JP2796906B2 - 異物検査装置 - Google Patents

異物検査装置

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JP2796906B2
JP2796906B2 JP4641492A JP4641492A JP2796906B2 JP 2796906 B2 JP2796906 B2 JP 2796906B2 JP 4641492 A JP4641492 A JP 4641492A JP 4641492 A JP4641492 A JP 4641492A JP 2796906 B2 JP2796906 B2 JP 2796906B2
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川 隆 志 大
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体電子部品の製造
におけるガラス基板又はペリクル膜を形成したペリクル
面などの検査対象物の表面の異物(ゴミ、傷など)を検
出する異物検査装置に関し、特に検査対象物に対する後
方散乱光受光部の受光範囲を拡大すると共に光の入射効
率を向上させて異物の検出率を高めることができる異物
検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の異物検査装置は、図3に
示すように、検査対象物1を位置決めして保持すると共
に所定方向へ移動する保持テーブル2と、上記検査対象
物1の表面に光ビーム3を照射する投光部4と、上記検
査対象物1に対して光ビーム3の照射側にあって該検査
対象物1上の異物からの後方散乱光を入射する光ファイ
バを備えた後方散乱光受光部5と、上記光ビーム3の透
過側にあって該検査対象物1上の異物からの前方散乱光
を入射する光ファイバを備えた前方散乱光受光部6とを
有して成っていた。上記投光部4は、例えばHe-Neレ
ーザ発振器から成り、このレーザ発振器より矢印Pのよ
うに発射されたレーザ光は、その後第一のダイクロイッ
クミラー7→ビームエキスパンダー8→第二のダイクロ
イックミラー9→ポリゴンミラー10→スキャンレンズ
11→第三のダイクロイックミラー12を介して、上記
検査対象物1の表面に特定方向に走査して照射される。
そして、上記検査対象物1の表面の異物からの散乱光を
上記後方散乱光受光部5及び前方散乱光受光部6で受光
して検出することにより異物の検査を行うようになって
いた。
【0003】ここで、上記後方散乱光受光部5及び前方
散乱光受光部6は、図4に示すように配置されていた。
すなわち、後方散乱光受光部5は、検査対象物1に対し
て光ビーム3の照射側にあって該検査対象物1の表面に
対して、その光軸13が例えば約60度の角度で傾斜し
て配置されている。また、前方散乱光受光部6は、上記
検査対象物1に対して光ビーム3の透過側にあって該検
査対象物1の裏面に対して、その光軸14が例えば約6
0度の角度で傾斜して配置されている。なお、図4にお
いて、符号15,16は、それぞれ後方散乱光受光部5
又は前方散乱光受光部6に受光端部が挿入され、検査対
象物1上の異物からの散乱光を入射して図示外の光電変
換手段に導く光ファイバを示している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の異物検査装置においては、後方散乱光受光部5は、
検査対象物1の光ビーム3の照射側にて予めセットされ
た所定の角度だけ傾斜して1系統しか配置されていなか
ったので、製造工程内で発生する異物で特定の指向性を
有するものが上記検査対象物1上に付着した場合は、上
記異物からの後方散乱光を受光できないことがあった。
例えば、1系統の後方散乱光受光部5が約60度の方向
にセットされており、上記異物からの後方散乱光が約4
5度の方向に指向性を持って発生したとすると、上記1
系統の後方散乱光受光部5だけでは受光できないことと
なる。すなわち、1系統の後方散乱光受光部5が予めセ
ットされた所定の角度方向以外に発生する異物からの散
乱光については、それらを受光できないものであった。
【0005】また、上記検査対象物1上の異物からの散
乱光は、図4に示すように、後方散乱光受光部5の光フ
ァイバ15の受光端部に直接入射するようになっている
ので、その受光範囲角θは、上記光ファイバ15の口径
と検査対象物1までの距離とで決まり、例えば15.9度と
あまり広いものではなかった。従って、このことから、
上記後方散乱光受光部5が異物からの散乱光を受光する
範囲が広いとは言えなかった。これらのことから、従来
の異物検査装置では、検査対象物1上の実異物の総ては
検出することができず、ガラス基板やペリクル面の不良
品を確実に検査できないことがあった。従って、最終的
な製品の品質が低下すると共に、歩留まりも低下するも
のであった。
【0006】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、検査対象物に対する後方散乱光受光部の受光範囲
を拡大すると共に光の入射効率を向上させて異物の検出
率を高めることができる異物検査装置を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による異物検査装置は、検査対象物を位置決
めして保持すると共に所定方向へ移動する保持テーブル
と、上記検査対象物の表面に光ビームを照射する投光部
と、上記検査対象物に対して光ビームの照射側にあって
該検査対象物上の異物からの後方散乱光を入射する光フ
ァイバを備えた後方散乱光受光部と、上記光ビームの透
過側にあって該検査対象物上の異物からの前方散乱光を
入射する光ファイバを備えた前方散乱光受光部とを有
し、上記投光部からの光ビームを検査対象物の表面に走
査して照射し、その検査対象物の表面の異物からの散乱
光を上記後方散乱光受光部及び前方散乱光受光部で受光
して検出することにより異物の検査を行う異物検査装置
において、上記後方散乱光受光部を、検査対象物の表面
照射する投光部からの光ビームの走査方向に直交する
面内にて、該光ビームの照射位置を中心としてその両側
方に所定の角度間隔で左右対称に複数箇所に配置すると
共に、上記各後方散乱光受光部の光ファイバの受光端部
の前方には、検査対象物上の異物からの後方散乱光を入
射して絞り込み上記光ファイバ内への光の入射効率を向
上させる複数段の集光レンズを挿入したものである。
【0008】また、上記各後方散乱光受光部の光ファイ
バの受光端部及びこの受光端部の前方に挿入された複数
段の集光レンズを、前記投光部による光ビームの走査方
向に沿って長く形成し、検査対象物上の異物からの散乱
光の捕集領域を広くすると効果的である。
【0009】
【作用】このように構成された異物検査装置は、検査対
象物の表面に照射する投光部からの光ビームの走査方向
に直交する面内にて、該光ビームの照射位置を中心とし
てその両側方に所定の角度間隔で左右対称に複数箇所に
配置された後方散乱光受光部により、投光部からの光ビ
ームの照射によって上記検査対象物上の異物から発生す
る後方散乱光の受光範囲が上記光ビームの照射位置を中
心としてその両側方に格段と広くなり、異物からの散乱
光の指向性の影響を受けにくくするように動作する。ま
た、上記各後方散乱光受光部の光ファイバの受光端部の
前方に挿入された複数段の集光レンズにより、検査対象
物上の異物からの後方散乱光を入射して絞り込み上記光
ファイバ内への光の入射効率を向上させるように動作す
る。これにより、検査対象物上の異物の検出率を高める
ことができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図1は本発明による異物検査装置の実
施例を示す一部断面した要部拡大説明図である。この異
物検査装置は、半導体電子部品の製造におけるガラス基
板又はペリクル膜を形成したペリクル面などの検査対象
物の表面の異物を検出するもので、その全体の概略構成
は図3に示す従来例と同様に構成されている。
【0011】すなわち、図3において、保持テーブル2
は、検査対象物1を位置決めして保持すると共に所定方
向へ移動するもので、図示は省略したが、水平面内で互
いに直交方向に移動し得るXテーブル(X方向に移動す
る)及びYテーブル(Y方向に移動する)を有し、さら
に、上記Xテーブル又はYテーブルの上方には上下方向
(Z方向)に移動し得るZテーブルを有している。
【0012】上記保持テーブル2に保持された検査対象
物1の表面には、投光部4から光ビーム3が照射され
る。この投光部4は、例えばHe-Neレーザ発振器から
成り、矢印Pのようにレーザ光を発するようになってい
る。そして、この発射されたレーザ光は、その後第一の
ダイクロイックミラー7→ビームエキスパンダー8→第
二のダイクロイックミラー9→ポリゴンミラー10→ス
キャンレンズ11→第三のダイクロイックミラー12を
介して、上記検査対象物1の表面に特定方向に走査して
照射される。
【0013】上記検査対象物1の保持された上面側すな
わち光ビーム3の照射側には、後方散乱光受光部5が設
けられ、下面側すなわち光ビーム3の透過側には、前方
散乱光受光部6が設けられている。後方散乱光受光部5
は、上記検査対象物1に照射されたレーザ光が該検査対
象物1上の異物によって反射された後方散乱光を入射す
るもので、この入射光を図示外の光電変換手段に導く光
ファイバ(図3では図示省略)を備えている。また、前
方散乱光受光部6は、光透過性の検査対象物1に照射さ
れたレーザ光が該検査対象物1を透過した際の異物によ
る前方散乱光を入射するもので、同じくこの入射光を図
示外の光電変換手段に導く光ファイバ(図3では図示省
略)を備えている。
【0014】ここで、本発明においては、図1に示すよ
うに、上記の後方散乱光受光部5が、検査対象物1の表
面に照射する投光部4からの光ビーム3の走査方向に直
交する面内にて、該光ビーム3の照射位置を中心として
その両側方に所定の角度間隔で左右対称に複数箇所(例
えば5a〜5dの4個)に配置されている。すなわち、
第一の後方散乱光受光部5aは、検査対象物1の表面に
対してその光軸13aが例えば約26度の角度で傾斜し
て配置され、第二の後方散乱光受光部5bは、上記第一
の後方散乱光受光部5aの光軸13aに対してその光軸
13bが例えば38度の角度で傾斜して配置されてい
る。そして、第三の後方散乱光受光部5c及び第四の後
方散乱光受光部5dは、上記光ビーム3の照射軸に対し
てそれぞれ第二の後方散乱光受光部5b又は第一の後方
散乱光受光部5aと対称の位置に配置されている。な
お、図1において、符号15a,15b,15c,15
dは、それぞれ第一〜第四の後方散乱光受光部5a〜5
dに受光端部が挿入され、検査対象物1上の異物からの
散乱光を入射して光電変換手段としての光電子増倍管1
7a,17bに導く光ファイバを示している。このよう
に、検査対象物1の光ビーム3の照射位置に対して、
右対称に配置された例えば4個の後方散乱光受光部5a
〜5dで異物からの散乱光を受光するので、その受光範
囲は従来よりも格段と広くなり、異物からの散乱光の指
向性の影響を受けにくくすることができる。
【0015】また、上記各後方散乱光受光部5a〜5d
の光ファイバ15a〜15dの受光端部18の前方に
は、図1及び図2に示すように、検査対象物1上の異物
からの後方散乱光を入射して絞り込む複数段の集光レン
ズとして、例えば第一のシリンドリカルレンズ19aと
第二のシリンドリカルレンズ19bが挿入配置されてい
る。第一のシリンドリカルレンズ19aは、検査対象物
1上の異物から発生する後方散乱光を入射して平行光線
とするもので、例えば口径が18mm,焦点距離が30mm
で、受光範囲角αが約29.9度とされている。また、第二
のシリンドリカルレンズ19bは、上記第一のシリンド
リカルレンズ19aから射出された光を入射し、光ファ
イバ15aの受光端部18に結像するもので、例えば口
径が20mm,焦点距離が40mmで、上記受光端部18へ
の入射角βが小さくなるようにされている。このよう
に、第一及び第二のシリンドリカルレンズ19a,19
bを用いることにより、個々の後方散乱光受光部5a〜
5dの受光範囲角αを従来のθよりも大きくできると共
に、光ファイバ15a〜15dの受光端部18への入射
角βを小さくして上記光ファイバ15a〜15d内への
光の入射効率を向上することができる。
【0016】さらに、図2に示すように、上記各後方散
乱光受光部5a〜5dの光ファイバ15a〜15dの受
光端部18及びこの受光端部18の前方に挿入された複
数段の集光レンズとしての第一及び第二のシリンドリカ
ルレンズ19a,19bは、前記投光部4による光ビー
ム3の走査方向に沿って長く形成し、検査対象物1の異
物からの散乱光の捕集領域Eが広くされている。これに
より、上記各後方散乱光受光部5a〜5dの光入射幅W
が上記投光部4による光ビーム3の走査方向に沿って長
く(例えば155mm程度)形成され、各後方散乱光受光部
5a〜5d上の位置による受光角度の違いを少なくする
ことができると共に、1枚の検査対象物1の全面につい
て異物検出をする時間を短縮することができる。
【0017】なお、図1においては、後方散乱光受光部
5を全部で4個配置した例を示したが、本発明はこれに
限らず、2個以上ならば何個配置してもよい。また、光
電子増倍管17a,17bは、2個の後方散乱光受光部
5に対して1個の割合で設けたが、各後方散乱光受光部
5a〜5dについて1個ずつ光電子増倍管をそれぞれ設
けてもよい。
【0018】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
検査対象物1の表面に照射する投光部4からの光ビーム
3の走査方向に直交する面内にて、該光ビーム3の照射
位置を中心としてその両側方に所定の角度間隔で左右対
称に複数箇所に配置された後方散乱光受光部5a〜5d
により、投光部4からの光ビーム3の照射によって上記
検査対象物1上の異物から発生する後方散乱光の受光範
囲が上記光ビーム3の照射位置を中心としてその両側方
に格段と広くなり、異物からの散乱光の指向性の影響を
受けにくくすることができると共に、上記各後方散乱光
受光部5a〜5dの光ファイバ15a〜15dの受光端
部18の前方に挿入された複数段の集光レンズ(19
a,19b)により、検査対象物1上の異物からの後方
散乱光を入射して絞り込み上記光ファイバ15a〜15
d内への光の入射効率を向上させることができる。従っ
て、検査対象物1上の異物の検出率を高めることができ
る。
【0019】また、上記各後方散乱光受光部5a〜5d
光ファイバ15a〜15dの受光端部18及びこの受
光端部18の前方に挿入された複数段の集光レンズ(1
9a,19b)を、前記投光部4による光ビーム3の走
査方向に沿って長く形成したことにより、該後方散乱光
受光部5a〜5dの光入射幅Wを長くすることができ、
検査対象物1上の異物からの散乱光の捕集領域Eを広く
することができる。従って、各後方散乱光受光部5a〜
5d上の位置による受光角度の違いを少なくすることが
できると共に、異物検出の時間を短縮することができ
る。
【0020】これらのことから、本発明による異物検査
装置によれば、検査対象物1上の実異物のほとんど総て
を検出することができ、ガラス基板やペリクル面の不良
品を確実に検査することができる。従って、最終的な製
品の品質を向上することができると共に、歩留まりも向
上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による異物検査装置の実施例を示す一
部断面した要部拡大説明図、
【図2】 本発明における後方散乱光受光部の内部構成
の概略を示す説明図、
【図3】 従来の異物検査装置を示す概略構成図、
【図4】 従来例における後方散乱光受光部の配置状態
を示す要部拡大説明図。
【符号の説明】
1…検査対象物、 2…保持テーブル、 3…光ビー
ム、 4…投光部、5,5a〜5d…後方散乱光受光
部、 6…前方散乱光受光部、 15a〜15d…光フ
ァイバ、 17a,17b…光電子増倍管、 18…受
光端部、 19a,19b…シリンドリカルレンズ、
W…光入射幅、 E…捕集領域。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−12351(JP,A) 特開 昭58−62543(JP,A) 特開 昭59−934(JP,A) 特開 平4−122042(JP,A) 特開 平1−259244(JP,A) 特開 昭63−14831(JP,A) 特開 昭54−39681(JP,A) 特開 昭54−59982(JP,A) 特開 昭56−115944(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 21/84 - 21/90

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検査対象物を位置決めして保持すると共
    に所定方向へ移動する保持テーブルと、上記検査対象物
    の表面に光ビームを照射する投光部と、上記検査対象物
    に対して光ビームの照射側にあって該検査対象物上の異
    物からの後方散乱光を入射する光ファイバを備えた後方
    散乱光受光部と、上記光ビームの透過側にあって該検査
    対象物上の異物からの前方散乱光を入射する光ファイバ
    を備えた前方散乱光受光部とを有し、上記投光部からの
    光ビームを検査対象物の表面に走査して照射し、その検
    査対象物の表面の異物からの散乱光を上記後方散乱光受
    光部及び前方散乱光受光部で受光して検出することによ
    り異物の検査を行う異物検査装置において、上記後方散
    乱光受光部を、検査対象物の表面に照射する投光部から
    の光ビームの走査方向に直交する面内にて、該光ビーム
    の照射位置を中心としてその両側方に所定の角度間隔で
    左右対称に複数箇所に配置すると共に、上記各後方散乱
    光受光部の光ファイバの受光端部の前方には、検査対象
    物上の異物からの後方散乱光を入射して絞り込み上記光
    ファイバ内への光の入射効率を向上させる複数段の集光
    レンズを挿入したことを特徴とする異物検査装置。
  2. 【請求項2】 上記各後方散乱光受光部の光ファイバの
    受光端部及びこの受光端部の前方に挿入された複数段の
    集光レンズを、前記投光部による光ビームの走査方向に
    沿って長く形成し、検査対象物上の異物からの散乱光の
    捕集領域を広くしたことを特徴とする請求項1記載の異
    物検査装置。
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