JPS6322255B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6322255B2
JPS6322255B2 JP56070345A JP7034581A JPS6322255B2 JP S6322255 B2 JPS6322255 B2 JP S6322255B2 JP 56070345 A JP56070345 A JP 56070345A JP 7034581 A JP7034581 A JP 7034581A JP S6322255 B2 JPS6322255 B2 JP S6322255B2
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JP
Japan
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light
lens
defect
diffracted light
far
Prior art date
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Expired
Application number
JP56070345A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57184957A (en
Inventor
Hidekazu Sekizawa
Akito Iwamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP7034581A priority Critical patent/JPS57184957A/en
Publication of JPS57184957A publication Critical patent/JPS57184957A/en
Publication of JPS6322255B2 publication Critical patent/JPS6322255B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、規則的に配列された基本パターン
を有する被検体に生じた欠陥を検出するための欠
陥検査装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a defect inspection device for detecting defects occurring in an object having regularly arranged basic patterns.

従来、規則的に配列された基本パターンを検査
するには、主に顕微鏡を用いた目視検査に頼つて
きた。この目視検査は顕微鏡を常時調整しなけれ
ばならないため、検査に時間を要し高速検査が困
難になる。また顕微鏡を覗きながら基本パターン
の欠陥を捜さなければならないため、眼の疲労が
激しく検査の精度が低下する恐れがある。
Conventionally, inspection of regularly arranged basic patterns has mainly relied on visual inspection using a microscope. This visual inspection requires constant adjustment of the microscope, which takes time and makes high-speed inspection difficult. Furthermore, since the operator must look through a microscope to look for defects in the basic pattern, there is a risk of severe eye fatigue and reduced inspection accuracy.

近年、目視検査に替つて、コヒーレントな光と
空間フイルターとを用いた検査装置として、基体
パターンの周期情報と欠陥による非周期情報とを
分離して表示する装置が開発されている。
In recent years, instead of visual inspection, an inspection apparatus using coherent light and a spatial filter has been developed that separately displays periodic information of a substrate pattern and aperiodic information due to defects.

従来、この種の装置として規則的に配列された
基本パターン(以後規則パターンと呼ぶ)のフー
リエ変換像が格子状に規則的に分布する性質を利
用して、格子状に分布する光不透過領域を有する
空間フイルターを用いて、規則パターンの周期情
報光を遮断し空間フイルターの透視部分から非周
期的な欠陥情報を検出するものがある。
Conventionally, this type of device utilizes the property that Fourier transformed images of regularly arranged basic patterns (hereinafter referred to as regular patterns) are regularly distributed in a lattice pattern to create light-opaque areas distributed in a lattice pattern. There is a method that uses a spatial filter to block regular pattern periodic information light and detect non-periodic defect information from the see-through portion of the spatial filter.

しかしながら、この種のものは空間フイルター
の不透過領域に被検体のフーリエ変換像を正確に
合せ、同期情報光を完全に遮断しなければならな
いため、空間フイルターの位置合せが難かしくな
るとともに、検査の対象となる基本パターンを光
軸に対して極めて正確に垂直度をもたせて保持し
なければならず操作が著しく煩雑になる欠点があ
る。
However, with this type of filter, the Fourier transform image of the subject must be precisely aligned with the opaque area of the spatial filter, and the synchronization information light must be completely blocked, making positioning of the spatial filter difficult and making inspection difficult. This method has the drawback that the basic pattern to be targeted must be held extremely accurately perpendicular to the optical axis, making the operation extremely complicated.

また、規則パターンの周期情報光を空間フイル
ターの不透過領域に正確に合せなければならない
ため、フーリエ面で歪の少ない高精度なレンズを
用いなければならずレンズが高価になる欠点があ
つた。
Furthermore, since the regular pattern of periodic information light must be accurately aligned with the opaque region of the spatial filter, a highly accurate lens with little distortion on the Fourier plane must be used, resulting in an expensive lens.

次に、規則パターンの周期情報と欠陥による非
周期情報とを分離して表示する装置として、規則
パターンのなかで特にメツシユに着目し、コヒー
レントな光とリング状の空間フイルターとを用い
てメツシユの欠陥を高速かつ高精度に検出する装
置が考えだされている。
Next, as a device that separates and displays periodic information of regular patterns and aperiodic information due to defects, we focused on meshes among regular patterns, and used coherent light and a ring-shaped spatial filter to display meshes. Devices have been devised to detect defects quickly and with high precision.

このものは、光学系が比較的簡単で高精度を要
しない等の特徴を有するが、基本パターンの繰り
返し周期が極めて小さいものの場合(例えば光デ
イスクのプレグループの検査等)には被検体の回
折光が大きく広がりすぎる。このため、大口径か
つ明るいレンズが必要になり、レンズの価格が高
くなる。また明るいレンズは焦点深度が浅くなり
高精度な焦点合せ機構が必要となるとともに、焦
点合せに時間を要し検査の高速化を計ることがで
きなくなるなどの欠点があつた。
This device has the characteristics that the optical system is relatively simple and does not require high precision, but when the repeating period of the basic pattern is extremely small (for example, inspection of pregroups of optical disks), it is necessary to use the diffraction of the object. The light spreads out too much. Therefore, a large diameter and bright lens is required, which increases the price of the lens. Furthermore, bright lenses have drawbacks such as having a shallow depth of focus, requiring a highly accurate focusing mechanism, and requiring time for focusing, making it impossible to speed up inspections.

この発明は、上記の欠点を解消するためになさ
れたもので、基本パターンを規則的に配列した被
検体に略コヒーレントな光を照射して得られる第
n次と第n+1次回折光の間に少なくとも1つの
レンズを配設し、このレンズにより再結像された
光を少なくとも1つの光電変換器を介して信号処
理部で処理し、レンズの互いに異なる遠視野座標
における光電出力に基づいて欠陥の種類を判別す
ることにより、小口径のレンズを用いることがで
き価格を著しく低減することができるとともに、
焦点深度が深くなり焦点合せを容易に行なうこと
ができるので検査を高速化することができ、かつ
欠陥の種類を判別することができる欠陥検査装置
を提供しようとするものである。
This invention was made to eliminate the above-mentioned drawbacks, and there is at least a gap between the n-th and n+1-th diffracted light obtained by irradiating substantially coherent light onto an object having regularly arranged basic patterns. A single lens is provided, and the light re-imaged by the lens is processed by a signal processing unit via at least one photoelectric converter, and the type of defect is detected based on the photoelectric output at different far-field coordinates of the lens. By determining the
It is an object of the present invention to provide a defect inspection device that can speed up inspection because the depth of focus becomes deep and can easily perform focusing, and can also discriminate the type of defect.

以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説
明する。第1図において、1は基本パターンを規
則的に配列した被検体で、図示例では比較的単純
な基本パターンである多数の溝を規則的に配列し
たビデイオ・デイスクである。2はこのビデイ
オ・デイスク1を回転させる回転駆動装置で、こ
の装置2は回転モータ2aとモータ2aの回転軸
に設けられビデイオ・デイスク1を着脱可能に保
持させる保持部2bとにより構成されている。こ
の回転駆動装置2の側方に略コヒーレントな光例
えばHeNeレーザ装置よりなるレーザ光源3を配
設する。この光源3から発射されたレーザ光R
を、ハーフミラー4で反射させて、前記ビデイ
オ・デイスク1の規則パターンに照射させる。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an object having a regularly arranged basic pattern, and in the illustrated example, it is a video disc having a relatively simple basic pattern, in which a large number of grooves are regularly arranged. Reference numeral 2 denotes a rotational drive device for rotating this video disc 1, and this device 2 is composed of a rotating motor 2a and a holding portion 2b that is provided on the rotating shaft of the motor 2a and holds the video disc 1 in a removable manner. . A substantially coherent laser light source 3 made of a HeNe laser device, for example, is disposed on the side of the rotary drive device 2. Laser light R emitted from this light source 3
is reflected by a half mirror 4 and irradiated onto a regular pattern on the video disc 1.

このとき、ビデイオ・デイスク1の規則パター
ンにレーザ光Rを照射して得られる規則パターン
による回折光は、1波長ずれた方向に強め合い、
整数次回折光に集中する。また規則パターンから
ずれた欠陥部の回折光は強め合わず自然に消滅
し、また凹凸の欠損、ゴミなどのような弧立した
欠陥部から発生する回折光は全体に広がる。
At this time, the diffracted light from the regular pattern obtained by irradiating the regular pattern of the video disc 1 with the laser beam R strengthens each other in a direction shifted by one wavelength.
Concentrates on integer order diffracted light. In addition, the diffracted light from defective parts that deviate from the regular pattern does not strengthen each other and disappears naturally, and the diffracted light generated from the defective parts that stand up, such as defects in unevenness, dust, etc., spreads over the entire surface.

このことから、レーザ光Rを規則パターンに照
射して得られる回折パターンの中の第n次回折光
と第n+1次回折光、例えば第0次回折光5aと
第1次回折光5bとの間にビデイオ・デイスク1
の欠陥部により発生した回折光6を受光する対物
レンズ7を配設する。この対物レンズ7により受
光された回折光6はピンホール8を介して光電変
換器9に再結像される。この回折光6は、光電変
換器9により光量に応じた電気信号に変換され
る。この電気信号はアナログ・デジタル変換器1
0によりデジタル信号に変換された後、信号処理
計算機11に送られる。このデジタル信号は信号
処理計算機11で所定の値以上のものを欠陥とし
ていき値処理され表示部12に表示される。ここ
で13は回転モータ2aを回転させながら一周分
検査ごとにビデイオ・デイスク1を平行移動させ
るパルスモータである。このパルスモータ13に
信号を繰返して送り回転駆動装置2を順次平行移
動させることによりビデイオ・デイスク1の規則
パターンの全面を検査することができる。
From this, it can be seen that a video disk is formed between the n-th order diffraction light and the n+1-th order diffraction light, for example, the 0th-order diffraction light 5a and the first-order diffraction light 5b, in the diffraction pattern obtained by irradiating the laser beam R in a regular pattern. 1
An objective lens 7 is provided to receive diffracted light 6 generated by the defective portion. Diffracted light 6 received by objective lens 7 is reimaged on photoelectric converter 9 via pinhole 8 . This diffracted light 6 is converted by a photoelectric converter 9 into an electrical signal according to the amount of light. This electrical signal is sent to the analog-to-digital converter 1
After being converted into a digital signal by 0, the signal is sent to the signal processing computer 11. This digital signal is subjected to threshold value processing in a signal processing computer 11, with a signal exceeding a predetermined value considered as a defect, and is displayed on a display section 12. Here, reference numeral 13 denotes a pulse motor that moves the video disk 1 in parallel for each round of inspection while rotating the rotary motor 2a. By repeating the signal to the pulse motor 13 and sequentially moving the feed rotation drive device 2 in parallel, the entire surface of the regular pattern on the video disc 1 can be inspected.

ここに用いられる被検体は第2図に示すように
基板1a上に多数の溝1bを規則的に配列したビ
デイオ・デイスク1であり、溝の幅寸法をa、深
さ寸法をh、ピツチ寸法をpとし一部の溝に欠陥
(例えば規則パターン上からτだけずれたピツチ
ムラ)があるものとする。
The test object used here is a video disk 1 in which a large number of grooves 1b are regularly arranged on a substrate 1a as shown in FIG. 2, and the width dimension of the grooves is a, the depth dimension is h, and the pitch dimension is Assume that p is a defect in some of the grooves (for example, pitch unevenness deviated from the regular pattern by τ).

いま(2N+1)個の溝にレーザ光Rが同時に
照射されると、ある距離をおいて写し出される回
折光のパターン(以後遠視野パターンと呼ぶ)
FT(ξ)は次式により与えられる。
Now, when (2N+1) grooves are irradiated with laser light R at the same time, a pattern of diffracted light is projected at a certain distance (hereinafter referred to as a far-field pattern).
F T (ξ) is given by the following equation.

FT(ξ)=F(ξ)+G(ξ) ……(1) ここでξは遠視野パターンが写しだされる位置の
座標(以後遠視野座標と呼ぶ)、F(ξ)は規則パ
ターンからの遠視野パターン、G(ξ)は欠陥部
からの遠視野パターンである。またF(ξ)は次
式で与えられる。
F T (ξ) = F (ξ) + G (ξ) ... (1) Here, ξ is the coordinate of the position where the far-field pattern is projected (hereinafter referred to as far-field coordinate), and F (ξ) is the regular pattern G(ξ) is the far-field pattern from the defect. Further, F(ξ) is given by the following equation.

F(ξ)={(p−a)sin c〔(p−a)ξ〕 +a sin c(aξ)exp〔−jπ(4h/λ+pξ)〕
}×sin{2π(N+1/2)pξ}/sin(πpξ)……(
2) ただしsin c(x)=sin πx/πxであり、λは照
射光波長、jは虚数単位を表わしている。このこ
とから|F(ξ)|2はξ=n/pで極大値をもつ
関数であり、整数(n=0,1,2,3……)以
外の次数の回折光は小さな値となり、|G(ξ)|2
とほぼ同程度になる。すなわち、対物レンズ7か
ら出力される光量は規則パターンによるものと、
欠陥部によるものとはほぼ同程度となる。
F(ξ)={(p-a) sin c[(p-a)ξ] +a sin c(aξ)exp[-jπ(4h/λ+pξ)]
}×sin {2π(N+1/2)pξ}/sin(πpξ)……(
2) However, sin c(x)=sin πx/πx, where λ is the wavelength of the irradiated light and j is the imaginary unit. From this, |F(ξ)| 2 is a function that has a maximum value at ξ=n/p, and diffracted light of orders other than integers (n=0, 1, 2, 3...) has a small value, |G(ξ)| 2
will be approximately the same. That is, the amount of light output from the objective lens 7 is based on a regular pattern,
The level of damage is almost the same as that caused by defects.

このとき欠陥部による回折光は、対物レンズ7
により欠陥に対応する点に再結像される。すなわ
ち第2図に示すように欠陥部が一ケ所であれば一
点に結像する。一方規則パターンによる整数次回
折光は対物レンズ7の結像位置にて規則パターン
に対応して結像面全体に広がる。すなわちN=
100のときの規則パターンにレーザ光Rを照射す
ると、規則パターンからの回折光は201点に広が
る。
At this time, the diffracted light due to the defect is transmitted to the objective lens 7.
The image is refocused to the point corresponding to the defect. That is, as shown in FIG. 2, if there is only one defective part, the image will be focused on one point. On the other hand, the integer-order diffracted light due to the regular pattern spreads over the entire imaging plane at the imaging position of the objective lens 7 corresponding to the regular pattern. That is, N=
When the laser beam R is irradiated onto a regular pattern of 100 points, the diffracted light from the regular pattern spreads to 201 points.

このことから、対物レンズ7を通過する光量は
欠陥による回折光6と規則パターンからの回折光
とはほぼ同程度になるため、対物レンズ7を介し
て一点に結像される欠陥部からの光量は201点に
広がる規則パターンよりもはるかに強くなる。こ
れにより、対物レンズ7の結像面での規則パター
ンによる光量を無視することができる。
From this, the amount of light passing through the objective lens 7 is almost the same for the diffracted light 6 due to the defect and the diffracted light from the regular pattern, so the amount of light from the defect that is imaged at one point via the objective lens 7 will be much stronger than the regular pattern spread over 201 points. Thereby, the amount of light due to the regular pattern on the imaging plane of the objective lens 7 can be ignored.

したがつて、この結像面で観測した光の輝点は
欠陥によるものとして考えられ、その光量は対物
レンズ7の遠視野座標をξ0とし、対物レンズ7の
開口が充分に小さいものとすれば次式により与え
られる。
Therefore, the bright spot of light observed on this imaging plane is considered to be due to a defect, and the amount of light is determined by setting the far-field coordinate of the objective lens 7 as ξ 0 and assuming that the aperture of the objective lens 7 is sufficiently small. It is given by the following equation.

I=|G(ξ0)|2=8/π2ξ0 2sin2(πτξ0)si
n2(πaξ0){1−cos(4h/λπ)}……(3) この第(3)式からピンホール8の位置での光量
は、ピツチムラrのsin関数の2乗に比例するこ
とがわかる。そこでこの光量を光電変換器9によ
り光電変換し、さらにアナログ・デジタル変換器
10でA/D変換した値を信号処理計算機11に
かけ第(3)式によりピツチムラを求めることができ
る。なお高速化を計るために、第(3)式からあらか
じめ計算し数表として信号処理計算機11に記録
しておくと、第(3)式の演算のかわりに数表を引く
ことにより処理時間を著しく短縮させることがで
きる。
I=|G(ξ 0 )| 2 = 8/π 2 ξ 0 2 sin 2 (πτξ 0 )si
n 2 (πaξ 0 ) {1−cos (4h/λπ)}...(3) From this equation (3), the amount of light at the position of pinhole 8 is proportional to the square of the sin function of the pitch unevenness r. I understand. Therefore, this amount of light is photoelectrically converted by the photoelectric converter 9, and the value obtained by A/D conversion by the analog/digital converter 10 is applied to the signal processing computer 11, and the pitch unevenness can be determined by equation (3). In addition, in order to increase the speed, if you calculate the formula (3) in advance and record it as a numerical table in the signal processing computer 11, the processing time can be reduced by drawing the numerical table instead of calculating the formula (3). It can be significantly shortened.

またゴミ、キズなどによる弧立欠陥がある場合
にも前述と同様に結像面で観測した輝点は欠陥に
よるものとして考えられ、その光量Iは対物レン
ズ7の遠視野座標をξ0、欠陥の大きさをdとし、
対物レンズ7の開口が充分に小さいものとすれば
次式により与えられる。
In addition, even if there is a vertical defect due to dust, scratches, etc., the bright spot observed on the imaging plane is considered to be due to the defect, as described above, and the light intensity I is determined by ξ 0 with the far-field coordinates of the objective lens 7, and the defect Let the size of be d,
If the aperture of the objective lens 7 is sufficiently small, it is given by the following equation.

この第(4)式から欠陥の大きさを求めることがで
きる。しかしながら、実際の検査においては欠陥
の大きさ正確に知る必要はなく、ある大きさ以上
の欠陥の個数を求めることのほうが重要視され
る。このため第(4)式によりいき値をあらかじめ求
めておいて比較すれば良い。
The size of the defect can be determined from this equation (4). However, in actual inspection, it is not necessary to know the exact size of a defect, and more importance is placed on determining the number of defects larger than a certain size. Therefore, it is sufficient to obtain the threshold value in advance using equation (4) and compare it.

次に対物レンズ7の遠視野座標ξ0を変えると、
第3図に示すように光量Iの最大値点が変わる。
第3図は遠視野座標ξ0=0.2、ξ0=0.4のときのピ
ツチムラに対する光量Iを第(3)式より計算で求め
たものである。この図からピツチムラの大きさτ
が12μm(遠視野座標ξ0=0.4において光量Iの最
大値を示す点)以下ならば遠視野座標ξ0=0.2の
場合に比べてξ0=0.4の場合のほうがはるかに感
度が良くなることがわかる。一方遠視野座標ξ0
ξ0=0.4からξ0=0.2に変えると、光量Iの最大値
点はピツチムラの大きさτ=1.2μmからτ=
2.5μmに移動するため、測定範囲を広くすること
ができる。このことから、対物レンズ7の遠視野
座標ξ0を移動させることにより感度および測定範
囲を変えることができる。
Next, if we change the far field coordinate ξ 0 of the objective lens 7, we get
As shown in FIG. 3, the maximum value point of the light amount I changes.
FIG. 3 shows the amount of light I for the pitch unevenness calculated using equation (3) when the far-field coordinates ξ 0 =0.2 and ξ 0 =0.4. From this figure, the size of pitch unevenness τ
is less than 12 μm (the point showing the maximum value of the light intensity I at far-field coordinates ξ 0 =0.4), the sensitivity is much better when ξ 0 =0.4 than when far-field coordinates ξ 0 =0.2. I understand. On the other hand, if the far-field coordinate ξ 0 is changed from ξ 0 = 0.4 to ξ 0 = 0.2, the maximum value point of the light amount I changes from the pitch unevenness size τ = 1.2 μm to τ =
Since it moves to 2.5μm, the measurement range can be widened. From this, the sensitivity and measurement range can be changed by moving the far field coordinate ξ 0 of the objective lens 7.

次にこの発明の効果を列挙する。 Next, the effects of this invention will be listed.

第n次回折光と第n+1次回折光との間に生
じている一部の回折光を開口径の小さな、しか
も暗いレンズを用いて充分に検出することがで
きるため、従来のものに比べてレンズの価格を
著しく安価にすることができる。
A part of the diffracted light occurring between the n-th order diffracted light and the n+1-th order diffracted light can be sufficiently detected using a dark lens with a small aperture diameter. The price can be significantly reduced.

対物レンズ7の焦点深度が深いため、一度焦
点を合せれば検査中に再度合せる必要がなくな
るとともに焦点合せを容易に行なうことがで
き、検査の高速化を計るうえで有利になる。
Since the depth of focus of the objective lens 7 is deep, once the focus is set, there is no need to refocus during the inspection, and the focus can be easily achieved, which is advantageous in speeding up the inspection.

従来のように高精度な焦点合せ機構を必要と
しないため、構成の簡略を計ることができると
ともに価格の低減を計ることができる。
Since there is no need for a highly accurate focusing mechanism as in the prior art, the structure can be simplified and the cost can be reduced.

対物レンズ7を第n次回折光と第n+1次回
折光との間に配置すればよいため、対物レンズ
7の位置合せを容易に行なうことができる。
Since the objective lens 7 may be disposed between the n-th order diffracted light and the n+1-th order diffracted light, the objective lens 7 can be easily aligned.

遠視野座標ξ0を移動させ感度および測定範囲
を測定の対象に応じて適切に選ぶことにより高
精度の測定が可能になる。
Highly accurate measurement becomes possible by moving the far-field coordinate ξ 0 and appropriately selecting the sensitivity and measurement range depending on the object of measurement.

また、上記第(3)式と第(4)式とを比較して見る
と、遠視野座標ξ0により光量Iの分布に相違点が
あることがわかる。ここで第4図aは第(3)式の遠
視野座標と光量Iとの関係を示す曲線図、第4図
bは第(4)式の遠視野座標と光量Iとの関係を示す
曲線図である。この図から第(3)式ではξ0=0でI
=0となり、また第(4)式でばξ0=0でIは最大値
をとる。
Furthermore, when comparing Equation (3) and Equation (4) above, it can be seen that there is a difference in the distribution of the amount of light I depending on the far-field coordinate ξ 0 . Here, Fig. 4a is a curve diagram showing the relationship between the far-field coordinates of equation (3) and the light amount I, and Fig. 4b is a curve diagram showing the relationship between the far-field coordinates of equation (4) and the light amount I. It is a diagram. From this figure, in equation (3), ξ 0 = 0 and I
= 0, and in equation (4), I takes the maximum value when ξ 0 =0.

この点に鑑みて、上記実施例と同様にコヒーレ
ントな光を規則パターンに照射して得られる回折
パターンの第n次回折光と第n+1次回折光との
間に例えば1対の対物レンズを配設し、この1対
の対物レンズに対応させてピンホール、光電変換
器等を配設する。このとき第1の対物レンズまた
は第2の対物レンズを異なる遠視野座標ξ01また
はξ02に設定すれば、異なつた遠視野座標ξ0から
それぞれの光量I0を検出することができる。この
ことから第1の対物レンズの遠視野座標ξ01のと
きの光量I01とし、第2の対物レンズの遠視野座
標ξ02のときの光量をI02とすると、第4図から0
<ξ01<ξ02でI01>I02ならばゴミ、キズなどの弧立
欠陥であり、また0<ξ01<ξ02でI01<I02ならばピ
ツチムラ欠陥であることがわかる。
In view of this, for example, a pair of objective lenses is disposed between the nth-order diffracted light and the n+1-th order diffracted light of the diffraction pattern obtained by irradiating coherent light onto a regular pattern, as in the above embodiment. , a pinhole, a photoelectric converter, etc. are arranged in correspondence with this pair of objective lenses. At this time, by setting the first objective lens or the second objective lens to different far-field coordinates ξ 01 or ξ 02 , the respective light quantities I 0 can be detected from different far-field coordinates ξ 0 . From this, if the light intensity when the far-field coordinate of the first objective lens is ξ 01 is I 01 , and the light intensity when the far-field coordinate of the second objective lens is ξ 02 is I 02 , then from FIG.
If <ξ 0102 and I 01 >I 02 , it is a raised defect such as dust or scratches, and if 0 <ξ 0102 and I 01 <I 02 , it is a pitch uneven defect.

したがつて、このようにレンズの互いに異なる
遠視野座標における複数の光電変換出力を用いる
ことにより、ピツチムラ欠陥かゴミ、キズなどの
個立欠陥かを判別することができる。
Therefore, by using a plurality of photoelectric conversion outputs at different far-field coordinates of the lens in this way, it is possible to determine whether the defect is a pitch unevenness or an individual defect such as dust or scratches.

次に、この発明の他の実施例を説明する。 Next, another embodiment of the invention will be described.

第5図は上記実施例においてハーフミラーをミ
ラー21に取り替えた例を示したもので他の構成
は第1図の場合と同様である。なお第5図におい
て第1図と同一部分は説明の便宜上同一符号を付
して説明を省略する。このものの場合、ビデイ
オ・デイスク1の規則パターンにコヒーレントな
光(レーザ光R)を照射して得られる回折パター
ンの中の第n次回折光および第n+1次回折光が
ミラー21により反射されないようにコヒーレン
トな光の照射角を調整する必要がある。
FIG. 5 shows an example in which the half mirror in the above embodiment is replaced with a mirror 21, and the other configurations are the same as in FIG. 1. In FIG. 5, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals for convenience of explanation, and the explanation thereof will be omitted. In this case, coherent light is used to prevent the n-th order diffraction light and the n+1-th order diffraction light in the diffraction pattern obtained by irradiating the regular pattern of the video disc 1 with coherent light (laser light R) from being reflected by the mirror 21. It is necessary to adjust the illumination angle of the light.

したがつて、このような構成によれば、上記実
施例に挙げた効果の他に対物レンズ7をビデイ
オ・デイスク1とミラー21との間に配設するこ
とができるため、被検体に対物レンズ7を接近さ
せることができ、作動距離の短いレンズを使用す
ることができる。
Therefore, according to such a configuration, in addition to the effects mentioned in the above embodiment, the objective lens 7 can be disposed between the video disk 1 and the mirror 21, so that the objective lens is not attached to the subject. 7 can be brought close together, and a lens with a short working distance can be used.

第6図は透明な部材よりなる被検体31の規則
パターンにコヒーレントな光を透過して得られる
第n次回折光32aと第n+1次回折光32bと
の間に対物レンズ7を配設したもので、他の構成
は第1図の場合と同様である。
In FIG. 6, an objective lens 7 is disposed between n-th order diffracted light 32a and n+1-th order diffracted light 32b obtained by transmitting coherent light through a regular pattern of an object 31 made of a transparent member. The other configurations are the same as in the case of FIG.

したがつて、このような構成によれば、被検体
31にコヒーレントな光を照射してこの透過回折
した光33を検出することにより、上記実施例と
同様な効果を挙げることができる。
Therefore, according to such a configuration, by irradiating the subject 31 with coherent light and detecting the transmitted and diffracted light 33, the same effects as in the above embodiment can be achieved.

なお、この発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、要旨を変更しない範囲において種々変
形して実施することができる。
Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be implemented with various modifications without changing the gist.

例えば上記実施例では欠陥部より発生する回折
光を1個のレンズにより遠視野座標ξを移動させ
て感度および測定範囲の切換えを行なつたが、こ
の発明はこれに限定されるものではなく、例えば
複数個のレンズを配設し各レンズの遠視野座標を
変えるとともにそれぞれのレンズに対応させて光
電変換器を配設し、この光電変換器を切換えるこ
とにより感度および測定範囲を測定対象に応じて
任意に選ぶことができる。
For example, in the above embodiment, the sensitivity and measurement range were changed by moving the far-field coordinate ξ of the diffracted light generated from the defect using one lens, but the present invention is not limited to this. For example, by arranging multiple lenses and changing the far-field coordinates of each lens, and by arranging a photoelectric converter corresponding to each lens, and by switching the photoelectric converter, the sensitivity and measurement range can be adjusted according to the measurement target. can be selected arbitrarily.

また上記実施例では被検体に溝を規則的に配列
したビデイオ・デイスクを用いたが被検体に形成
される基本パターンは必ずしも溝に限定されるも
のではないことはいうまでもない。また光源はレ
ーザ光源に限定されるものではなく、コヒーレン
トな光を発する光源であれ白色光源を用いること
もできる。
Further, in the above embodiments, a video disk in which grooves are regularly arranged is used as the subject, but it goes without saying that the basic pattern formed on the subject is not necessarily limited to grooves. Further, the light source is not limited to a laser light source, and any light source that emits coherent light or a white light source can also be used.

以上述べたようにこの発明によれば、基本パタ
ーンを規則的に配列した被検体に略コヒーレント
な光を照射して得られる第n次と第n+1次回折
光の間にレンズを配設して欠陥部の回折光を検出
することにより、小口径のレンズを用いることが
でき価格を著しく低減することができるとともに
焦点深度が深くなり焦点合せを容易に行なうこと
ができるので検査を高速化することができる欠陥
検査装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, a lens is disposed between the n-th and n+1-th order diffracted lights obtained by irradiating substantially coherent light onto an object having a regularly arranged basic pattern, thereby detecting defects. By detecting the diffracted light of the area, a small-diameter lens can be used, significantly reducing the cost, and the depth of focus becomes deeper, making it easier to focus, which speeds up inspection. It is possible to provide a defect inspection device that can perform

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例を示す概略的な構
成図、第2図は同実施例に用いられる被検体の一
部分を拡大して示す縦断面図、第3図は同実施例
を説明するためのピツチムラの大きさτに対する
光量Iの関係を示す波形図、第4図は他の実施例
を説明するための遠視野座標ξ0に対する光量Iの
分布を示す波形図、第5図または第6図はそれぞ
れ他の実施例を示す概略的な構成図である。 1…ビデイオ・デイスク、1a…基板、1b…
溝、2…回転駆動装置、2a…回転モータ、2b
…保持部、3…レーザ光源、4…ハーフミラー、
5a…第0次回折光、5b…第1次回折光、6…
回折光、7…対物レンズ、8…ピンホール、9…
光電変換器、10…アナログ・デジタル変換器、
11…信号処理計算機、12…表示部、13…パ
ルスモータ、21…ミラー、31…被検体、32
a…第n次回折光、32b…第n+1次回折光、
33…透過回折した光。
Fig. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of a part of the subject used in the embodiment, and Fig. 3 is an explanation of the embodiment. FIG . 4 is a waveform diagram showing the relationship between the light amount I and the pitch unevenness size τ for explaining other embodiments, and FIG. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing other embodiments. 1... Video disk, 1a... Board, 1b...
Groove, 2... Rotation drive device, 2a... Rotation motor, 2b
...Holding part, 3...Laser light source, 4...Half mirror,
5a... 0th order diffraction light, 5b... 1st order diffraction light, 6...
Diffracted light, 7... Objective lens, 8... Pinhole, 9...
Photoelectric converter, 10...analog-digital converter,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Signal processing computer, 12... Display unit, 13... Pulse motor, 21... Mirror, 31... Subject, 32
a... nth order diffracted light, 32b... n+1st order diffracted light,
33...Transmitted and diffracted light.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 基本パターンを規則的に配列した被検体と、
この被検体の基本パターンに略コヒーレントな光
を照射する光源と、 前記基本パターンに略コヒーレントな光を照射
して得られる回折パターンの中の第n次回折光と
第n+1次回折光との間に配置され前記被検体の
欠陥部より発生する回折光を再結像させる少なく
とも1つのレンズと、 このレンズにより再結像された光を電気信号に
変換する少なくとも1つの光電変換器と、 この光電変換器の出力から前記欠陥部の欠陥の
種類を判別する信号処理部とを備え、 前記レンズの互いに異なる遠視野座標における
複数の光電変換出力を用いて欠陥の種類を判別す
ることを特徴とする欠陥検査装置。 2 複数のレンズを互いに異なる遠視野座標に配
置し、夫々のレンズに対応させて複数の光電変換
器を配設したことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の欠陥検査装置。 3 被検体の欠陥部より発生する回折光は、ピン
ホールを介して光電変換器に導かれることを特徴
とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の
欠陥検査装置。
[Claims] 1. A subject having basic patterns arranged regularly;
A light source that irradiates the basic pattern of the object with substantially coherent light, and a light source that is placed between the nth-order diffracted light and the n+1st-order diffracted light in the diffraction pattern obtained by irradiating the basic pattern with substantially coherent light. at least one lens that reimages the diffracted light generated from the defective portion of the object; at least one photoelectric converter that converts the light reimaged by the lens into an electrical signal; and the photoelectric converter a signal processing unit that determines the type of defect in the defective portion from the output of the lens, and the defect inspection is characterized in that the type of defect is determined using a plurality of photoelectric conversion outputs at mutually different far-field coordinates of the lens. Device. 2. The defect inspection device according to claim 1, wherein a plurality of lenses are arranged at mutually different far-field coordinates, and a plurality of photoelectric converters are arranged in correspondence with each lens. 3. The defect inspection apparatus according to claim 1 or 2, wherein the diffracted light generated from the defective part of the object to be inspected is guided to the photoelectric converter via a pinhole.
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