JPS61105447A - 面板欠陥検査用集光器 - Google Patents
面板欠陥検査用集光器Info
- Publication number
- JPS61105447A JPS61105447A JP23525885A JP23525885A JPS61105447A JP S61105447 A JPS61105447 A JP S61105447A JP 23525885 A JP23525885 A JP 23525885A JP 23525885 A JP23525885 A JP 23525885A JP S61105447 A JPS61105447 A JP S61105447A
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- JP
- Japan
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- light
- condenser
- face plate
- reflected
- incident
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- 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
- G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
- G01N21/8901—Optical details; Scanning details
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- Pathology (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は電子工業における半導体製造に用いられるシリ
コンウェーハなどの素材面板の欠陥検査装置に使用する
面板欠陥検査用集光器に関するものである。
コンウェーハなどの素材面板の欠陥検査装置に使用する
面板欠陥検査用集光器に関するものである。
シリコンウェーハなどの素材面板（未だバタン加工など
が施されていない、一様な平滑表面のものをいう）上に
存在する傷、汚れなどはＩＣなどの半導体製品の信頼性
を低下させるので、バタン化する前車に欠陥検査が行な
われている。
が施されていない、一様な平滑表面のものをいう）上に
存在する傷、汚れなどはＩＣなどの半導体製品の信頼性
を低下させるので、バタン化する前車に欠陥検査が行な
われている。
第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は当初用いられた最も単
純な構成による、光学式面板欠陥検査装置（ＸＹ形）の
光学系の基本構成を示したものである。このような、光
学式面板欠陥検査装置としては特開昭５２−２８３８２
号公報に記載されたものがある。各回において、コリメ
ートされたレーザビーム１は振動ミラーなどのスキャナ
２で掃引され、走査レンズ３により、面板４の表面上に
スポットＰを生じ１幅Ｘの範囲を走査する。走査方向を
Ｘ軸とすると、ｙ軸方向には１面板４を移動することに
より面板４の全面の走査袢が行なわれる。これをＸＹ走
査方式という。面板４の表面に。
純な構成による、光学式面板欠陥検査装置（ＸＹ形）の
光学系の基本構成を示したものである。このような、光
学式面板欠陥検査装置としては特開昭５２−２８３８２
号公報に記載されたものがある。各回において、コリメ
ートされたレーザビーム１は振動ミラーなどのスキャナ
２で掃引され、走査レンズ３により、面板４の表面上に
スポットＰを生じ１幅Ｘの範囲を走査する。走査方向を
Ｘ軸とすると、ｙ軸方向には１面板４を移動することに
より面板４の全面の走査袢が行なわれる。これをＸＹ走
査方式という。面板４の表面に。
欠陥（傷、ゴミ、汚損など）があると゛きは、散乱光５
が生ずる。散乱光５は受光レンズ６により集光されて、
受光素子７に入力し、その出力の電気号 信式により欠陥が検出されるものである。
が生ずる。散乱光５は受光レンズ６により集光されて、
受光素子７に入力し、その出力の電気号 信式により欠陥が検出されるものである。
さて、このところＩＣなどの半導体製品の生産量が飛躍
的に伸びており、このため面板４自体の大きさが漸次拡
大され、最近では面板４の直径は４インチから５インチ
に切替る段階といわれる。
的に伸びており、このため面板４自体の大きさが漸次拡
大され、最近では面板４の直径は４インチから５インチ
に切替る段階といわれる。
これに対して、第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で説明し
た当初の面板欠陥検査装置はすでに、検査所要時間が過
大に過ぎて、流れ工程に組込まれる検査装置としては処
理速度が子分でない。これをやや詳しく説明すると、第
１図（ｂ）、（Ｑ）に示す、受光レンズ６は通常の円形
レンズであり、走査幅Ｘの範囲を広くとると、走査中心
Ｘ。に対して左右両端辺くは感度低下の現象が起る。
た当初の面板欠陥検査装置はすでに、検査所要時間が過
大に過ぎて、流れ工程に組込まれる検査装置としては処
理速度が子分でない。これをやや詳しく説明すると、第
１図（ｂ）、（Ｑ）に示す、受光レンズ６は通常の円形
レンズであり、走査幅Ｘの範囲を広くとると、走査中心
Ｘ。に対して左右両端辺くは感度低下の現象が起る。
これに対して、広い範囲で感度を均一にするために、ス
ポットＰと受光レンズ６との間隔を太きくとるときは、
全体の感度低下となり好ましくない。
ポットＰと受光レンズ６との間隔を太きくとるときは、
全体の感度低下となり好ましくない。
そこで大きい寸法の面板４に対しては１面板４全体を分
割して検査を行なう分割走査を余儀なくされているが、
４インチの面板４で数分の所要時間を要しており、時間
の短縮が強く望まれている。
割して検査を行なう分割走査を余儀なくされているが、
４インチの面板４で数分の所要時間を要しており、時間
の短縮が強く望まれている。
本発明は、上述の事態に対処するため、広い走査範囲に
亘って有効かつ均等な感度を有する、面板欠陥検査用集
光器を提供することを目的とする。
亘って有効かつ均等な感度を有する、面板欠陥検査用集
光器を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、レーザスポット
の走査範囲に亘って集光できる長方形断面の入射面と、
該入射面より内部に入射した入射光が、該集光器内部で
、全反射または鏡面反射し・て前方に進行でき、かつ該
入射面に対局する位置幅 に設けられ、かつ該入射面の提寸法に比較して小さい幅
寸法を有する出射面に導かれる鏡面仕上げの側面とを有
することを特徴とした面板欠陥検査用集光器である。
の走査範囲に亘って集光できる長方形断面の入射面と、
該入射面より内部に入射した入射光が、該集光器内部で
、全反射または鏡面反射し・て前方に進行でき、かつ該
入射面に対局する位置幅 に設けられ、かつ該入射面の提寸法に比較して小さい幅
寸法を有する出射面に導かれる鏡面仕上げの側面とを有
することを特徴とした面板欠陥検査用集光器である。
第２図は本発明のヒントとなった光トラツプホーンの構
造を示したものであり、今、その作用を説明する。すな
わち、トラップホーン８はガラス材によって作られた中
空のもので、光源Ｐより発して入口８−３より内部に入
った光線は、側面８−１と側面８−２との間で反射を繰
返しながら前方に進み、遂には先端Ｑに達するが、この
間において、光線の進行方向が反転して入口８−３側に
戻ることがない、すなわち入射光線がトラップされるも
のである。
造を示したものであり、今、その作用を説明する。すな
わち、トラップホーン８はガラス材によって作られた中
空のもので、光源Ｐより発して入口８−３より内部に入
った光線は、側面８−１と側面８−２との間で反射を繰
返しながら前方に進み、遂には先端Ｑに達するが、この
間において、光線の進行方向が反転して入口８−３側に
戻ることがない、すなわち入射光線がトラップされるも
のである。
このようなトラップホーン８の特性に着目して、広く面
積の入射面より入射した光線をより狭い面積の出口に導
く集光器が考えられる。
積の入射面より入射した光線をより狭い面積の出口に導
く集光器が考えられる。
以下、本発明の実施例について図面により説明する。
いま、第３図（ａ）に示す形状の充実したガラス体９を
考える。入射面９−３．出射面９−４を除き、うつの側
面９−１などはアルミニュームなどの蒸着による鏡面を
なすものとする。同図（ｂ）は側面９−１．９−２の直
角断面における光線の経路を示すもので、光源Ｐより光
線のうち、角φ１の範囲内にある光線は直接、また角（
φ２−φ１）の範囲内のものは側面９−１．９−２によ
る反射ののちいづれも出射面９−４に達して、出射する
。
考える。入射面９−３．出射面９−４を除き、うつの側
面９−１などはアルミニュームなどの蒸着による鏡面を
なすものとする。同図（ｂ）は側面９−１．９−２の直
角断面における光線の経路を示すもので、光源Ｐより光
線のうち、角φ１の範囲内にある光線は直接、また角（
φ２−φ１）の範囲内のものは側面９−１．９−２によ
る反射ののちいづれも出射面９−４に達して、出射する
。
角度φ２を超える成分は出射面９−４に達するも全反射
して内部に戻るか、または、側面９−１゜９−２との反
射の際、後方に戻るもので、これらは入射面９−３を透
過するものと、全反射して再び内部を前方に進行するも
のとに分れる。
して内部に戻るか、または、側面９−１゜９−２との反
射の際、後方に戻るもので、これらは入射面９−３を透
過するものと、全反射して再び内部を前方に進行するも
のとに分れる。
要するに、角度φ２以内となる入射光の成分が有効に集
光されるものである。
光されるものである。
上述したところは、光源Ｐが入射面９−３の中央にある
ときであるが、光源Ｐ′２、Ｐ′のように中央より左ま
たは右にあるときも、上記の角度φ２に相当した有効な
範囲を示す角度φ２′。
ときであるが、光源Ｐ′２、Ｐ′のように中央より左ま
たは右にあるときも、上記の角度φ２に相当した有効な
範囲を示す角度φ２′。
φ２＃が存在する筈である。これらの角度φ２′。
φ２′の概略値を光線追跡図法により求めると第３図（
ｂ）の場合１位置による偏差は大きくはない。
ｂ）の場合１位置による偏差は大きくはない。
すなわち偏差の小さい集光器かえられる。
一方、第３図（ｃ）は同図（ｂ）の直角方向の断面を示
すもので、この場合は入射面９−３の屈折作用と、側面
９−５．９−６の鏡面反射作用により、入射面９−３を
透過した入射光は原理上すべて、出射面９−４より出射
される。
すもので、この場合は入射面９−３の屈折作用と、側面
９−５．９−６の鏡面反射作用により、入射面９−３を
透過した入射光は原理上すべて、出射面９−４より出射
される。
以上において、同図（ｂ）の場合、側面９−４゜９−５
に対して斜方向の光線は同図（Ｃ）の面に投影されたも
のとし、また同図（Ｑ）の場合側面９−１．９−２に対
して斜方向の光線は同図（ｂ）の面に投影されたものと
見做すことにより、すべての入射光は上述したところに
包含されているものである。
に対して斜方向の光線は同図（Ｃ）の面に投影されたも
のとし、また同図（Ｑ）の場合側面９−１．９−２に対
して斜方向の光線は同図（ｂ）の面に投影されたものと
見做すことにより、すべての入射光は上述したところに
包含されているものである。
なお、上記した有効な集光角φ２は第１次的には入射面
９−３の幅Ｗ１と、出射面９−４の幅Ｗ２との比および
、畏さＬによって決まるものであり、側面９−１．９−
２の曲線の形状は、角度φ２にあまり寄与しない。すな
わち、側面９−１゜９−２は内側に凸形であるに対して
、第４図（ａ）。
９−３の幅Ｗ１と、出射面９−４の幅Ｗ２との比および
、畏さＬによって決まるものであり、側面９−１．９−
２の曲線の形状は、角度φ２にあまり寄与しない。すな
わち、側面９−１゜９−２は内側に凸形であるに対して
、第４図（ａ）。
（ｂ）、（ｃ）に示すように、それぞれ内側に凹形。
直線状、および一方は内側に凹形、他の一方は凸形につ
いて角度φ２の概略値を計算するどいづれも大差なく、
また位置による偏差も大同小異である。
いて角度φ２の概略値を計算するどいづれも大差なく、
また位置による偏差も大同小異である。
よって集光器としては原理上、いづれの形状で ゛も差
支えなく、製作上都合のよい曲線形状を選択すればよい
。
支えなく、製作上都合のよい曲線形状を選択すればよい
。
さて、上述においてはガラス材によるガラス体９をとり
上げたが、ガラス材に代って透明なプラスチック材を用
いることは勿論可能である。そこで以ｆにおいては、機
能的な命名により集光器９とする。
上げたが、ガラス材に代って透明なプラスチック材を用
いることは勿論可能である。そこで以ｆにおいては、機
能的な命名により集光器９とする。
集光器９により集光された欠陥などによる散乱光は、出
射面９−４に直接接着した光電変換器または、オプチカ
ルファイバを介した光電変換器により電気信号に変換さ
れるものである。
射面９−４に直接接着した光電変換器または、オプチカ
ルファイバを介した光電変換器により電気信号に変換さ
れるものである。
第５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明による面板欠陥
検査用集光器の実施例を示すもので、同図（ａ）に示す
形状の透明ガラスまたは透明プラスチックの集光器９と
し、入射面９−３は研磨の上、無反射コーティングを施
す。無反射コーティングは。
検査用集光器の実施例を示すもので、同図（ａ）に示す
形状の透明ガラスまたは透明プラスチックの集光器９と
し、入射面９−３は研磨の上、無反射コーティングを施
す。無反射コーティングは。
使用するレーザの波長に合わせることは当然である。ま
た側面９−１．９−２の形状は単純な直線とし、側面９
−１．９−２および側面９−５．９−６にはすべてアル
ミニューム蒸着による鏡面仕上げとする。
た側面９−１．９−２の形状は単純な直線とし、側面９
−１．９−２および側面９−５．９−６にはすべてアル
ミニューム蒸着による鏡面仕上げとする。
以上のような集光器９の２個を、同図（ｂ）。
（ｃ）に示すように、走査線Ｘを指向して、角度θの方
向に設けるものである。このように２個の集光器９を左
、右に設けることにより、左右の感度偏差を小さくする
とともに、散乱光に対する受光立体角を２倍として検出
感度の向上を計るものである。
向に設けるものである。このように２個の集光器９を左
、右に設けることにより、左右の感度偏差を小さくする
とともに、散乱光に対する受光立体角を２倍として検出
感度の向上を計るものである。
なお、同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）においては、取付具
１１を用いて、光電変換器１０を出射面９−４に直接接
着した状態を示すが、既述のように出射面９−４にオプ
チカルファイバを接着し、その他端に光電変換器１０を
取付けることも自由である。
１１を用いて、光電変換器１０を出射面９−４に直接接
着した状態を示すが、既述のように出射面９−４にオプ
チカルファイバを接着し、その他端に光電変換器１０を
取付けることも自由である。
ただし、この場合に要するオプチカルファイバの所要量
は、集光体９を用いず、走査線Ｘに直接オプチカルファ
イバを配設する場合の所要量より遥かに小量で済むこと
は勿論である。
は、集光体９を用いず、走査線Ｘに直接オプチカルファ
イバを配設する場合の所要量より遥かに小量で済むこと
は勿論である。
以上述べたように、この発明による面板欠陥検査用集光
器は単純な構造であるが、広い走査範囲に生ずる散乱光
を小さい感度偏差で集光することができるので、これを
面板欠陥装置に使用することにより、面板全域に対して
分割走査をすることが不要となり、検査所要時間の大幅
な低減に寄与するもので、この点の効果が極めて大きい
ものがある。
器は単純な構造であるが、広い走査範囲に生ずる散乱光
を小さい感度偏差で集光することができるので、これを
面板欠陥装置に使用することにより、面板全域に対して
分割走査をすることが不要となり、検査所要時間の大幅
な低減に寄与するもので、この点の効果が極めて大きい
ものがある。
第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は従来の面板欠陥検査装
置！（ＸＹ形）の光学系の略図、第２図は光トラツプホ
ーンの断面図、第３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明
の実施例である面板欠陥検査用集光器の断面図、第４図
（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例である面板欠
陥検査用集光器の各種変形図、第５図（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）は本発明による面板欠陥検査用集光器の他の実施
例を示す図である。 １：レーザビーム、２：スキャナ、３：走査しンズ、４
：面板、５：散乱光、６：受光レンズ、７：実像、８ニ
ドラツプホーン、８−１．８−２＝側面、８−３：入口
、９ニガラス体（集光器）、９−１．９−２．９−５．
９−６：側面、９−３二人射面、９−４：出射面、１０
：光電変換器、１１：取付具、ｐ、ｐ’ 、ｐ“：光源
、Ｗｌ：入射面の幅、Ｗ２：出射面の幅、Ｌ：長さ、φ
：有効な角度
置！（ＸＹ形）の光学系の略図、第２図は光トラツプホ
ーンの断面図、第３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明
の実施例である面板欠陥検査用集光器の断面図、第４図
（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例である面板欠
陥検査用集光器の各種変形図、第５図（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）は本発明による面板欠陥検査用集光器の他の実施
例を示す図である。 １：レーザビーム、２：スキャナ、３：走査しンズ、４
：面板、５：散乱光、６：受光レンズ、７：実像、８ニ
ドラツプホーン、８−１．８−２＝側面、８−３：入口
、９ニガラス体（集光器）、９−１．９−２．９−５．
９−６：側面、９−３二人射面、９−４：出射面、１０
：光電変換器、１１：取付具、ｐ、ｐ’ 、ｐ“：光源
、Ｗｌ：入射面の幅、Ｗ２：出射面の幅、Ｌ：長さ、φ
：有効な角度
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、透明ガラス材または透明プラスチックスを充実成形
した集光器であって、検査対象の面板表面に、照射され
たレーザスポットにより、該表面に存在する欠陥が発す
る散乱光を、該レーザスポットの走査範囲に亘って集光
できる長方形断面の入射面と、該入射面より内部に入射
した入射光が、該集光器内部で、全反射または鏡面反射
して前方に進行でき、かつ該入射面に対局する位置に設
けられかつ該入射面の幅寸法に比較して小さい幅寸法を
有する出射面に導かれる鏡面仕上げの側面とを有するこ
とを特徴とする面板欠陥検査用集光器。 ２、特許請求の範囲第１項において、該入射面は、該照
射されたレーザの波長に適した無反射コーティングが施
されていることを特徴とする面板欠陥検査用集光器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23525885A JPS61105447A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 面板欠陥検査用集光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23525885A JPS61105447A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 面板欠陥検査用集光器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61105447A true JPS61105447A (ja) | 1986-05-23 |
Family
ID=16983416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23525885A Pending JPS61105447A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 面板欠陥検査用集光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61105447A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5365777A (en) * | 1976-11-24 | 1978-06-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Surface defect detector |
-
1985
- 1985-10-23 JP JP23525885A patent/JPS61105447A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5365777A (en) * | 1976-11-24 | 1978-06-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Surface defect detector |
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