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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein
Verfahren zur Inspektion eines Oberflächenzustandes eines zu inspizierenden Objektes
durch Abtasten. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung
auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Inspektion von Oberflächenzuständen von
Substraten mit darauf aufgebrachten Bauteilen, Flüssigkristallpanelelementen,
Halbleiterwafern, elektronischen Bauteilen usw., durch Abtasten
der Oberflächen
mit Licht. Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine
Vorrichtung und ein Verfahren zur Inspektion von Positionsveränderungen der
aufgebrachten Bauteile, von dem Fehlen von Bauteilen, von Lötfehlern,
von einem Abheben von Bauteilen vor einem Löten, von Formfehlern der Bauteile
usw.
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Als
eine Möglichkeit
zum Inspizieren eines Oberflächenzustandes
von Substraten mit darauf aufgebrachten Bauteilen wurde in letzter
Zeit oft eine Oberflächeninspektionsvorrichtung
verwendet, die ein Abtasten mit Laserlicht verwendet und die wie
in 8 gezeigt aufgebaut ist. Ein von einer Halbleiterlaserdiode 1 ausgesandtes
Laserlicht wird durch eine Kollimatorlinse 2 in einen Projektionsstrahl 3 umgewandelt.
Der Projektionsstrahl 3 wird auf einen Polygonspiegel 4 mit
polygonalem Querschnitt gerichtet, der um eine zentrale Welle 10 in
umlaufender Richtung rotiert. Jede Randfläche des Polygonspiegels 4 ist
eine Spiegelfläche 4a,
die parallel zu einer axialen Richtung der zentralen Welle 10 angeordnet
ist. Der Laserstrahl wird an der Spiegelfläche 4a reflektiert und
wird zu einem reflektierten Licht 5. Der Projektionsstrahl 3 trifft
aus einer Richtung senkrecht zu der axialen Richtung der zentralen
Welle 10 auf die Spiegelfläche 4a. Da der Polygonspiegel 4 in
Pfeilrichtung um die zentrale Welle 10 rotiert, während er
den Projektionsstrahl an der Spiegelfläche 4a aufnimmt, wird das
reflektierte Licht 5 in eine Richtung abgelenkt, die durch
einen Pfeil I in 3 angezeigt wird. Das abgelenkte
reflektierte Licht 5 gelangt in ein fθ-Linsensystem 6 mit
einer Vielzahl von koaxial angeordneten Linsen, wird durch das System 6 abgelenkt
und gebündelt
und formt ein Bild an einer Oberfläche 7a eines zu inspizierenden
Sub strats 7. Ein derart auf der Oberfläche 7a fokussiertes
Abtastlicht tastet die Oberfläche 7a entsprechend
der Rotation des Polygonspiegels 4 ab. Ein resultiertes,
an der Oberfläche 7a des
Substrats gestreutes reflektiertes Licht wird wie in 9 gezeigt,
die eine Seitenansicht von 8 darstellt,
durch eine Linse 11 an jeweilige fotodetektierende Flächen zweier
Fotodetektoren 9 geleitet, die um 180° über eine optische Achse des
Abtastlichtes getrennt sind, d.h. die zueinander symmetrisch gegenüber der
optischen Achse angeordnet sind. Der Fotodetektor 9 wandelt
das gestreute reflektierte Licht 8, das auf dessen fotodetektierender Fläche gesammelt
wurde, fotoelektrisch um und gibt elektrische Signale entsprechend
einer Position des gestreuten reflektierten Lichtes auf der fotodetektierende
Fläche
an eine Arithmetikeinheit 13. Die Arithmetikeinheit 13 berechnet
basierend auf den von den Fotodetektoren 9 bereitgestellten
elektrischen Signalen entsprechend dem bekannten Triangulationsverfahren
eine Höhe
eines zu messenden Objektes 12 auf der Oberfläche 7a.
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Wie
in 9 gezeigt, sind die Fotodetektoren 9 in
zwei Richtungen orientiert. Es kann vorkommen, dass ein gestreutes
reflektiertes Licht 8 bei einer Stufendifferenz, die von
den zu messenden Objekten 12 gebildet wird, die auf dem
Substrat 7 aufgebracht sind, blockiert wird und daher einen
der Fotodetektoren nicht erreichen kann. Das andere gestreute reflektierte
Licht 8 kann jedoch den anderen Fotodetektor 9 erreichen.
So wird der andere Fotodetektor 9 verwendet, um das andere
gestreute reflektierte Licht zu detektieren.
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Im
Fall einer wie oben aufgebauten herkömmlichen Oberflächeninspektionsvorrichtung 20 kann
es bei einer fotoelektrischen Inspektion eines Oberflächenzustandes
des Substrates 7 oder ähnlichem
vorkommen, dass die Beleuchtungsposition auf der fotodetektierenden
Fläche
eines der Fotodetektoren 9 mit der Beleuchtungsposition
auf dem anderen Fotodetektor nicht übereinstimmt, da die Fotodetektoren
in zwei Richtungen angeordnet sind, und daher ein Unterschied zwischen
den von den jeweiligen Fotodetektoren ausgegebenen Signalen verursacht
wird, der zu einem Messfehler führt.
Insbesondere wenn das reflektierte Licht 8 wie oben diskutiert ausgeblendet
wird und der Fotodetektor zu einem anderen umgeschaltet wird, wird
der Messfehler groß.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die obigen, der herkömmlichen
Technik inhärenten
Probleme zu lösen,
und zählt
zu ihren Aufgaben, eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine Oberflächeninspektion
bereitzustellen, wobei die Messgenauigkeit der Oberflächeninspektion
verbessert wird.
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Eine
Oberflächeninspektionsvorrichtung
entsprechend eines ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung ist
in Anspruch 1 definiert.
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Ein
Oberflächeninspektionsverfahren
der vorliegenden Erfindung ist in Anspruch 5 definiert.
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Entsprechend
der Oberflächeninspektionsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung und dem Oberflächeninspektionsverfahren der
vorliegenden Erfindung ist ein optisches Element vorgesehen, das die
optische Achse des von dem Ablenkungsspiegel reflektierten Lichts
bewegen kann. Die von zwei Fotodetektoren ausgegebenen Oberflächeninformationssignale
können
daher miteinander in Übereinstimmung
gebracht oder ein Unterschied zwischen den Signalen kann minimiert
werden, indem die optische Achse des reflektierten Lichts bewegt
wird. Auf diese Art wird die Messgenauigkeit der Oberflächeninspektion
verbessert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
anhand der folgenden, im Zusammenhang mit deren bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen gemachten Beschreibung
klar. Es zeigen hierbei:
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1 eine
Seitenansicht des Aufbaus einer Oberflächeninspektionsvorrichtung
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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2 eine
Draufsicht der Oberflächeninspektionsvorrichtung
aus 1,
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3 ein
Diagramm einer Rotationsrichtung eines Polygonspiegels und einer
Abtastrichtung von Licht auf einem Substrat in 1,
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4 eine
perspektivische Ansicht eines optischen Elements aus 1,
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5 eine
Schnittansicht des optischen Elements aus 4,
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6 ein
Diagramm des optischen Elements aus 1 in einer
anderen Ausführungsform,
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7 eine
perspektivische Ansicht eines anderen Zustandes eines zum Andrücken eines
reflektierenden Körpers
des optischen Elements aus 1 auf einen
Sockel angebrachten Halteelements,
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8 ein
Diagramm des Aufbaus einer herkömmlichen
Oberflächeninspektionsvorrichtung
und
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9 eine
Seitenansicht der Oberflächeninspektionsvorrichtung
von 8.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine
Oberflächeninspektionsvorrichtung
und ein Oberflächeninspektionsverfahren
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen
beschrieben. Es ist zu bemerken, dass ähnliche Teile in den beiliegenden
Zeichnungen durchweg mit ähnlichen
Bezugszeichen bezeichnet sind. Das Oberflächeninspektionsverfahren wird
von der Oberflächeninspektionsvorrichtung
ausgeführt.
Ein Polygonspiegel 4 führt
eine Funktion des Ablenkungsabtastspiegels aus. Obwohl ein Substrat
mit einem darauf angebrachten elektronischen Bauteil in der vorliegenden Ausführungsform
als ein zu inspizierendes Objekt dargestellt wird, ist das zu inspizierende
Objekt nicht hierauf beschränkt.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt, umfasst eine Oberflächeninspektionsvorrichtung 50 entsprechend
der Ausführungsform
eine Halbleiterlaserdiode 1, eine Kol limatorlinse 2,
einen Polygonspiegel 4 und ein fθ-Linsensystem 6, zwei
Fotodetektoren 9 und Linsen 11, ähnlich zu
der herkömmlichen
Oberflächeninspektionsvorrichtung 20.
Diese die Vorrichtung bildenden Teile sind die gleichen wie die
der Oberflächeninspektionsvorrichtung 20 und
daher wird hier auf deren Beschreibung verzichtet. Die Oberflächeninspektionsvorrichtung 50 unterscheidet sich
von der Oberflächeninspektionsvorrichtung 20 darin,
dass ein optisches Element 25 zwischen dem fθ-Linsensystem 6 und
dem Substrat 7 vorgesehen ist, um ein reflektiertes Licht 31,
das von dem fθ-Linsensystem 6 projiziert
wird, als ein Abtastlicht 32 auf eine Oberfläche 7a des
Substrats 7 zu reflektieren. Das optische Element 25 bewegt
eine optische Achse des Abtastlichts 32 durch Ändern eines
Neigungswinkels einer Reflektionsfläche des Elements 25,
wodurch von den zwei Fotodetektoren 9 ausgegebene Oberflächeninformationssignale
miteinander in Übereinstimmung
gebracht werden oder ein Unterschied zwischen den Signalen minimiert
wird. Das optische Element 25 ist wie in den 4 und 5 gezeigt aufgebaut.
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Genauer
umfasst das optische Element 25 einen reflektierenden Körper 252 mit
der Reflektionsfläche 251 und
ein Reflektionswinkeländerungselement 253 zum Ändern des
Neigungswinkels der Reflektionsfläche 251. Der reflektierende
Körper 252 ist aus
streifenförmigem
Glas mit einer Breite von etwa 10 bis 20 mm und einer Länge von
etwa 50 bis 60 mm gebildet. Die Reflektionsfläche 251 ist eine Spiegelfläche. Der
reflektierende Körper 252 wird
an beiden Endteilen seiner Längsrichtung
durch Haltelemente 256 angedrückt und entsprechend an einer
V-förmigen,
in einem Sockel 254 gebildeten Kerbe 255 gehalten.
Jedes der Halteelemente 256 weist ein Druckteil 256a,
ein ortsfestes Teil 256b und ein Kupplungsteil 256c auf,
das ein Endteil des Druckteils 256a und des ortsfesten
Teils 256b verbindet. Der Druckteil 256a und der
ortsfeste Teil 256b sind jeweils aus einer dünnen metallischen
Platte gebildet und erstrecken sich parallel zueinander in der gleichen
Richtung mit einer Stufendifferenz. Der Druckteil 256a, der
ortsfeste Teil 256b und der Kupplungsteil 256c sind
in das Halteelement 256 als ein Körper integriert. Bei solchen
Halteelementen 256 ist jeder ortsfeste Teil 256b bei
der Kerbe 255 mit einer Befestigungsschraube 257 eingepasst,
wobei der reflektierende Körper 252 zwischen
dem Druckteil 256a und der Kerbe 255 gehalten
wird. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Längsrichtung des reflektierenden
Körpers 252 mit
einer Ausrichtungsrichtung des Druckteils 256a zum ortsfesten Teil 256 in Übereinstimmung
gebracht. Die Halteelemente 256 pressen elastisch beide
Endteile in der Längsrichtung
des reflektierenden Körpers 252 an
einem Hebelpunkt („fulcrum") der Befestigungsschrauben 257 an
den Sockel 254. Der reflektierende Körper 252 wird daher
von dem Sockel 254 getragen. Aufgrund dieser Anordnung
kann der reflektierende Körper 252 derart
schwingen, dass der Neigungswinkel der Reflektionsfläche 251 mittels des
Reflektionswinkeländerungselementes 253 wie später beschrieben änderbar
ist. Die Kerbe 255 ist in einer solchen Form ausgebildet,
um dem reflektierenden Körper 252 ein
Schwingen zu erlauben.
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Die
Art der Anpassung des Halteelements 256 an den reflektierenden
Körper 252 ist
nicht auf die obige Weise beschränkt.
Beispielsweise kann wie in 7 gezeigt
ein Halteelement 258 so an dem Sockel 254 angebracht
werden, dass ein Druckteil 258a auf ein ortsfestes Teil 258b des
Halteelements 258 in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung
des reflektierenden Körpers 252 gerichtet
ist. Da jedoch in dem Beispiel von 7 die Längsrichtung
des reflektierenden Körpers 252 nicht
mit einer Ausrichtungsrichtung des Druckteils 258a zum
ortsfesten Teil 258b übereinstimmt,
verursacht ein Unterschied der Wärmeausdehnungskoeffizienten
des gläsernen reflektierenden
Körpers 252 und
des metallischen Halteelements 258 einen Unterschied im
Ausmaß der
Ausdehnung zwischen dem reflektierenden Körper 252 und dem Halteelement 258,
wenn die Raumtemperatur erhöht
wird. Als ein Ergebnis kann möglicherweise
der Neigungswinkel der Reflektionsfläche 251 geändert werden.
Andererseits wird, wenn der Druckteil 256a und der ortsfeste
Teil 256b in der gleichen Richtung wie die Längsrichtung
des reflektierenden Körpers 252b wie
in 4 ausgerichtet sind, der zuvor erwähnte Nachteil
eliminiert. Daher wird die Ausführungsform
dem Beispiel von 7 vorgezogen.
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Das
Reflektionswinkeländerungselement 253 ist
eine Schraube, die in einem in dem Sockel 254 gebildeten,
durchgehenden Loch 259 aufgenommen ist, das sich zu der
Kerbe 255 öffnet.
Das Änderungselement 253 bewegt
sich in einem spitzen Winkel zu einer rückwärtigen Fläche 252a vor und zurück, die
der Reflektionsfläche 251 des
in die Kerbe 255 gesetzten reflektierenden Körpers 252 gegenüberliegt.
Wenn sich das Änderungselement 253 bezüglich der
rückwärtigen Fläche 252a vor
und zurückbewegt,
kann der reflektierende Körper 252 in
der Kerbe 255 mit einem exakten Winkel um die Hebelpunkt 257 schwingen,
wobei der Neigungswinkel der Reflektionsfläche 251 geändert wird.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform kann der reflektierende
Körper 252 gleichförmig über die
gesamte Reflektionsfläche 251 schwingen,
obwohl nur ein Reflektionswinkeländerungselement 253 vorgesehen ist,
um einen zentralen Teil in der Längsrichtung
des reflektierenden Körpers
zu berühren,
um die Anpassung des Winkels der Reflektionsfläche 251 zu ermöglichen.
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Das
wie oben beschrieben aufgebaute optische Element 25 wird
auf der Projektionsseite des fθ-Linsensystems 6,
wie in den 1 und 2 gezeigt,
eingebaut. Im optischen Element 25 wird das reflektierte,
von dem fθ-Linsensystem 6 projizierte Licht 31 an
der Reflektionsfläche 251 reflektiert
und auf die Oberfläche 7a des
Substrats 7 als Abtastlicht 32 geworfen, wie in
den 4 und 5 gezeigt. Die Anordnung des
optischen Elements 25 ist nicht auf die des Ausführungsbeispiels
beschränkt,
es kann auch zwischen dem Polygonspiegel 4 und dem fθ-Linsensystem 6 angeordnet
sein. Es ist jedoch nicht zu bevorzugen, das optische Element 25 zwischen
der Halbleiterlaserdiode 1 und dem Polygonspiegel 4 anzuordnen,
da eine Abtastlinie des Abtastlichtes 32 auf der Oberfläche 7a des
Substrats 7 gebogen wäre.
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Die
Betriebsweise des wie oben beschrieben angeordneten optischen Elements 25 wird
hier beschrieben werden. Wenn der reflektierende Körper 252 durch
das Änderungselement 253 in
eine in 1 gezeigte Schwenkposition 26a aus
einer Ruheposition 26 des reflektierenden Körpers 252 geneigt
ist, die durch eine durchgezogene Linie in 1 gezeigt
wird, um dadurch den Neigungswinkel der Reflektionsfläche 251 zu ändern, wird
die optische Achse des Abtastlichtes 32 aus der Ruheposition 26 bewegt
und das Licht wird zu einem Abtastlicht 32a. Andererseits,
wenn der Neigungswinkel der Reflektionsfläche 251 zu einer Schwenkposition 26b geändert wird,
wird das Abtastlicht 32 mit der geänderten optischen Achse zu
einem Abtastlicht 32b. Ebenso wie die optische Achse des
Abtastlichtes 32 bewegt wird, wird die optische Achse des
gestreuten reflektierten Lichtes 8, das an der Oberfläche 7a des
Substrates reflektiert wird, ebenso bewegt, und folglich wird die
Beleuchtungsposition auf der fotodetektierenden Fläche 91 jedes
Fotodetektors 9 in einer mit einem Pfeil 33 bezeichneten
Richtung bewegt. Wenn das gestreute reflektierte Licht 8 von
dem Abtastlicht 32 ent sprechend der Ruheposition 26 die
fotodetektierende Fläche 91 jedes
Fotodetektors 9 trifft, falls die Beleuchtungsposition
unterschiedlich zwischen den zwei fotodetektierenden Flächen 91 ist,
mit anderen Worten unterschiedliche Informationssignale von den
Fotodetektoren 9 ausgegeben werden, wird der Winkel der
Reflektionsfläche 251 des
reflektierenden Körpers 252 mittels
des Änderungselementes 253 geändert, so
dass die Beleuchtungspositionen der fotodetektierenden Flächen der
Fotodetektoren miteinander übereinstimmen
oder nahezu miteinander übereinstimmen.
Daher wird die optische Achse des Abtastlichtes 32 so bewegt,
dass die optische Achse von jedem gestreuten reflektierten Licht 8 bewegt wird.
Mit dieser Betriebsweise werden Beleuchtungspositionen an den fotodetektierenden
Flächen 91 der zwei
Fotodetektoren 9 miteinander in Übereinstimmung gebracht oder
nahezu in Übereinstimmung
gebracht, was die Informationssignale aus den zwei Fotodetektoren
miteinander in Übereinstimmung
bringt oder eine minimale Differenz annehmen lässt.
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Die
Betriebsweise der Oberflächeninspektionsvorrichtung 50 in
der Bauweise des Ausführungsbeispiels
wird nun beschrieben werden. Da die Vorrichtung 50 grundsätzlich in
der gleichen Weise wie die herkömmliche
Oberflächeninspektionsvorrichtung 20 arbeitet,
wird die Beschreibung der grundlegenden Betriebsweise ausgelassen.
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Nachdem
die Vorrichtung 50 provisorisch aufgebaut ist, wird eine
flache keramische Platte mit einem gleichförmigen Oberflächenzustand
als ein temporäres
Substrat 7 an eine Grundposition eines Substrates gesetzt
und Laserstrahlen werden versuchsweise auf die keramische Platte
projiziert. Vorzugsweise wird die Vorrichtung 50 so eingestellt, dass
eine von der versuchsweisen Projektion auf die flache Keramikplatte
erhaltene Höheninformation eine
Information ist, die einem Nahbereich um die Mitte eines Inspektionsbereiches
entspricht. Die versuchsweise Projektion wird ausgeführt, um
zu überprüfen, ob
die von den Fotodetektoren 9 ausgegebenen Oberflächeninformationssignale übereinstimmen
oder eine Differenz der Signale minimal ist. Bis die Informationssignale übereinstimmen
oder der Unterschied minimal ist, wird das Reflektionswinkeländerungselement 253 vor
oder zurückgeschoben,
um dadurch den Neigungswinkel der Reflektionsfläche 251 des reflektierenden
Körpers 252 zu ändern und die
optische Achse des Abtastlichtes 32 und schließlich die
optische Achse jedes ge streuten reflektierten Lichtes 8 zu
bewegen. Entsprechend werden die Beleuchtungspositionen an den fotodetektierenden
Flächen 91 der
Fotodetektoren miteinander in Übereinstimmung
oder nahezu in Übereinstimmung
gebracht und die Informationssignale der Fotodetektoren 9 stimmen überein oder
die Differenz der Informationssignale ist minimiert. Der Aufbau
der Oberflächeninspektionsvorrichtung 50 ist
in dieser Phase abgeschlossen. Nachdem das keramische Substrat entfernt
wurde, wird die Vorrichtung 50 verwendet, um wie folgt
eine Oberflächeninspektion
durchzuführen.
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Das
Laserlicht von der Halbleiterlaserdiode 1 wird der Projektionsstrahl 3 durch
die Kollimatorlinse 2, trifft die Spiegelfläche 4a des
Polygonspiegels 4 und wird zum reflektierten Licht 5.
Da der Polygonspiegel 4 um die zentrale Welle 10 rotiert,
wird das reflektierte Licht 5 in eine Richtung abgelenkt
und erreicht das fθ-Linsensystem 6.
Das fθ-Linsensystem 6 wirkt
wie eine Kondensorlinse auf das reflektierte Licht 5, wie
in 3 gezeigt. Obwohl das fθ-Linsensystem 6 der
Einfachheit halber in 3 mit einer Linse dargestellt
ist, ist das fθ-Linsensystem 6 tatsächlich aus
einer Vielzahl von koaxial angeordneten Linsen aufgebaut, wie in 2 gezeigt.
Das reflektierte, von dem fθ-Linsensystem 6 projizierte
Licht 31 wird an dem optischen Element 25 mit
dem wie zuvor wie oben beschrieben eingestellten Neigungswinkel der
Reflektionsfläche 251 reflektiert,
trifft immer im rechten Winkel auf die Oberfläche 7a des Substrates 7 und
tastet die Oberfläche 7a ab.
Damit ergibt sich kein toter Winkel für das einfallende Abtastlicht 32, auch
wenn das zu messende Objekt 12 sich an der Oberfläche 7a des
Substrates 7 befindet.
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Die
gestreuten reflektierten Lichter 8, die an der Oberfläche 7a des
Substrates 7 erzeugt wurden, werden über die fotodetektierenden
Linsen 11 auf die fotodetektierenden Flächen 91 der Fotodetektoren 9 gebracht.
Jede fotodetektierende Linse 11 besitzt einen Feldwinkel,
der eine Abtastweite des jeweiligen Fotodetektors 9 abdeckt,
und fokussiert das jeweilige gestreute reflektierte Licht, so dass
die Beleuchtungsposition auf jeder fotodetektierenden Fläche 91 der
Fotodetektoren in die Pfeilrichtung 33 entsprechend einer
Höhe des
zu messenden Objektes 12 auf dem Substrat bewegt wird.
In Antwort auf die Projektionen auf die jeweiligen fotodetektierenden
Flächen 91 gibt
jeder Fotodetektor 9 synchron mit dem Abtasten des Lichtes
eine Zeitreihe von Oberflächeninformationssignalen
aus, die pro portional zu dem Bewegungsausmaß der Beleuchtungsposition
in Pfeilrichtung 33 sind. Die Informationssignale werden an
die Arithmetikeinheit 13 übergeben, wodurch eine dreidimensionale
Form des zu messenden Objektes 12 auf dem Substrat 7 inspiziert
wird.
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Zum
Auswählen
der Signale der Fotodetektoren 9 an der Arithmetikeinheit 13 wird
jeweils ein Schwellwert für
die jeweilige fotodetektierte Lichtsumme der übermittelten Oberflächeninformationssignale
gesetzt, und das auszuwählende
Signal wird basierend darauf ausgesucht, ob die fotodetektierte Lichtsumme
der bereitgestellten Oberflächeninformationssignale
nicht kleiner als der Schwellenwert ist. Wenn jede fotodetektierte
Lichtsumme beider Fotodetektoren 9 den Schwellenwert oder
mehr aufweist, wird ein Mittelwert der beiden Oberflächeninformationssignale
verwendet. Wenn beide fotodetektierte Lichtsummen kleiner als der
Schwellenwert sind, wird die Inspektion als ein Fehler beurteilt.
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Die
Oberflächeninspektionsvorrichtung 50 der
vorliegenden Ausführungsform
ist mit dem optischen Element 25 versehen, das die optische
Achse des Abtastlichtes 32 exakt einstellen kann, so dass von
zwei Fotodetektoren 9 ausgegebene Oberflächeninformationssignale
miteinander in Übereinstimmung
gebracht werden können
oder eine Differenz der Signale minimiert werden kann. Entsprechend
ist die Inspektionsgenauigkeit der Oberflächeninspektion verbessert.
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Abweichend
von dem reflektierenden Körper 252,
der in der Ausführungsform
eingesetzt wird, kann ein keilförmiges
Prisma 35, wie in 6 gezeigt,
als das optische Element zur Bewegung der optischen Achse des Abtastlichtes 32 verwendet werden.
Es ist darauf zu achten, das Prisma 35 in einen Lichtstrom
von parallelen Strahlen einzubringen. Wenn das Prisma 35 nicht
in parallele Strahlen eingebracht wird, wird eine Aberration erzeugt,
die eine Form eines Flecks des Abtastlichtes 32 auf dem
zu messenden Objekt 12 verschlechtert.
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Wenn
eine gesamte Oberfläche
des Substrates 7 inspiziert wird, wird diese Inspektion
alternativ durch eine Bewegung des Substrates 7 und ein
Abtasten des Lichtes durchgeführt.
In diesem Fall wird das Substrat mittels einer Substratbewegungseinheit wie
einem Linearmotor oder einer Kombination eines Motors und einer
Kugelspindel, usw., im rechten Winkel zu der Abtastrichtung des
Lichtes bewegt. Es ist unnötig
zu sagen, dass die Inspektionsvorrichtung bewegt werden kann, während das
Substrat ortsfest gehalten wird.
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Entsprechend
der oben beschriebenen Ausführungsform
ist das zu inspizierende Objekt das Substrat 7. Die Oberflächeninspektionsvorrichtung und
das Verfahren der Ausführungsform
können
verwendet werden, um Oberflächenzustände nicht
nur des Substrates zu inspizieren, sondern ebenso Schaltplatten,
bevor Bauteile darauf angebracht werden, elektronische Bauteile,
Flüssigkristallpanels oder
Objekte, die einer dreidimensionalen Messung bedürfen, usw.
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Es
wird Bezug genommen auf die gesamte Offenbarung der japanischen
Patentanmeldung Nr. 9-33506, eingereicht am 18. Februar 1997, einschließlich Beschreibung,
Ansprüchen,
Zeichnungen und Zusammenfassung.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung umfassend in Verbindung mit ihren bevorzugten
Ausführungsformen
mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist
zu bemerken, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen für den
Fachmann offensichtlich sind.