角θａとマージン角θｍとの間には、鏡
筒ｍの部分によって後方散乱光ｂ５の受光がけられる５
°程度のデッド角θｋもある。このため、上記検査角度
θは、 θ＝α＋θｍ＋θｋ＋θａ となる。最低の角度設定をしても θ＝２°＋２°＋５°＋１７．５°＝２６．５° となり、２５°を下回ることは困難である。このため従
来、０．５μｍ程度以下の微小異物に対しては十分な検
査精度が得られていない。
慮して、レーザ光ｂに鏡筒ｍによるけられが生じないた
めの、鏡筒ｍの先端とレーザ光ｂとの間のマージン角θ
ｍが必要であり、具体的には２°〜５°程度に設定され
る。また、開口角θａとマージン角θｍとの間には、鏡
筒ｍの部分によって後方散乱光ｂ５の受光がけられる５
°程度のデッド角θｋもある。このため、上記検査角度
θは、 θ＝α＋θｍ＋θｋ＋θａ となる。最低の角度設定をしても θ＝２°＋２°＋５°＋１７．５°＝２６．５° となり、２５°を下回ることは困難である。このため従
来、０．５μｍ程度以下の微小異物に対しては十分な検
査精度が得られていない。
【００１１】本発明の目的は、このような知見に基づ
き、検査光学系の必要な光学特性を十分に確保しなが
ら、検査角度を十分に小さくして、高精度内物検査がで
きる異物の検査方法とその装置を提供することにある。
き、検査光学系の必要な光学特性を十分に確保しなが
ら、検査角度を十分に小さくして、高精度内物検査がで
きる異物の検査方法とその装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するため、本発明の異物検査方法は、被検査面上の検査
点に向け、被検査面とのほぼ平行に近い微小な照射角度
をなした照射光軸上から特定の向きに偏光した光ビーム
を照射して、そのときの検査点からの折り返し反射光
を、被検査面と照射角度よりも大きい検査角度をなす検
査光軸上で受光して、前記特定の向きと異なった向きに
偏光されている偏光成分を異物として検出するのに、検
査角度を、前記反射光を受光する光軸まわりにほぼ均等
な基準形状をした検査光学系の場合に、前記検査点に照
射する光ビームないしは、光ビームおよび被検査面と干
渉するような小さな鋭角に設定し、検査光学系の前記基
準形状からの変形形状にて、光ビームないしは、光ビー
ムおよび被検査面を避けて前記異物の検出を行うことを
特徴としている。
するため、本発明の異物検査方法は、被検査面上の検査
点に向け、被検査面とのほぼ平行に近い微小な照射角度
をなした照射光軸上から特定の向きに偏光した光ビーム
を照射して、そのときの検査点からの折り返し反射光
を、被検査面と照射角度よりも大きい検査角度をなす検
査光軸上で受光して、前記特定の向きと異なった向きに
偏光されている偏光成分を異物として検出するのに、検
査角度を、前記反射光を受光する光軸まわりにほぼ均等
な基準形状をした検査光学系の場合に、前記検査点に照
射する光ビームないしは、光ビームおよび被検査面と干
渉するような小さな鋭角に設定し、検査光学系の前記基
準形状からの変形形状にて、光ビームないしは、光ビー
ムおよび被検査面を避けて前記異物の検出を行うことを
特徴としている。
【００１３】このような構成では、検査光学系が、従来
のような検査光軸まわりにほぼ均等な基準形状を有する
場合において、被検査面の検査点に照射する光ビームと
対向する側で、光ビームないしは、光ビームおよび被検
査面と干渉する状態に検査角度が設定されて、基準形状
にて干渉しない従来の配置の場合の検査角度よりも小さ
くなる分だけ、被検査面の検査点にある異物からの折り
返し反射光の光路側に寄せることができ、また、前記検
査光学系はその基準形状からの変形形状によって前記光
ビーム、ないしは光ビームおよび被検査面を避けること
により、検査点に向け照射される光ビームに検査光学系
によるけられが生じるようなことはなく、さらに、前記
変形形状は検査光学系の基準形状における開口の光ビー
ムと対向する側が、光ビームないしは、光ビームおよび
被検査面と干渉しない分だけ、本発明の異物検査装置の
ように少なくとも対物レンズ側で切除された形状として
得られ、基準形状にて前記干渉のない小さな開口数に設
定する場合のように、異物からの折り返し反射光の受光
域が極端に小さくなるようなことはないので、本発明の
異物検査装置とともに、検査光学系の必要光学特性を十
分に確保しながら、検査角度を小さくできることによっ
て、異物からの折り返し反射光の受光量を総合的に増大
させて小さな異物でも高精度に検査することができる。
のような検査光軸まわりにほぼ均等な基準形状を有する
場合において、被検査面の検査点に照射する光ビームと
対向する側で、光ビームないしは、光ビームおよび被検
査面と干渉する状態に検査角度が設定されて、基準形状
にて干渉しない従来の配置の場合の検査角度よりも小さ
くなる分だけ、被検査面の検査点にある異物からの折り
返し反射光の光路側に寄せることができ、また、前記検
査光学系はその基準形状からの変形形状によって前記光
ビーム、ないしは光ビームおよび被検査面を避けること
により、検査点に向け照射される光ビームに検査光学系
によるけられが生じるようなことはなく、さらに、前記
変形形状は検査光学系の基準形状における開口の光ビー
ムと対向する側が、光ビームないしは、光ビームおよび
被検査面と干渉しない分だけ、本発明の異物検査装置の
ように少なくとも対物レンズ側で切除された形状として
得られ、基準形状にて前記干渉のない小さな開口数に設
定する場合のように、異物からの折り返し反射光の受光
域が極端に小さくなるようなことはないので、本発明の
異物検査装置とともに、検査光学系の必要光学特性を十
分に確保しながら、検査角度を小さくできることによっ
て、異物からの折り返し反射光の受光量を総合的に増大
させて小さな異物でも高精度に検査することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の異物検査方法およ
びその装置の代表的な実施の形態についてその実施例と
ともに図１〜図５を参照しながら説明する。
びその装置の代表的な実施の形態についてその実施例と
ともに図１〜図５を参照しながら説明する。
【００１５】本実施の形態は図１、図２に示すように、
光ビームとしてレーザ光源１からのレーザ光２を用い
て、例えば、表面に回路パターンが形成された回路基板
５などの被検査面５ａ上の検査点５ａ１に照射する照射
光学系１１を用いている。しかし、これに限られること
はなく、種々な直進光を用いることができる。照射光学
系１１は被検査面５ａとのほぼ平行に近い微小な照射角
度α、例えばα＝２°程度に設定された照射光軸Ｘの方
向から検査点５ａ１に向けレーザ光２を照射するように
設置され、レーザ光２をコリメータレンズ３で平行光と
した後、シリンドリカルレンズ４によって被検査面５ａ
上の検査点５ａ１にスリット状に結像させる。検査点５
ａ１に照射するレーザ光２は偏光子６にて偏光したＳ偏
光のレーザ光２ａとするようにしてある。
光ビームとしてレーザ光源１からのレーザ光２を用い
て、例えば、表面に回路パターンが形成された回路基板
５などの被検査面５ａ上の検査点５ａ１に照射する照射
光学系１１を用いている。しかし、これに限られること
はなく、種々な直進光を用いることができる。照射光学
系１１は被検査面５ａとのほぼ平行に近い微小な照射角
度α、例えばα＝２°程度に設定された照射光軸Ｘの方
向から検査点５ａ１に向けレーザ光２を照射するように
設置され、レーザ光２をコリメータレンズ３で平行光と
した後、シリンドリカルレンズ４によって被検査面５ａ
上の検査点５ａ１にスリット状に結像させる。検査点５
ａ１に照射するレーザ光２は偏光子６にて偏光したＳ偏
光のレーザ光２ａとするようにしてある。
【００１６】検査点５ａ１がレーザ光２ａで照射された
ときの異物９からの反射光は、図４に示すように前方散
乱光２ｂ１、側方散乱光２ｂ２、および折り返し反射光
２ｂである後方散乱光２ｂ３などと各種の方向に散乱し
て反射される。この内の後方散乱光２ｂ３を折り返し反
射光２ｂとして検査光学系２１により受光してＣＣＤラ
インセンサ８に結像させ、そのときのＣＣＤラインセン
サ８で光電変換された電気信号から異物９の検査を行
う。この場合のレーザ光２ａの照射角度α、折り返し反
射光２ｂを受光する検査角度θ、および被検査面５ａの
関係を図３にベクトル図にて簡略に示してある。
ときの異物９からの反射光は、図４に示すように前方散
乱光２ｂ１、側方散乱光２ｂ２、および折り返し反射光
２ｂである後方散乱光２ｂ３などと各種の方向に散乱し
て反射される。この内の後方散乱光２ｂ３を折り返し反
射光２ｂとして検査光学系２１により受光してＣＣＤラ
インセンサ８に結像させ、そのときのＣＣＤラインセン
サ８で光電変換された電気信号から異物９の検査を行
う。この場合のレーザ光２ａの照射角度α、折り返し反
射光２ｂを受光する検査角度θ、および被検査面５ａの
関係を図３にベクトル図にて簡略に示してある。
【００１７】このような受光のために検査光学系２１
は、従来通り、被検査面５ａと照射角度αよりも大きい
鋭角な検査角度θをなす検査光軸Ｙ上で受光するように
配置されている。本実施の形態では検査角度θを従来よ
りも小さく、例えば１５°に設定している。検査光学系
２１はコリメータレンズである対物レンズ１２、検光子
１３、結像レンズ１４を１つの鏡筒１５に装備したもの
としてあり、折り返し反射光２ｂとして受光する後方散
乱光２ｂ３を対物レンズ１２により平行光にした後、検
光子１３によりＰ偏光成分のみを透過させ、その透過し
たＰ偏光のレーザ光２ｃを結像レンズ１４によりＣＣＤ
ラインセンサ８の受光面に結像させる。ＣＣＤラインセ
ンサ８の出力は検光子１３を介し前記特定の向きのＳ偏
光と異なった向きに偏光したＰ偏光成分についてのもの
を異物として検出することを、被検査面５ａの必要域に
つき走査して行う。対物レンズ１２は図示する実施例で
はレンズ１２ａ、１２ｂによる２枚構成としてあるが、
１枚でもよいし、３枚以上でもよく、具体的な構成は特
に問わない。また、ＣＣＤラインセンサ８に代えてフォ
トダイオード等の種々の光電変換素子を用いることがで
きるし、ラインセンサでなく検査視野に対応した受光面
を有する各種の形態を採用することができる。
は、従来通り、被検査面５ａと照射角度αよりも大きい
鋭角な検査角度θをなす検査光軸Ｙ上で受光するように
配置されている。本実施の形態では検査角度θを従来よ
りも小さく、例えば１５°に設定している。検査光学系
２１はコリメータレンズである対物レンズ１２、検光子
１３、結像レンズ１４を１つの鏡筒１５に装備したもの
としてあり、折り返し反射光２ｂとして受光する後方散
乱光２ｂ３を対物レンズ１２により平行光にした後、検
光子１３によりＰ偏光成分のみを透過させ、その透過し
たＰ偏光のレーザ光２ｃを結像レンズ１４によりＣＣＤ
ラインセンサ８の受光面に結像させる。ＣＣＤラインセ
ンサ８の出力は検光子１３を介し前記特定の向きのＳ偏
光と異なった向きに偏光したＰ偏光成分についてのもの
を異物として検出することを、被検査面５ａの必要域に
つき走査して行う。対物レンズ１２は図示する実施例で
はレンズ１２ａ、１２ｂによる２枚構成としてあるが、
１枚でもよいし、３枚以上でもよく、具体的な構成は特
に問わない。また、ＣＣＤラインセンサ８に代えてフォ
トダイオード等の種々の光電変換素子を用いることがで
きるし、ラインセンサでなく検査視野に対応した受光面
を有する各種の形態を採用することができる。
【００１８】本実施の形態では、検査光学系２１とし
て、前記した従来例の場合同様な光学特性に設定された
もので、開口角θａは開口数ＮＡ＝０．３を満足するθ
ａ＝１７．５°に設定して開口径が５０ｍｍ程度となる
もので、従来できなかった前記１５°の検査角度θを満
足するため、図１の（ａ）に仮想線２１ａで示す検査光
軸Ｙまわりにほぼ均等な円筒形である基準形状におい
て、前記検査点５ａ１に照射するレーザ光２ａと対向す
る側で、レーザ光２ａおよび被検査面５ａと干渉するよ
うな配置として、前記検査角度θを１５°に設定する一
方、検査光学系２１の図１の（ａ）に実線で示し、図１
の（ｂ）、図２に示すような基準形状からの変形形状に
て前記レーザ光２ａおよび被検査面５ａを避けて前記異
物９の検出を行う。
て、前記した従来例の場合同様な光学特性に設定された
もので、開口角θａは開口数ＮＡ＝０．３を満足するθ
ａ＝１７．５°に設定して開口径が５０ｍｍ程度となる
もので、従来できなかった前記１５°の検査角度θを満
足するため、図１の（ａ）に仮想線２１ａで示す検査光
軸Ｙまわりにほぼ均等な円筒形である基準形状におい
て、前記検査点５ａ１に照射するレーザ光２ａと対向す
る側で、レーザ光２ａおよび被検査面５ａと干渉するよ
うな配置として、前記検査角度θを１５°に設定する一
方、検査光学系２１の図１の（ａ）に実線で示し、図１
の（ｂ）、図２に示すような基準形状からの変形形状に
て前記レーザ光２ａおよび被検査面５ａを避けて前記異
物９の検出を行う。
【００１９】実際の装置としては前記基準形状からの変
形形状は、基準形状の検査光学系２１を必要最小限に切
除して形成するのが容易であり、図１の（ａ）実線およ
び、図１の（ｂ）、図２に示すように少なくとも対物レ
ンズ１２の側につき被検査面５ａに沿った平面Ｚにて、
レーザ光２ａとの間のマージン角θｍのみを配慮した検
査光軸Ｙとの間の切除角θｂの位置で切除すればよい。
つまり、前記切除によって対物レンズ１２が鏡筒１５か
ら露出して被検査面５ａと直接対向するので、鏡筒１５
によるデッド角θｋは発生せず省略できる。切除方法は
切り落としや研削など種々な方法がある。もっとも、必
要形状に初期から形成されたものを組み立ててもよいの
は勿論である。
形形状は、基準形状の検査光学系２１を必要最小限に切
除して形成するのが容易であり、図１の（ａ）実線およ
び、図１の（ｂ）、図２に示すように少なくとも対物レ
ンズ１２の側につき被検査面５ａに沿った平面Ｚにて、
レーザ光２ａとの間のマージン角θｍのみを配慮した検
査光軸Ｙとの間の切除角θｂの位置で切除すればよい。
つまり、前記切除によって対物レンズ１２が鏡筒１５か
ら露出して被検査面５ａと直接対向するので、鏡筒１５
によるデッド角θｋは発生せず省略できる。切除方法は
切り落としや研削など種々な方法がある。もっとも、必
要形状に初期から形成されたものを組み立ててもよいの
は勿論である。
【００２０】ここで、切除角θｂは、 θｂ＝θ−（α＋θｍ） となり、従来通り照射角度αを２°、マージン角θｍを
２°に設定して切除角θｂは１１°程度となる。
２°に設定して切除角θｂは１１°程度となる。
【００２１】従って、検査角度θは、 θ＝θｂ＋α＋θｍ となり、α＝２°、θｍ＝２°と設定した場合、θｂ＝
１１°であるので、 θ＝２°＋２°＋１１°＝１５° と、本実施の形態の上記設置条件を満足している。
１１°であるので、 θ＝２°＋２°＋１１°＝１５° と、本実施の形態の上記設置条件を満足している。
【００２２】このように、検査光学系２１が、従来のよ
うな検査光軸Ｙまわりにほぼ均等な基準形状を有する場
合において、被検査面５ａの検査点５ａ１に照射するレ
ーザ光２、２ａと対向する側で、レーザ光２、２ａおよ
び被検査面５ａと干渉する状態に検査角度θが設定され
て、基準形状にて干渉しない従来の配置の場合の検査角
度θよりも小さくなる分だけ、図５の（ａ）に示すよう
に被検査面５ａの検査点５ａ１にある異物９からの折り
返し反射光２ｂの光路側に寄せることができる。
うな検査光軸Ｙまわりにほぼ均等な基準形状を有する場
合において、被検査面５ａの検査点５ａ１に照射するレ
ーザ光２、２ａと対向する側で、レーザ光２、２ａおよ
び被検査面５ａと干渉する状態に検査角度θが設定され
て、基準形状にて干渉しない従来の配置の場合の検査角
度θよりも小さくなる分だけ、図５の（ａ）に示すよう
に被検査面５ａの検査点５ａ１にある異物９からの折り
返し反射光２ｂの光路側に寄せることができる。
【００２３】また、検査光学系２１はその基準形状から
の変形形状によってレーザ光２、２ａおよび被検査面５
ａを避けることにより、検査点５ａ１に向け照射される
レーザ光２、２ａに検査光学系２１によるけられが生じ
るようなことはない。
の変形形状によってレーザ光２、２ａおよび被検査面５
ａを避けることにより、検査点５ａ１に向け照射される
レーザ光２、２ａに検査光学系２１によるけられが生じ
るようなことはない。
【００２４】さらに、検査光学系２１の変形形状は、そ
の基準形状における開口２１ｂのレーザ光２、２ａと対
向する側の一部が、図５の（ｂ）に示すようにレーザ光
２、２ａおよび被検査面５ａと干渉しない分だけ切除さ
れた形状として得られ、基準形状にて前記干渉のない小
さな開口数に設定する図５の（ｂ）に仮想線で示す仮想
開口２１ｃの場合のように、異物９からの折り返し反射
光２ｂの受光域が極端に小さくなるようなことなく、大
半の部分を受光でき、折り返し反射光２ｂである後方散
乱光２ｂ３の光強度の強い部分の約１０％程度に光のけ
られ量を抑えることができ、これらによって、本実施の
形態では、検査光学系２１の必要光学特性を十分に確保
しながら、検査角度θを小さくできることによって、異
物９からの折り返し反射光２ｂの受光量を総合的に増大
させて、０．５μｍ以下の小さな異物９でもＳＮ比を向
上し高精度に検査することができる。
の基準形状における開口２１ｂのレーザ光２、２ａと対
向する側の一部が、図５の（ｂ）に示すようにレーザ光
２、２ａおよび被検査面５ａと干渉しない分だけ切除さ
れた形状として得られ、基準形状にて前記干渉のない小
さな開口数に設定する図５の（ｂ）に仮想線で示す仮想
開口２１ｃの場合のように、異物９からの折り返し反射
光２ｂの受光域が極端に小さくなるようなことなく、大
半の部分を受光でき、折り返し反射光２ｂである後方散
乱光２ｂ３の光強度の強い部分の約１０％程度に光のけ
られ量を抑えることができ、これらによって、本実施の
形態では、検査光学系２１の必要光学特性を十分に確保
しながら、検査角度θを小さくできることによって、異
物９からの折り返し反射光２ｂの受光量を総合的に増大
させて、０．５μｍ以下の小さな異物９でもＳＮ比を向
上し高精度に検査することができる。
【００２５】このような特徴は、検査光学系２１の検査
角度θを従来の下限値２５°を少しでも下回れば、図９
を用いて既述したように指数倍に有効になるので、検査
光学系２１が基準形状にて少なくともレーザ光２ａと干
渉するような検査角度θにて設置し、基準形状からの変
形形状にてレーザ光２ａを避けるようにしても有効であ
り、本発明の範疇に属する。
角度θを従来の下限値２５°を少しでも下回れば、図９
を用いて既述したように指数倍に有効になるので、検査
光学系２１が基準形状にて少なくともレーザ光２ａと干
渉するような検査角度θにて設置し、基準形状からの変
形形状にてレーザ光２ａを避けるようにしても有効であ
り、本発明の範疇に属する。
【００２６】また、図１の（ｂ）に一点鎖線で示すよう
に、検査光軸Ｙに平行な面Ｗで切除したものでも、本発
明の目的は達成できる。要するに、本発明の要旨を変更
しない範囲で種々な具体的構成を採用することができ
る。
に、検査光軸Ｙに平行な面Ｗで切除したものでも、本発
明の目的は達成できる。要するに、本発明の要旨を変更
しない範囲で種々な具体的構成を採用することができ
る。
【００２７】
【発明の効果】本発明の異物検査方法および装置によれ
ば、検査光学系の必要光学特性を十分に確保しながら、
検査角度を小さくできることによって、異物からの折り
返し反射光の受光量を総合的に増大させて小さな異物で
も高精度に検査することができる。
ば、検査光学系の必要光学特性を十分に確保しながら、
検査角度を小さくできることによって、異物からの折り
返し反射光の受光量を総合的に増大させて小さな異物で
も高精度に検査することができる。
【図１】本発明の実施の形態を示す異物検査装置の検査
光学系側の要部を示し、その（ａ）は受光状態を示す断
面図、その（ｂ）は検査光学系の対物レンズ側の正面図
である。
光学系側の要部を示し、その（ａ）は受光状態を示す断
面図、その（ｂ）は検査光学系の対物レンズ側の正面図
である。
【図２】図１の異物検査装置の全体を示す斜視図であ
る。
る。
【図３】図２の装置のベクトル説明図である。
【図４】図１、図２の装置における異物検査状態での異
物から反射される散乱光の説明図である。
物から反射される散乱光の説明図である。
【図５】図１、図２の装置の検査光学系の開口と異物か
らの後方散乱光の入射状態との関係の説明図で、その
（ａ）は仮想入射状態を、その（ｂ）は実施の形態での
実際の入射状態をそれぞれ示している。
らの後方散乱光の入射状態との関係の説明図で、その
（ａ）は仮想入射状態を、その（ｂ）は実施の形態での
実際の入射状態をそれぞれ示している。
【図６】従来の異物検査装置の全体を示す斜視図であ
る。
る。
【図７】図６の装置のベクトル説明図である。
【図８】図６の装置の検査光学系側の要部を受光状態で
示す断面図である。
示す断面図である。
【図９】図６の装置の検査光学系の、被検査面との間の
検査角度と、この検査光学系を経て検出される異物信号
Ｓおよびノイズ信号ＤのＳ／Ｎ値との関係を示すグラフ
である。
検査角度と、この検査光学系を経て検出される異物信号
Ｓおよびノイズ信号ＤのＳ／Ｎ値との関係を示すグラフ
である。
【図１０】図６の装置の検査光学系の開口と異物からの
後方散乱光の入射状態の説明図で、その（ａ）は理想入
射状態を、その（ｂ）は実際の入射状態をそれぞれ示し
ている。
後方散乱光の入射状態の説明図で、その（ａ）は理想入
射状態を、その（ｂ）は実際の入射状態をそれぞれ示し
ている。
１ レーザ光源 ２ レーザ光 ２ａ Ｓ偏光のレーザ光 ２ｂ、２ｂ３ 折り返し反射光 ２ｃ Ｐ偏光のレーザ光 ５ａ 被検査面 ６ 偏光子 ８ ＣＣＤラインセンサ ９ 異物 １１ 照射光学系 １２ 対物レンズ １３ 検光子 １４ 結像レンズ １５ 鏡筒 ２１ 検査光学系 ２１ａ 基準形態図 ２１ｂ 開口 α 照射角度 θ 検査角度 θａ 開口角 θｂ 切除角 Ｘ 照射光軸 Ｙ 検査光軸 Ｗ、Ｚ 切除面
Claims (3)
- 【請求項１】 被検査面上の検査点に向け、被検査面と
のほぼ平行に近い微小な照射角度をなした照射光軸上か
ら特定の向きに偏光した光ビームを照射して、そのとき
の検査点からの折り返し反射光を、被検査面と照射角度
よりも大きい検査角度をなす検査光軸上で受光して、前
記特定の向きと異なった向きに偏光されている偏光成分
を異物として検出する異物検査方法において、 検査角度を、前記反射光を受光する光軸まわりにほぼ均
等な基準形状をした検査光学系の場合に、前記検査点に
照射する光ビームないしは、光ビームおよび被検査面と
干渉するような小さな鋭角に設定し、検査光学系の前記
基準形状からの変形形状にて、光ビームないしは、光ビ
ームおよび被検査面を避けて前記異物の検出を行うこと
を特徴とする異物検査方法。 - 【請求項２】 被検査面上の検査点に向け、被検査面と
のほぼ平行に近い微小な照射角度をなした照射光軸上の
照射光学系から特定の向きに偏光した光ビームを照射し
て、そのときの検査点からの折り返し反射光を、被検査
面と照射角度よりも大きい検査角度をなす検査光軸上の
検査光学系で受光し、前記特定の向きと異なった向きに
偏光されている偏光成分を異物として検出する異物検査
装置において、 前記検査光学系を、光軸まわりにほぼ均等な基準形状か
ら、前記照射する光ビームおよび被検査面と対向する側
を切除して、光ビームに近接配置したことを特徴とする
異物検査装置。 - 【請求項３】 検査光学系の切除は、その対物レンズ側
に被検査面とほぼ沿う平面にて施されている請求項２に
記載の異物検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9358750A JPH11190701A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 異物検査方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9358750A JPH11190701A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 異物検査方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11190701A true JPH11190701A (ja) | 1999-07-13 |
Family
ID=18460925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9358750A Pending JPH11190701A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 異物検査方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11190701A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105973898A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-09-28 | 苏州玻色智能科技有限公司 | 一种智能终端触摸屏保护盖板的检测装置 |
| CN106066334A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-11-02 | 苏州玻色智能科技有限公司 | 一种用于智能终端触摸屏保护盖板的检测装置的检测机构 |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP9358750A patent/JPH11190701A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105973898A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-09-28 | 苏州玻色智能科技有限公司 | 一种智能终端触摸屏保护盖板的检测装置 |
| CN106066334A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-11-02 | 苏州玻色智能科技有限公司 | 一种用于智能终端触摸屏保护盖板的检测装置的检测机构 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031216 |