JP4117353B2 - Inspection head position adjusting device and non-contact type resistivity measuring device - Google Patents

Inspection head position adjusting device and non-contact type resistivity measuring device Download PDF

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Description

この発明は、検査ヘッドを検査試料の表面に正確に走査させることができる検査ヘッド用位置調整装置及び、基盤表面に設けられた回路等の抵抗率を非接触状態で測定することができる非接触型抵抗率測定装置に関する。   The present invention relates to an inspection head position adjusting device capable of accurately scanning an inspection head on the surface of an inspection sample, and non-contact capable of measuring the resistivity of a circuit or the like provided on a substrate surface in a non-contact state. The present invention relates to a mold resistivity measuring apparatus.

非接触型抵抗率測定装置としては、特許文献１記載のものが知られている。この非接触型抵抗率測定装置は、図２に示すように、Ｃ字型に形成されてその両端部を半導体ウエハ１の両側面に向けて配設されたコア２と、このコア２を励磁する励磁コイル３と、コア２の一側端部に設けられた検出用コイル４と、電流発生装置５と、演算機６とから構成されている。この構成により、Ｃ字型のコア２の両端部の間に半導体ウエハ１が通されて、抵抗率が測定される。このときコア２の両端部は、半導体ウエハ１の表面と僅かな隙間を保った状態で、半導体ウエハ１の表面に沿って正確に走査される。
特開平０１−９２６６６号公報 The thing of patent document 1 is known as a non-contact-type resistivity measuring apparatus. As shown in FIG. 2, this non-contact type resistivity measuring apparatus is formed in a C shape and has a core 2 disposed with both ends thereof facing both sides of the semiconductor wafer 1, and the core 2 is excited. Excitation coil 3 to be detected, a detection coil 4 provided at one end of the core 2, a current generator 5, and a calculator 6. With this configuration, the semiconductor wafer 1 is passed between both ends of the C-shaped core 2 and the resistivity is measured. At this time, both ends of the core 2 are accurately scanned along the surface of the semiconductor wafer 1 while maintaining a slight gap from the surface of the semiconductor wafer 1.
JP-A-01-92666

しかしながら、上記従来技術の非接触型抵抗率測定装置の場合は、検査試料の大型化に対応するのが難しいという問題がある。   However, the conventional non-contact type resistivity measuring apparatus has a problem that it is difficult to cope with an increase in the size of a test sample.

検査試料が半導体ウエハ１のような小型の試料の場合は、上記コア２も小型で済むため、そのコア２に検査試料を挿入して、コア２の両端部と検査試料との間隔を正確に維持することは容易である。しかし、検査試料が大型になると、コア２も大きくする必要がある。さらに、この大きなコア２を移動させて検査試料の表面を走査させる必要がある。この場合、コア２の大型化に伴い、その両端部の間隔を正確に維持することが難しくなる。さらに、検査試料のうち、Ｃ字型のコア２に挿入されている部分では、検査試料を直接的に支持することができないため、検査試料を支持する間隔が広くなり、検査試料の撓みが問題となる。   When the inspection sample is a small sample such as the semiconductor wafer 1, the core 2 is also small, so the inspection sample is inserted into the core 2 so that the interval between the both ends of the core 2 and the inspection sample is accurately set. It is easy to maintain. However, when the inspection sample becomes large, the core 2 needs to be enlarged. Furthermore, it is necessary to move the large core 2 to scan the surface of the inspection sample. In this case, as the core 2 becomes larger, it becomes difficult to accurately maintain the distance between the both ends. Further, in the portion of the inspection sample that is inserted into the C-shaped core 2, the inspection sample cannot be directly supported, so that the interval for supporting the inspection sample is widened, and the bending of the inspection sample is a problem. It becomes.

このように、検査試料の大型化に伴って、コア２の両端部の間隔の正確な維持が難しくなり、検査試料も撓みやすくなるため、コア２の両端部を、検査試料の表面と僅かな隙間に維持して走査するのが難しくなる。この結果、僅かなずれや撓みによって、コア２の両端部が検査試料の表面に接触し、検査試料の表面を破損するおそれがあるという問題がある。   As described above, as the inspection sample is increased in size, it is difficult to accurately maintain the distance between both ends of the core 2 and the inspection sample is also easily bent. Therefore, the both ends of the core 2 are slightly connected to the surface of the inspection sample. It becomes difficult to scan while maintaining a gap. As a result, there is a problem that both ends of the core 2 may come into contact with the surface of the test sample due to slight deviation or deflection, and the surface of the test sample may be damaged.

本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、検査ヘッドと試料の表面との間を設定値に正確に保って走査させることができる検査ヘッド用位置調整装置及び非接触型抵抗率測定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and a position adjusting device for a test head and a non-contact type resistivity measurement capable of scanning while maintaining a set value accurately between the test head and the surface of the sample. An object is to provide an apparatus.

上記課題を解決するために第１の発明に係る検査ヘッド用位置調整装置は、検査試料の表面を僅かな隙間を隔てた状態で走査される検査ヘッドの、上記検査試料の表面との間隔を調整するヘッド位置調整手段と、上記検査ヘッドに一体的にかつ上記検査試料の表面と平行に設けられ上記検査ヘッドと上記検査試料の表面との間隔を間接的に示す透明の基準板と、当該基準板を介して上記検査試料の表面に検査光を出射させると共に上記基準板での反射光と検査試料での反射光とを入射させそれらを比較して上記検査ヘッドと上記検査試料の表面との間隔を監視するヘッド間隔監視手段と、当該ヘッド間隔監視手段での検出値に基づいて上記ヘッド位置調整手段を駆動させて上記検査ヘッドと上記検査試料の表面との間隔を設定値に調整する制御手段とを備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the inspection head position adjusting device according to the first aspect of the present invention provides an inspection head that is scanned with a slight gap between the inspection sample surface and the surface of the inspection sample. A head position adjusting means for adjusting; a transparent reference plate provided integrally with the inspection head and parallel to the surface of the inspection sample; and indirectly indicating a distance between the inspection head and the surface of the inspection sample; The inspection light is emitted to the surface of the inspection sample via the reference plate, and the reflected light from the reference plate and the reflected light from the inspection sample are incident and compared, and the inspection head and the surface of the inspection sample are compared. A head interval monitoring unit that monitors the interval between the head and the head position adjusting unit is driven based on a value detected by the head interval monitoring unit to adjust the interval between the inspection head and the surface of the inspection sample to a set value. System Characterized by comprising a means.

上記構成により、ヘッド間隔監視手段が検査光を出射すると、この検査光は基準板と検査試料の表面で反射されて、ヘッド間隔監視手段に入射する。検査光が斜めに出射されれば、基準板での反射光と検査試料での反射光とはずれるため、この間隔の変化を監視することで、検査ヘッドと検査試料の表面との間隔の変化を監視することができる。制御手段は、基準板での反射光と検査試料での反射光との間隔の変化に基づいてヘッド位置調整手段を駆動させて、検査ヘッドと検査試料の表面との間隔を設定値に調整する。   With the above configuration, when the head interval monitoring means emits inspection light, the inspection light is reflected by the reference plate and the surface of the inspection sample and enters the head interval monitoring means. If the inspection light is emitted obliquely, the reflected light from the reference plate and the reflected light from the inspection sample are shifted, so by monitoring this change in distance, the change in the distance between the inspection head and the surface of the inspection sample can be detected. Can be monitored. The control means drives the head position adjusting means based on a change in the distance between the reflected light from the reference plate and the reflected light from the inspection sample, and adjusts the distance between the inspection head and the surface of the inspection sample to a set value. .

第２の発明に係る非接触型抵抗率測定装置は、検査ヘッドを、検査試料の一側の表面に僅かな隙間を保った状態で走査させて抵抗率を測定する非接触型抵抗率測定装置において、検査試料を支持する支持台部と、当該支持台部に支持された上記検査試料の一側の表面に接触しないように架け渡して設けられ、上記検査ヘッドを上記検査試料の表面に僅かな隙間を保った状態で支持して移動させる検査ヘッド走査手段とを備え、当該検査ヘッド走査手段に、第１の発明に係る検査ヘッド用位置調整装置を設けたことを特徴とする。   The non-contact type resistivity measuring apparatus according to the second invention is a non-contact type resistivity measuring apparatus that measures the resistivity by scanning the inspection head in a state where a slight gap is maintained on the surface on one side of the inspection sample. And a support base part for supporting the test sample, and provided so as not to contact the surface of one side of the test sample supported by the support base part, and the test head is slightly placed on the surface of the test sample. And a test head scanning unit that supports and moves the test head while maintaining a clear gap, and the test head scanning unit includes the test head position adjusting device according to the first aspect of the present invention.

上記構成により、検査ヘッド走査手段が、検査ヘッドを検査試料の表面に沿って移動させて、非接触状態で、抵抗率を測定する。このとき、検査ヘッドは、第１の発明に係る検査ヘッド用位置調整装置によって、検査試料の表面との間隔を正確に保って支持される。さらに、異常が発生した場合は、検査ヘッドを検査試料の表面から離して、検査試料の破損を防止する。   With the above configuration, the inspection head scanning unit moves the inspection head along the surface of the inspection sample and measures the resistivity in a non-contact state. At this time, the inspection head is supported by the inspection head position adjusting device according to the first aspect of the invention while maintaining an accurate distance from the surface of the inspection sample. Further, when an abnormality occurs, the inspection head is separated from the surface of the inspection sample to prevent the inspection sample from being damaged.

以上詳述したように、本発明の薄板収納容器によれば、次のような効果を奏する。   As described in detail above, the thin plate container of the present invention has the following effects.

（１） ヘッド間隔監視手段で出射する検査光を基準板と検査試料の表面で反射させて、ヘッド間隔監視手段で反射光を検出するため、各反射光の違いから、検査ヘッドと検査試料の表面との間隔の変化を監視することができる。この検査ヘッドと検査試料の表面との間隔の変化に基づいて、制御手段でヘッド位置調整手段を駆動して、検査ヘッドと検査試料の表面との間隔を設定値に調整することができる。この結果、検査試料に撓み等がある場合でも、検査ヘッドと検査試料の表面との間隔を設定値に調整して、検査ヘッドを検査試料の表面に沿って正確に走査させることができる。 (1) The inspection light emitted by the head interval monitoring means is reflected by the reference plate and the surface of the inspection sample, and the reflected light is detected by the head interval monitoring means. Changes in the distance from the surface can be monitored. Based on the change in the distance between the inspection head and the surface of the inspection sample, the head position adjustment means can be driven by the control means to adjust the distance between the inspection head and the surface of the inspection sample to a set value. As a result, even when the inspection sample has a bend or the like, the interval between the inspection head and the surface of the inspection sample can be adjusted to a set value, and the inspection head can be accurately scanned along the surface of the inspection sample.

（２） リニアイメージセンサで、基準板での反射光の入射位置と、検査試料での反射光の入射位置との間隔を検出し、制御手段で、その検出値と設定間隔とのズレを解消するように、ヘッド位置調整手段を駆動させて検査ヘッドと検査試料の表面との間隔を調整するため、検査ヘッドを検査試料の表面に沿って正確に走査させることができる。 (2) The linear image sensor detects the interval between the incident position of the reflected light on the reference plate and the incident position of the reflected light on the inspection sample, and the control means eliminates the difference between the detected value and the set interval. As described above, since the head position adjusting unit is driven to adjust the distance between the inspection head and the surface of the inspection sample, the inspection head can be accurately scanned along the surface of the inspection sample.

（３） 基準板での反射光に異常が生じた場合は、制御手段がヘッド位置調整手段を駆動させて検査ヘッドを検査試料の表面から離すため、検査試料の破損を防止することができる。 (3) When an abnormality occurs in the reflected light on the reference plate, the control means drives the head position adjusting means to separate the inspection head from the surface of the inspection sample, so that the inspection sample can be prevented from being damaged.

（４） 基準板の表面での反射光と裏面での反射光とに異常が生じた場合は、ヘッド位置調整手段を駆動させて検査ヘッドを検査試料の表面から離すため、検査試料の破損を防止することができる。 (4) When abnormality occurs in the reflected light on the surface of the reference plate and the reflected light on the back surface, the head position adjusting means is driven to move the inspection head away from the surface of the inspection sample. Can be prevented.

（５） 非接触型抵抗率測定装置に本発明の検査ヘッド用位置調整装置を設けたので、検査試料の表面との間隔を正確に保った状態で走査することができると共に、異常が発生した場合は検査ヘッドを検査試料の表面から離して検査試料の破損を確実に防止することができる。 (5) Since the inspection head position adjusting device of the present invention is provided in the non-contact type resistivity measuring device, scanning can be performed while keeping the distance from the surface of the inspection sample accurately, and an abnormality has occurred. In this case, the inspection head can be separated from the surface of the inspection sample to reliably prevent the inspection sample from being damaged.

以下に、本発明の実施形態に係る検査ヘッド用位置調整装置及び非接触型抵抗率測定装置を添付図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an inspection head position adjusting device and a non-contact type resistivity measuring device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

［検査ヘッド用位置調整装置］
本発明の検査ヘッド用位置調整装置は、検査ヘッドを検査試料の表面に対して設定位置に調整するための装置である。抵抗率測定等のために、検査ヘッドを、検査試料の平坦面に対して、僅かな隙間を保った状態で走査させるときに、平坦面と検査ヘッドとの隙間を設定値に調整して保つための装置である。この検査ヘッド用位置調整装置を図１に基づいて説明する。 [Position adjustment device for inspection head]
The inspection head position adjusting apparatus of the present invention is an apparatus for adjusting the inspection head to a set position with respect to the surface of the inspection sample. For resistivity measurement, etc., when the inspection head is scanned with a slight clearance from the flat surface of the inspection sample, the clearance between the flat surface and the inspection head is adjusted to a set value and maintained. It is a device for. The inspection head position adjusting device will be described with reference to FIG.

検査ヘッド用位置調整装置１１は、ヘッド位置調整手段１２と、基準板１３と、ヘッド間隔監視手段１４と、制御手段１５とから構成されている。   The inspection head position adjusting device 11 includes a head position adjusting means 12, a reference plate 13, a head interval monitoring means 14, and a control means 15.

ヘッド位置調整手段１２は、検査ヘッド１６の検査試料１７の表面に対する位置（検査ヘッド１６と検査試料１７の表面との間隔）を調整するための装置である。このヘッド位置調整手段１２は、配設された検査試料１７に対して垂直方向に配設されている。具体的には、ヘッド位置調整手段１２は、検査試料１７の表面に対して垂直方向に往復動するボールスクリューとスライダやリニアモーター等の駆動装置を備えて構成されている。ヘッド位置調整手段１２によって、検査ヘッド１６が検査試料１７の表面に対してμｍ単位で間隔を調整することができるようになっている。   The head position adjusting means 12 is a device for adjusting the position of the inspection head 16 with respect to the surface of the inspection sample 17 (interval between the inspection head 16 and the surface of the inspection sample 17). The head position adjusting means 12 is arranged in a direction perpendicular to the arranged inspection sample 17. Specifically, the head position adjusting means 12 includes a ball screw that reciprocates in the direction perpendicular to the surface of the test sample 17 and a driving device such as a slider or a linear motor. The head position adjusting means 12 allows the inspection head 16 to adjust the interval with respect to the surface of the inspection sample 17 in units of μm.

ヘッド位置調整手段１２には、検査ヘッド１６、基準板１３及びヘッド間隔監視手段１４が一体的に設けられている。これにより、ヘッド位置調整手段１２は、検査ヘッド１６が検査試料１７の表面を僅かな隙間を隔てた状態で走査されるときに、検査ヘッド１６を基準板１３及びヘッド間隔監視手段１４と共に移動させて、検査ヘッド１６と検査試料１７の表面との間隔を調整するようになっている。   The head position adjusting unit 12 is integrally provided with an inspection head 16, a reference plate 13, and a head interval monitoring unit 14. Thus, the head position adjusting means 12 moves the inspection head 16 together with the reference plate 13 and the head interval monitoring means 14 when the inspection head 16 is scanned over the surface of the inspection sample 17 with a slight gap. Thus, the distance between the inspection head 16 and the surface of the inspection sample 17 is adjusted.

基準板１３は、検査ヘッド１６と検査試料１７の表面との間隔を間接的に示すための部材である。基準板１３は、検査ヘッド１６に一体的にかつ検査試料１７の表面と平行に設けられている。基準板１３が、その下側面と検査ヘッド１６の下端とが整合する位置に取り付けられた場合は、基準板１３と検査試料１７の表面との間隔は、検査ヘッド１６と検査試料１７の表面との間隔と一致する。基準板１３が、その下側面を検査ヘッド１６の下端からズレた位置に取り付けられた場合は、そのズレた分を、基準板１３と検査試料１７の表面との間隔から差し引くことで、検査ヘッド１６と検査試料１７の表面との間隔を算出することができる。基準板１３の取り付け位置を、検査ヘッド１６と検査試料１７の表面との間隔に一致させてもずらしても、検査ヘッド１６と検査試料１７の表面との間隔が、検査ヘッド１６と検査試料１７の表面との間隔を間接的に示すことができる。基準板１３は透明の板材で構成され、ヘッド間隔監視手段１４からの検査光の一部が反射し、残りが透過するようになっている。基準板１３の厚さは、検査ヘッド１６等の寸法に応じて設定されるが、少なくとも基準板１３の熱膨張、収縮を検出できる程度の厚さに設定される。即ち、ヘッド間隔監視手段１４が、基準板１３の表面と裏面からの２つの反射光の入射位置間隔のズレ（熱膨張、収縮によるズレ）を識別できる程度の厚さに設定される。   The reference plate 13 is a member for indirectly indicating the distance between the inspection head 16 and the surface of the inspection sample 17. The reference plate 13 is provided integrally with the inspection head 16 and parallel to the surface of the inspection sample 17. When the reference plate 13 is attached at a position where the lower surface of the reference plate 13 and the lower end of the inspection head 16 are aligned, the distance between the reference plate 13 and the surface of the inspection sample 17 is the distance between the inspection head 16 and the surface of the inspection sample 17. Matches the interval. When the reference plate 13 is attached at a position where the lower surface of the reference plate 13 is displaced from the lower end of the inspection head 16, the amount of the displacement is subtracted from the distance between the reference plate 13 and the surface of the inspection sample 17, thereby The distance between 16 and the surface of the test sample 17 can be calculated. Even if the mounting position of the reference plate 13 is matched with or shifted from the distance between the inspection head 16 and the surface of the inspection sample 17, the distance between the inspection head 16 and the surface of the inspection sample 17 is the same. The distance from the surface can be shown indirectly. The reference plate 13 is made of a transparent plate material, and a part of the inspection light from the head interval monitoring means 14 is reflected and the rest is transmitted. The thickness of the reference plate 13 is set according to the dimensions of the inspection head 16 and the like, but is set to a thickness that can detect at least thermal expansion and contraction of the reference plate 13. That is, the thickness is set such that the head interval monitoring unit 14 can identify the deviation (incidence due to thermal expansion and contraction) between the incident positions of the two reflected lights from the front and back surfaces of the reference plate 13.

ヘッド間隔監視手段１４は、検査ヘッド１６と検査試料１７の表面との間隔のズレを監視するための装置である。このヘッド間隔監視手段１４は、ヘッド位置調整手段１２に、基準板１３及び検査試料１７に面した状態で取り付けられている。ヘッド間隔監視手段１４は、コヒーレント光を発生する光源（図示せず）と、リニアイメージセンサ（図示せず）とを備えている。光源は、基準板１３及び検査試料１７に面して設けられ、その光源からのコヒーレント光が斜めに出射するように設定されている。この斜めのコヒーレント光が、基準板１３及び検査試料１７で斜めに反射することで、基準板１３の表裏面及び検査試料１７の表裏面でそれぞれ反射した４つの反射光がリニアイメージセンサに、それぞれズレた位置で入射するようになっている。コヒーレント光の傾斜角度は、検出する反射光の変動幅に応じて、かつヘッド間隔監視手段１４の寸法を加味して、設定される。即ち、僅かな寸法の変化を検出する場合は反射光の変動幅が小さいため、コヒーレント光の傾斜角度を可能な範囲で水平に近づけて、反射光の変動幅を大きくする。   The head interval monitoring means 14 is a device for monitoring the deviation of the interval between the inspection head 16 and the surface of the inspection sample 17. The head interval monitoring unit 14 is attached to the head position adjusting unit 12 so as to face the reference plate 13 and the inspection sample 17. The head interval monitoring unit 14 includes a light source (not shown) that generates coherent light and a linear image sensor (not shown). The light source is provided so as to face the reference plate 13 and the inspection sample 17, and is set so that coherent light from the light source is emitted obliquely. The oblique coherent light is reflected obliquely by the reference plate 13 and the inspection sample 17, so that the four reflected lights respectively reflected by the front and back surfaces of the reference plate 13 and the front and back surfaces of the inspection sample 17 are respectively applied to the linear image sensor. Incident light is incident at a shifted position. The inclination angle of the coherent light is set according to the fluctuation range of the reflected light to be detected and taking into account the size of the head interval monitoring means 14. That is, when detecting a slight dimensional change, the fluctuation range of the reflected light is small. Therefore, the inclination angle of the coherent light is set to be horizontal as much as possible to increase the fluctuation range of the reflected light.

リニアイメージセンサは、反射光の入射位置に貼付された長方形状の光感知センサである。このリニアイメージセンサは、入射した反射光の位置を、その座標位置を特定した点として検出し、複数の入射光の入射位置の間隔をμｍ単位で識別できる機能を備えている。リニアイメージセンサは、基準板１３及び検査試料１７に面して設けられている。   The linear image sensor is a rectangular photosensor attached to the incident position of reflected light. This linear image sensor has a function of detecting the position of incident reflected light as a point specifying its coordinate position and identifying the interval between incident positions of a plurality of incident light in units of μm. The linear image sensor is provided facing the reference plate 13 and the inspection sample 17.

リニアイメージセンサで、複数の入射光の入射位置を比較してその間隔を検出し、その間隔のズレを監視することで、各光の反射位置のズレが分かる。２つの光が、基準板１３の裏面での反射光と、検査試料１７の表面での反射光の場合は、直接的には、基準板１３の裏面と検査試料１７の表面との間隔、間接的には、検査ヘッド１６と検査試料１７との間隔にズレが分かる。また、この間隔を設定値（検査ヘッド１６と検査試料１７とを基準となる間隔に置いた場合の、各反射光の入射位置の間隔）と比較しながら監視すれば、検査試料１７の撓み等による、検査ヘッド１６と検査試料１７との間隔の変動が分かる。この変動幅が許容範囲を超えれて接近すれば、制御手段１５で異常状態と判断する。さらに、間隔の変動はないが、２つの光が一定間隔を保った状態で入射位置が揺らぐような場合は、ヘッド間隔監視手段１４と、基準板１３及び検査試料１７との間にガス等が侵入して、その空間の屈折率が変化している状態と考えられるため、この揺らぎの場合も、制御手段１５で異常状態と判断する。また、基準板１３での反射光が入射しない場合は、光源の故障等により、検査光が出射されていないものと考えられ、制御手段１５で異常状態と判断する。その他、種々の検査態様によって生じ得る、検査ヘッド１６が検査試料１７と接触する可能性のある状態を異常状態と判断する。   The linear image sensor compares the incident positions of a plurality of incident lights, detects the intervals, and monitors the deviation of the intervals, thereby detecting the deviation of the reflection positions of the respective lights. In the case where the two lights are reflected light on the back surface of the reference plate 13 and reflected light on the surface of the inspection sample 17, the distance between the back surface of the reference plate 13 and the surface of the inspection sample 17 is directly indirect. Specifically, the gap between the inspection head 16 and the inspection sample 17 is known. Further, if this interval is monitored while being compared with a set value (interval between the incident positions of the reflected lights when the inspection head 16 and the inspection sample 17 are placed at a reference interval), the inspection sample 17 is bent or the like. The variation in the distance between the inspection head 16 and the inspection sample 17 can be understood. If the fluctuation range exceeds the allowable range and approaches, the control means 15 determines that the state is abnormal. Further, although there is no fluctuation in the interval, when the incident position fluctuates with the two lights being kept at a constant interval, gas or the like is present between the head interval monitoring means 14, the reference plate 13 and the inspection sample 17. Since it is considered that the space has entered and the refractive index of the space has changed, the control means 15 also determines that the fluctuation is in an abnormal state. Further, when the reflected light from the reference plate 13 is not incident, it is considered that the inspection light is not emitted due to a failure of the light source or the like, and the controller 15 determines that it is in an abnormal state. In addition, a state in which the inspection head 16 may come into contact with the inspection sample 17 that can be caused by various inspection modes is determined as an abnormal state.

２つの光が、基準板１３の表裏面での反射光の場合は、基準板１３の厚さ及びその熱膨張、収縮による変化が分かる。基準板１３の熱膨張、収縮は、各種機器の異常過熱や火災等により、周囲の気温が極端に変化した場合等に起きる。この基準板１３の熱膨張、収縮の変動幅が許容範囲を超えれば、制御手段１５で異常状態と判断する。さらに、間隔の変動はないが、２つの光が一定間隔を保った状態で入射位置が揺らぐような場合は、上述のように、ガス等が侵入して、その部分の屈折率が変化している状態と考えられるため、この揺らぎの場合も、制御手段１５で異常状態と判断する。また、基準板１３での反射光が入射しない場合は、上述したように、光源の故障等と考えられ、制御手段１５で異常状態と判断する。その他の場合も同様である。   When the two lights are reflected light on the front and back surfaces of the reference plate 13, the thickness of the reference plate 13 and changes due to thermal expansion and contraction are known. The thermal expansion and contraction of the reference plate 13 occurs when the ambient temperature changes drastically due to abnormal overheating or fire of various devices. If the fluctuation range of the thermal expansion and contraction of the reference plate 13 exceeds the allowable range, the control means 15 determines that it is in an abnormal state. Furthermore, although there is no fluctuation in the interval, when the incident position fluctuates with the two lights maintaining a constant interval, as described above, gas or the like enters and the refractive index of that portion changes. Therefore, the control means 15 determines that the state is abnormal. Further, when the reflected light from the reference plate 13 does not enter, as described above, it is considered that the light source has failed or the like, and the controller 15 determines that it is in an abnormal state. The same applies to other cases.

制御手段１５は、ヘッド間隔監視手段１４での検出値に基づいて、ヘッド位置調整手段１２を制御するための装置である。この制御手段１５は、ヘッド位置調整手段１２とヘッド間隔監視手段１４とにそれぞれ接続して設けられている。制御手段１５は、ヘッド間隔監視手段１４と共に、ヘッド位置調整手段１２に設けてもよく、他の部分に設けてもよい。   The control means 15 is a device for controlling the head position adjusting means 12 based on the detection value from the head interval monitoring means 14. The control means 15 is connected to the head position adjusting means 12 and the head interval monitoring means 14 respectively. The control means 15 may be provided in the head position adjusting means 12 together with the head interval monitoring means 14 or may be provided in another part.

制御手段１５は、メモリや演算処理部等（いずれも図示せず）を備えている。メモリには、ヘッド間隔監視手段１４のリニアイメージセンサの位置（正常状態における、基準板１３の表裏面からの反射光の入射位置及び検査試料１７の表裏面からの反射光の入射位置）が、設定値として予め記録されている。   The control unit 15 includes a memory, an arithmetic processing unit, and the like (all not shown). In the memory, the position of the linear image sensor of the head interval monitoring unit 14 (incident position of reflected light from the front and back surfaces of the reference plate 13 and incident position of reflected light from the front and back surfaces of the inspection sample 17 in a normal state) It is recorded in advance as a set value.

演算処理部は、メモリに予め記録された各反射光の入射位置と、実際の反射光の入射位置とを比較して、ズレ等の状態を判断する。即ち、演算処理部は、ヘッド間隔監視手段１４での検出値であるリニアイメージセンサの反射光入射位置と、メモリに予め記録された各反射光の入射位置とを比較して、ズレている場合は、そのズレを解消するように、ヘッド位置調整手段１２を駆動させる。具体的には、検査ヘッド１６と検査試料１７の表面との間隔が設定値よりも広い場合は、ヘッド位置調整手段１２を駆動させて、その間隔が狭まるように制御し、狭い場合は、ヘッド位置調整手段１２を駆動させて、その間隔が広がるように制御する。このとき、ヘッド位置調整手段１２での１回の駆動による検査ヘッド１６等の移動量は僅かな量に設定され、新たな検出値と設定値との比較と、ヘッド位置調整手段１２の駆動とを数回繰り返して、検査ヘッド１６と検査試料１７の表面との間隔を設定値に調整する。   The arithmetic processing unit compares the incident position of each reflected light previously recorded in the memory with the actual incident position of the reflected light to determine a state such as a deviation. That is, the arithmetic processing unit compares the reflected light incident position of the linear image sensor, which is a detection value in the head interval monitoring unit 14, with the incident position of each reflected light recorded in the memory in advance, and is shifted. Drives the head position adjusting means 12 so as to eliminate the deviation. Specifically, when the distance between the inspection head 16 and the surface of the inspection sample 17 is wider than the set value, the head position adjusting means 12 is driven to control the distance to be narrowed. The position adjusting means 12 is driven and controlled so that the interval is widened. At this time, the movement amount of the inspection head 16 and the like by one driving by the head position adjusting unit 12 is set to a slight amount, and a comparison between a new detection value and a set value, and driving of the head position adjusting unit 12 are performed. Is repeated several times to adjust the distance between the inspection head 16 and the surface of the inspection sample 17 to a set value.

また、演算処理部は、上述した異常状態の監視も行っている。即ち、異常な変動量、反射光の有無又は揺らぎ等の上記異常状態も同時に監視している。検査ヘッド１６と検査試料１７との間隔の変動幅が予め設定された許容範囲を超えていれば、異常状態と判断し、ヘッド位置調整手段１２を制御して検査ヘッド１６を検査試料１７の表面から離して、互いに接触するのを防止する。反射光の入射がない場合や、揺らいでいる場合等の異常状態のときも同様に、ヘッド位置調整手段１２を駆動して検査ヘッド１６を検査試料１７の表面から離して、互いに接触するのを防止する。   The arithmetic processing unit also monitors the abnormal state described above. That is, the above abnormal state such as an abnormal amount of fluctuation, presence / absence of reflected light, or fluctuation is also monitored. If the fluctuation range of the distance between the inspection head 16 and the inspection sample 17 exceeds a preset allowable range, it is determined that the state is abnormal, and the head position adjusting means 12 is controlled to connect the inspection head 16 to the surface of the inspection sample 17. To avoid contact with each other. Similarly, when the reflected light is not incident or in an abnormal state such as when the light is fluctuating, the head position adjusting means 12 is driven to move the inspection head 16 away from the surface of the inspection sample 17 so as to contact each other. To prevent.

なお、検査ヘッド１６としては種々のものがある。平坦面上に形成された回路の抵抗率を測定するものに限らず、平坦面状の検査面を僅かな隙間を隔てた状態で走査させる必要がある検査であれば、検査ヘッド１６を用いることができる。   There are various inspection heads 16. The inspection head 16 is used not only for measuring the resistivity of a circuit formed on a flat surface, but also for an inspection that requires a flat inspection surface to be scanned with a slight gap. Can do.

以上のように構成された検査ヘッド用位置調整装置１１は次のように動作する。   The inspection head position adjusting device 11 configured as described above operates as follows.

検査ヘッド用位置調整装置１１の検査ヘッド１６が検査試料１７の表面を走査されるとき、ヘッド間隔監視手段１４の光源から検査光が、基準板１３及び検査試料１７に照射される。そして、検査光は、基準板１３の表面で第１反射光、裏面で第２反射光、検査試料１７の表面で第３反射光、裏面で第４反射光として反射し、リニアイメージセンサに入射する。   When the inspection head 16 of the inspection head position adjusting device 11 scans the surface of the inspection sample 17, inspection light is emitted from the light source of the head interval monitoring means 14 to the reference plate 13 and the inspection sample 17. The inspection light is reflected as the first reflected light on the surface of the reference plate 13, the second reflected light on the back surface, the third reflected light on the surface of the inspection sample 17, and the fourth reflected light on the back surface, and enters the linear image sensor. To do.

この反射光にうち主に第１〜第３反射光を基にして、上述した各種の異常状態を監視する。制御手段１５は、第２反射光と第３反射光との間隔の変化を監視し、この間隔が基準値と比較して許容範囲を超えて接近している場合は、ヘッド位置調整手段１２を制御して検査ヘッド１６を検査試料１７から離す。このとき、制御手段１５は、検査ヘッド１６を検査試料１７から僅かに離させて、第２反射光と第３反射光との間隔と基準値とを比較する。これにより、許容範囲内に納まれば作業を終了し、まだ許容範囲を超えてれば、許容範囲内に納まるまで上記動作を繰り返す。第２反射光と第３反射光との間隔が許容範囲を超えて離れている場合も同様である。なお、第４反射光は検査試料１７の厚さを検査するときに用いる。   The various abnormal states described above are monitored mainly based on the first to third reflected lights of the reflected light. The control unit 15 monitors the change in the interval between the second reflected light and the third reflected light, and if the interval approaches the allowable range compared to the reference value, the head position adjusting unit 12 is changed. The inspection head 16 is separated from the inspection sample 17 by controlling. At this time, the control means 15 moves the inspection head 16 slightly away from the inspection sample 17 and compares the interval between the second reflected light and the third reflected light with the reference value. Thereby, if it falls within the allowable range, the operation is terminated, and if it still exceeds the allowable range, the above operation is repeated until it falls within the allowable range. The same applies to the case where the interval between the second reflected light and the third reflected light is beyond the allowable range. The fourth reflected light is used when inspecting the thickness of the inspection sample 17.

これにより、検査試料１７に対して、検査ヘッド１６を設定間隔を隔てて正確に走査させることができるようになる。   As a result, the inspection head 16 can be accurately scanned with respect to the inspection sample 17 at a set interval.

また、制御手段１５が上記異常状態と判断した場合は、ヘッド位置調整手段１２を制御して検査ヘッド１６を検査試料１７から離す。この場合は、検査ヘッド１６を検査試料１７から、予め設定された十分な間隔まで直ちに離して、待機状態にする。これにより、検査ヘッド１６が検査試料１７に接触して検査試料１７が破損するのを防止する。   When the control unit 15 determines that the abnormal state is present, the head position adjusting unit 12 is controlled to move the inspection head 16 away from the inspection sample 17. In this case, the inspection head 16 is immediately separated from the inspection sample 17 until a sufficient interval set in advance and is set in a standby state. Thus, the inspection head 16 is prevented from coming into contact with the inspection sample 17 and being damaged.

［非接触型抵抗率測定装置］
次に、上記構成の検査ヘッド用位置調整装置１１を用いた非接触型抵抗率測定装置について説明する。 [Non-contact type resistivity measuring device]
Next, a non-contact type resistivity measuring apparatus using the inspection head position adjusting apparatus 11 having the above configuration will be described.

非接触型抵抗率測定装置は、電磁誘導作用により、検査試料の回路表面に発生する渦電流を利用して、抵抗率を測定する装置である。この非接触型抵抗率測定装置による抵抗率測定の原理を以下に示す。   The non-contact type resistivity measuring device is a device that measures resistivity by using an eddy current generated on a circuit surface of a test sample by electromagnetic induction. The principle of resistivity measurement by this non-contact type resistivity measuring device is shown below.

コイルに高周波の電圧をかけると、そのコイルから高周波周期で変化する磁場が発生する。この磁場中に試料を置くと、その試料の表面に渦電流が発生する。渦電流は、時間的に変化する磁場中におかれた導体の内部に電磁誘導によって生ずる渦状の電流である。電流が磁束方向に垂直な面内を渦状に流れてジュール熱を発生させ、電磁エネルギーの熱損失が起こる。この電磁誘導作用を利用することにより、半導体材料、メタル薄膜等の検査試料の抵抗率／シート抵抗を非接触で測定することが可能である。この原理を利用して、非接触型抵抗率測定装置が構成されている。   When a high frequency voltage is applied to a coil, a magnetic field that changes at a high frequency period is generated from the coil. When a sample is placed in this magnetic field, an eddy current is generated on the surface of the sample. The eddy current is an eddy current generated by electromagnetic induction inside a conductor placed in a time-varying magnetic field. Current flows in a vortex in a plane perpendicular to the magnetic flux direction, generating Joule heat, and heat loss of electromagnetic energy occurs. By utilizing this electromagnetic induction action, it is possible to measure the resistivity / sheet resistance of a test sample such as a semiconductor material or a metal thin film in a non-contact manner. By utilizing this principle, a non-contact type resistivity measuring apparatus is configured.

この非接触型抵抗率測定装置は図３に示すように主に、検査する試料２１を挟むように互いに対向して配設され内部にコイルを備えた検査ヘッド２２，２３と、この検査ヘッド２２，２３に高周波で変化する電圧をかける高周波発振器２４と、検査ヘッド２２，２３の間に設けられたコンデンサ２５とを備えて構成されている。   As shown in FIG. 3, this non-contact type resistivity measuring apparatus is mainly provided with inspection heads 22 and 23 provided facing each other so as to sandwich a sample 21 to be inspected and having coils therein, and the inspection head 22 , 23, and a capacitor 25 provided between the inspection heads 22, 23.

この構成により、高周波発振器２４で検査ヘッド２２，２３に高周波の電圧をかけると、上述のように、試料２１の表面に渦電流が発生してジュール熱が発生し、電磁エネルギーの熱損失が起こる。   With this configuration, when a high frequency voltage is applied to the inspection heads 22 and 23 by the high frequency oscillator 24, as described above, eddy current is generated on the surface of the sample 21, Joule heat is generated, and heat loss of electromagnetic energy occurs. .

高周波発振器２４によって検査ヘッド２２，２３に数ＭHzの高周波を加えることにより、各検査ヘッド２２，２３のギャップに高周波で変化する磁場が生ずる。従って、この２個の検査ヘッド２２，２３のギャップに導電性の試料２１を入れると、高周波誘導結合により導電性の試料２１に渦電流が発生する。発生した渦電流は、ジュール熱となって失われる。即ち、高周波電力の一部が試料２１内で、ジュール熱への変換という形をとって吸収される。そして、試料２１内での高周波電力の吸収と導電率(抵抗率の逆数)および試料の形状(厚さ)とは、正の相関を持っているため、これを利用することにより、試料２１に非接触で抵抗率／シート抵抗を測定することが出来る。   By applying a high frequency of several MHz to the inspection heads 22 and 23 by the high-frequency oscillator 24, a magnetic field changing at a high frequency is generated in the gap between the inspection heads 22 and 23. Therefore, when the conductive sample 21 is inserted into the gap between the two inspection heads 22 and 23, an eddy current is generated in the conductive sample 21 by high frequency inductive coupling. The generated eddy current is lost as Joule heat. That is, a part of the high frequency power is absorbed in the sample 21 in the form of conversion to Joule heat. The absorption of the high-frequency power in the sample 21 and the conductivity (reciprocal of the resistivity) and the shape (thickness) of the sample have a positive correlation. The resistivity / sheet resistance can be measured without contact.

上記の回路で消費される高周波電力は、
Ｐ＝Ｅ×Ｉ＝Ｅ（Ｉe＋Ｉo） ……（１）
但し、
Ｐ＝高周波電力
Ｅ＝高周波電圧
Ｉ＝高周波電流
Ｉo＝試料なし時の高周波電流
Ｉe＝試料を入れることにより増加した高周波電流

試料をギャップに入れることにより増加する高周波電力は、
Ｐe＝Ｅ×Ｉe ……（２）
試料の導電率=σ 試料の厚さ＝ｔ コイルの結合係数＝Ｋ とすると、
Ｐe＝Ｅ×Ｉe＝Ｋ×Ｅ2×σ×ｔ ……（３）
上式より
Ｉe＝Ｋ×Ｅ×σ×ｔ＝Ｋ×Ｅ×（ｔ／ρ） ……（４）
従って、低抗率は、
ρ＝Ｋ×（Ｅ／Ｉe）×ｔ （Ω-ｃｍ） ……（５）
抵抗率(ρ)とシート抵抗(ρs)との関係は、
ρs＝ρ／ｔ＝Ｋ×（Ｅ／Ｉe） （Ω／sq） ……（６）
試料とコイルの間の高周波結合係数が一定に保たれた状態で、高周波電圧Ｅを一定に保つように制御することにより、シート抵抗ρsと高周波電流Ｉeは、逆比例の関係となる。従って、あらかじめシート抵抗が既知の標準試料を使用して、シート抵抗と高周波電流との関係を図４のグラフのように作成する。 The high frequency power consumed by the above circuit is
P = E × I = E (Ie + Io) (1)
However,
P = High-frequency power E = High-frequency voltage I = High-frequency current Io = High-frequency current without sample Ie = High-frequency current increased by inserting a sample

The high frequency power that increases by putting the sample in the gap is
Pe = E × Ie (2)
Sample conductivity = σ Sample thickness = t Coil coupling coefficient = K
Pe = E × Ie = K × E 2 × σ × t (3)
From the above formula Ie = K × E × σ × t = K × E × (t / ρ) (4)
Therefore, the low drag rate is
ρ = K × (E / Ie) × t (Ω-cm) (5)
The relationship between resistivity (ρ) and sheet resistance (ρs) is
ρs = ρ / t = K × (E / Ie) (Ω / sq) (6)
By controlling the high-frequency voltage E to be constant in a state where the high-frequency coupling coefficient between the sample and the coil is kept constant, the sheet resistance ρs and the high-frequency current Ie have an inversely proportional relationship. Therefore, using a standard sample whose sheet resistance is known in advance, the relationship between the sheet resistance and the high-frequency current is created as shown in the graph of FIG.

このグラフを参照して、試料２１を各検査ヘッド２２，２３のギャップに入れることによって増加した高周波電流を検出測定することにより、未知の試料のシート抵抗を求めることが出来る。   With reference to this graph, the sheet resistance of an unknown sample can be obtained by detecting and measuring the high-frequency current increased by placing the sample 21 in the gap between the inspection heads 22 and 23.

また、求められたシート抵抗に試料の厚さ(ｃｍ単位)を掛け合わせることにより、抵抗率を算出できる。   The resistivity can be calculated by multiplying the obtained sheet resistance by the thickness of the sample (in cm).

ρ＝ρs×ｔ （Ω-ｃｍ） ……（７）
以上の原理に基づいて、非接触型抵抗率測定装置を構成する。なおここでは、各検査ヘッド２２，２３を１つにまとめ、１つの検査ヘッドを試料２１の一側の表面のみに僅かな隙間を保った状態で走査させることで、抵抗率を測定する構成としている。 ρ = ρs × t (Ω-cm) (7)
Based on the above principle, a non-contact type resistivity measuring apparatus is configured. In this example, the inspection heads 22 and 23 are combined into one, and one inspection head is scanned with a slight gap maintained on only one surface of the sample 21, thereby measuring the resistivity. Yes.

本実施例の非接触型抵抗率測定装置３１は図５〜７に示すように構成されている。この非接触型抵抗率測定装置３１は主に、支持台部３２と、検査ヘッド走査手段３３とから構成されている。   The non-contact type resistivity measuring device 31 of the present embodiment is configured as shown in FIGS. The non-contact type resistivity measuring device 31 mainly includes a support base 32 and an inspection head scanning unit 33.

支持台部３２は、例えば２ｍ×２ｍ程度の大型のガラス基盤からなる検査試料３５を支持するための装置である。この支持台部３２は主に、筐体３６と、開閉扉３７と、下側ローラ３８と、上側ローラ３９と、背面支持部４０とから構成されている。   The support base 32 is a device for supporting the inspection sample 35 made of a large glass substrate of about 2 m × 2 m, for example. The support base 32 mainly includes a housing 36, an opening / closing door 37, a lower roller 38, an upper roller 39, and a back support 40.

筐体３６は、支持台部３２の外殻を構成する部材である。開閉扉３７は、筐体３６の前面を開閉する扉である。   The housing 36 is a member that forms the outer shell of the support base 32. The open / close door 37 is a door that opens and closes the front surface of the housing 36.

下側ローラ３８は、検査試料３５の下端部を支持するための部材である。下側ローラ３８は、筐体３６の下部に、水平方向に一列に多数配設されている。各下側ローラ３８は、駆動装置（図示せず）に接続され、全ての下側ローラ３８が同時に同一回転方向に回転して、検査試料３５を水平方向（図５中の左右方向）に移動させるようになっている。上側ローラ３９は、検査試料３５の上端部を支持して水平方向に移動させるための部材である。上側ローラ３９は、自由に回転し得るようになっており、下側ローラ３８の駆動によって検査試料３５が移動する際に、検査試料３５の上端部を支持するようになっている。   The lower roller 38 is a member for supporting the lower end portion of the inspection sample 35. A number of lower rollers 38 are arranged in a row in the horizontal direction at the bottom of the housing 36. Each lower roller 38 is connected to a driving device (not shown), and all the lower rollers 38 are simultaneously rotated in the same rotational direction to move the test sample 35 in the horizontal direction (left and right direction in FIG. 5). It is supposed to let you. The upper roller 39 is a member for supporting the upper end portion of the test sample 35 and moving it in the horizontal direction. The upper roller 39 can rotate freely, and supports the upper end portion of the test sample 35 when the test sample 35 moves by driving the lower roller 38.

背面支持部４０は、検査試料３５をその背面から支持するための部材である。背面支持部４０の表面は平坦面状に形成されて鏡面仕上げが施されていると共に、複数の空気吹き出し穴（図示せず）が設けられている。そして、この空気吹き出し穴から空気を吹き出すことで、背面支持部４０の表面と検査試料３５の裏面との間に空気層を形成して、背面支持部４０が検査試料３５を空気層を介して支持するようになっている。背面支持部４０は、筐体３６の左右方向全長に亘って設けられている。さらに、背面支持部４０は、上下に３つ設けられている。各背面支持部４０は、検査試料３５を撓みのない状態で支持することができる位置に配設される。ここでは、各背面支持部４０を上方へ偏らせて配設されている。   The back surface support part 40 is a member for supporting the test sample 35 from the back surface. The surface of the back support part 40 is formed into a flat surface and is mirror-finished, and is provided with a plurality of air blowing holes (not shown). And by blowing out air from this air blowing hole, an air layer is formed between the surface of the back support part 40 and the back surface of the test sample 35, and the back support part 40 passes the test sample 35 through the air layer. It comes to support. The back support 40 is provided over the entire length of the housing 36 in the left-right direction. Further, three back support portions 40 are provided on the top and bottom. Each back surface support part 40 is arrange | positioned in the position which can support the test | inspection sample 35 in a state without bending. Here, each back surface support portion 40 is disposed so as to be biased upward.

筐体３６の左右には、検査試料３５の搬入装置（図示せず）と搬出装置（図示せず）とがそれぞれ設けられている。検査試料３５は、搬入装置で下側ローラ３８と上側ローラ３９との間に搬入され、抵抗率の測定終了後は搬出装置で外部に搬出される。   On the left and right sides of the housing 36, a loading device (not shown) and a carrying-out device (not shown) for the inspection sample 35 are provided. The inspection sample 35 is carried in between the lower roller 38 and the upper roller 39 by the carry-in device, and is carried out to the outside by the carry-out device after the measurement of the resistivity is completed.

検査ヘッド走査手段３３は、後述する検査ヘッド４５を検査試料３５の表面に走査させるための装置である。検査ヘッド４５と検査試料３５の表面との隙間は、２００〜３００μｍ程度に維持される。この検査ヘッド走査手段３３は、縦方向に配設されて支持台部３２に支持されている。これにより、検査ヘッド走査手段３３は、検査試料３５の一側の表面に接触しないように架け渡して設けられ、検査ヘッド４５が検査試料３５の表面に僅かな隙間を保った状態で支持して移動させるようになっている。   The inspection head scanning unit 33 is a device for causing the inspection head 45 described later to scan the surface of the inspection sample 35. The gap between the inspection head 45 and the surface of the inspection sample 35 is maintained at about 200 to 300 μm. The inspection head scanning unit 33 is arranged in the vertical direction and supported by the support base 32. Thereby, the inspection head scanning means 33 is provided so as not to contact the surface of one side of the inspection sample 35, and the inspection head 45 is supported with a slight gap maintained on the surface of the inspection sample 35. It is designed to move.

検査ヘッド走査手段３３は、具体的には、図８，９に示すように構成されている。なお、図９においては、わかりやすくするために、全長を縮めて記載されている。実際には、筐体４６及びボールスクリュー４７が長く形成されて、図５のようになっている。   Specifically, the inspection head scanning means 33 is configured as shown in FIGS. In FIG. 9, the entire length is shortened for easy understanding. Actually, the casing 46 and the ball screw 47 are formed long, as shown in FIG.

検査ヘッド走査手段３３は、縦走査部４３と、検査ヘッド用位置調整装置４４と、検査ヘッド４５とから構成されている。   The inspection head scanning unit 33 includes a vertical scanning unit 43, an inspection head position adjusting device 44, and an inspection head 45.

縦走査部４３は、検査ヘッド用位置調整装置４４を支持して上下方向に走査させるための装置である。この縦走査部４３は主に、筐体４６と、ボールスクリュー４７と、駆動モータ４８と、スライダ４９とから構成されている。筐体４６は、ボールスクリュー４７、スライダ４９等を内部に収納するための部材である。筐体４６は、縦走査部４３の全長に亘って形成されている。ボールスクリュー４７は、スライダ４９を軸方向に正確に移動させるための棒材である。ボールスクリュー４７の外周面には螺旋状の溝が刻まれている。スライダ４９はボールスクリュー４７にはまり込み、ボールスクリュー４７の回転によって軸方向に正確に移動されるようになっている。ボールスクリュー４７は、筐体４６内にその全長に亘って配設され、筐体４６内の両端部で回転可能に支持されている。   The vertical scanning unit 43 is a device for supporting the inspection head position adjusting device 44 to scan in the vertical direction. The vertical scanning unit 43 mainly includes a housing 46, a ball screw 47, a drive motor 48, and a slider 49. The housing 46 is a member for housing the ball screw 47, the slider 49, and the like inside. The casing 46 is formed over the entire length of the vertical scanning unit 43. The ball screw 47 is a bar for accurately moving the slider 49 in the axial direction. A spiral groove is carved on the outer peripheral surface of the ball screw 47. The slider 49 fits into the ball screw 47 and is accurately moved in the axial direction by the rotation of the ball screw 47. The ball screw 47 is disposed in the casing 46 over its entire length, and is rotatably supported at both ends of the casing 46.

駆動モータ４８は、筐体４６の一端部に取り付けられて、ボールスクリュー４７と連結されている。この駆動モータ４８によってボールスクリュー４７が設定角度だけ又は設定回転速度で回転駆動される。筐体４６内には、ボールスクリュー４７と並列にガイドレール５０が設けられ、スライダ４９を支持している。このガイドレール５０で支持されたスライダ４９は、ボールスクリュー４７の回転に伴って回転するのをガイドレール５０で抑えて、ボールスクリュー４７の軸方向にスムーズにスライドするようになっている。   The drive motor 48 is attached to one end of the housing 46 and is connected to the ball screw 47. By this drive motor 48, the ball screw 47 is driven to rotate at a set angle or at a set rotation speed. A guide rail 50 is provided in the housing 46 in parallel with the ball screw 47 and supports the slider 49. The slider 49 supported by the guide rail 50 is prevented from rotating with the rotation of the ball screw 47 by the guide rail 50, and smoothly slides in the axial direction of the ball screw 47.

スライダ４９は、内部に螺旋状の溝（図示せず）が設けられ、その溝とボールスクリュー４７の外周の溝との間に多数のボール（図示せず）が設けられている。これにより、ボールスクリュー４７の回転が、多数のボールを介して、スライダ４９の軸方向の正確な移動に変換されるようになっている。スライダ４９には、検査ヘッド用位置調整装置４４が一体的に取り付けられている。   The slider 49 is provided with a spiral groove (not shown) inside, and a large number of balls (not shown) are provided between the groove and the outer peripheral groove of the ball screw 47. Thereby, the rotation of the ball screw 47 is converted into an accurate movement of the slider 49 in the axial direction via a large number of balls. An inspection head position adjusting device 44 is integrally attached to the slider 49.

検査ヘッド用位置調整装置４４としては、上述した検査ヘッド用位置調整装置１１を用いる。なお、検査ヘッド用位置調整装置１１では、具体的な構成についてはあまり詳述していないため、改めて具体的な構成を詳述する。   As the inspection head position adjusting device 44, the above-described inspection head position adjusting device 11 is used. Since the specific configuration of the inspection head position adjusting device 11 is not described in detail, the specific configuration will be described in detail again.

検査ヘッド用位置調整装置４４は、ヘッド位置調整手段５２と、基準板５３と、ヘッド間隔監視手段５４と、制御手段５５とから構成されている。なお、これらの機能は上述した通りである。   The inspection head position adjusting device 44 includes a head position adjusting means 52, a reference plate 53, a head interval monitoring means 54, and a control means 55. These functions are as described above.

ヘッド位置調整手段５２は主に、支持板５７と、ガイドレール５８と、スライド板５９と、ナット部６０と、ボールスクリュー６１と、駆動モータ６２とから構成されている。   The head position adjusting means 52 mainly includes a support plate 57, a guide rail 58, a slide plate 59, a nut portion 60, a ball screw 61, and a drive motor 62.

支持板５７は、ガイドレール５８、スライド板５９等を支持するための板材である。この支持板５７は、縦走査部４３のスライダ４９に一体的に取り付けられている。   The support plate 57 is a plate material for supporting the guide rail 58, the slide plate 59, and the like. The support plate 57 is integrally attached to the slider 49 of the vertical scanning unit 43.

ガイドレール５８は、スライド板５９をスライド可能に支持するための部材である。このガイドレール５８は、検査試料３５の表面に対して垂直方向に配設され、スライド板５９を検査試料３５の表面に対して垂直方向にスライド可能に支持している。   The guide rail 58 is a member for supporting the slide plate 59 so as to be slidable. The guide rail 58 is disposed in a direction perpendicular to the surface of the inspection sample 35 and supports the slide plate 59 so as to be slidable in the direction perpendicular to the surface of the inspection sample 35.

スライド板５９は、検査ヘッド４５等を支持して検査試料３５の表面に対して垂直方向にスライドするための部材である。ナット部６０は、ボールスクリュー６１にはめ込まれ、ボールスクリュー６１が回転することで、垂直方向にスライドするようになっている。ボールスクリュー６１は、支持板５７に回転可能に支持され、回転することで、ナット部６０を介して検査ヘッド４５等を垂直方向にスライドさせる。駆動モータ６２は、支持板５７に取り付けられ、ボールスクリュー６１に連結してこのボールスクリュー６１を回転させる。   The slide plate 59 is a member that supports the inspection head 45 and the like and slides in a direction perpendicular to the surface of the inspection sample 35. The nut portion 60 is fitted into the ball screw 61, and slides in the vertical direction when the ball screw 61 rotates. The ball screw 61 is rotatably supported by the support plate 57, and rotates to slide the inspection head 45 and the like in the vertical direction via the nut portion 60. The drive motor 62 is attached to the support plate 57 and is connected to the ball screw 61 to rotate the ball screw 61.

基準板５３は、基準板１３と同様に、検査ヘッド４５の下端部付近の取り付けられている。ヘッド間隔監視手段５４は、基準板５３の上側に面して取り付けられている。制御手段５５は、検査ヘッド４５の上側部分に組み込まれている。   Similar to the reference plate 13, the reference plate 53 is attached near the lower end of the inspection head 45. The head interval monitoring means 54 is attached facing the upper side of the reference plate 53. The control means 55 is incorporated in the upper part of the inspection head 45.

検査ヘッド４５は、上記検査ヘッド２２，２３を一体的に組み合わせて構成されている。   The inspection head 45 is configured by integrally combining the inspection heads 22 and 23.

以上のように構成された非接触型抵抗率測定装置は、次のように動作する。   The non-contact type resistivity measuring apparatus configured as described above operates as follows.

まず、検査試料３５が支持台部３２内に搬入される。搬入された検査試料３５は、下側ローラ３８と上側ローラ３９と背面支持部４０とで支持されて、搬送される。   First, the inspection sample 35 is carried into the support base 32. The inspection sample 35 carried in is supported by the lower roller 38, the upper roller 39, and the back support portion 40 and is transported.

検査試料３５が設定位置まで搬送されると、検査ヘッド走査手段３３が作動して、抵抗率の測定が行われる。   When the inspection sample 35 is transported to the set position, the inspection head scanning unit 33 is operated and the resistivity is measured.

検査ヘッド走査手段３３では、縦走査部４３で検査ヘッド用位置調整装置４４が縦方向に往復動されて、検査ヘッド４５が検査試料３５を縦方向に走査する。縦走査部４３が検査ヘッド用位置調整装置４４を上下に往復動して、検査ヘッド４５で特定領域を測定した後は、支持台部３２の下側ローラ３８で検査試料３５が横へ僅かに移動され、再び縦走査部４３が検査ヘッド用位置調整装置４４を上下に往復動させて次の領域を測定する。これを繰り返して、検査試料３５の前面の抵抗率を測定する。   In the inspection head scanning unit 33, the inspection head position adjusting device 44 is reciprocated in the vertical direction by the vertical scanning unit 43, and the inspection head 45 scans the inspection sample 35 in the vertical direction. After the vertical scanning unit 43 reciprocates up and down the inspection head position adjusting device 44 and the specific area is measured by the inspection head 45, the inspection sample 35 is slightly moved sideways by the lower roller 38 of the support base 32. The vertical scanning unit 43 moves the inspection head position adjusting device 44 up and down again to measure the next region. By repeating this, the resistivity of the front surface of the test sample 35 is measured.

このとき、検査ヘッド用位置調整装置４４では、上記検査ヘッド用位置調整装置１１と同様に機能して、検査ヘッド４５と検査試料３５の表面との間隔を正確に保って支持される。さらに、異常が発生した場合は、直ちに検査ヘッド４５を検査試料３５の表面から離して、検査ヘッド４５が検査試料３５の表面に接触するのを防止する。これにより、検査試料の破損を防止する。   At this time, the inspection head position adjusting device 44 functions in the same manner as the inspection head position adjusting device 11, and is supported with an accurate distance between the inspection head 45 and the surface of the inspection sample 35. Further, when an abnormality occurs, the inspection head 45 is immediately separated from the surface of the inspection sample 35 to prevent the inspection head 45 from coming into contact with the surface of the inspection sample 35. This prevents the inspection sample from being damaged.

なお、上記実施形態では、検査ヘッド用位置調整装置４４の駆動手段としてナット部６０とボールスクリュー６１とを用いたが、圧電素子を用いても良い。例えば、図１０に示すように、リンク機構を用いて、圧電素子の僅かな変動を増幅し、検査ヘッド４５を検査試料３５の表面に対して移動させても良い。図１０においては、支柱７４が固定され、この支柱７４に２本の連結棒７２，７３が回転可能に取り付けられる。連結棒７２，７３の一端部には検査ヘッド４５等が一体的に支持される。連結棒７２，７３の他端部にはカウンターウエィト７１が取り付けられている。そして、連結棒７２，７３の中間位置近傍（支柱７４の検査ヘッド４５側）に圧電素子７５が取り付けられる。なお、連結棒７２，７３は全て回転可能に取り付けられる。これにより、圧電素子７５が変化すると、支柱７４に支持された連結棒７２，７３によって、検査ヘッド４５等が移動される。圧電素子７５の変化率は小さいため、支柱７４の軸支位置から圧電素子７５の支持位置までの距離と、支柱７４の軸支位置から検査ヘッド４５等の軸支位置までの距離との比率を調整して、検査ヘッド４５の変動量に合わせる。これによっても、上記実施形態同様の作用、効果を奏することができる。   In the above embodiment, the nut portion 60 and the ball screw 61 are used as the driving means of the inspection head position adjusting device 44, but a piezoelectric element may be used. For example, as shown in FIG. 10, a slight fluctuation of the piezoelectric element may be amplified using a link mechanism, and the inspection head 45 may be moved relative to the surface of the inspection sample 35. In FIG. 10, a column 74 is fixed, and two connecting rods 72 and 73 are rotatably attached to the column 74. The inspection head 45 and the like are integrally supported at one end portions of the connecting rods 72 and 73. A counterweight 71 is attached to the other end of the connecting rods 72 and 73. Then, the piezoelectric element 75 is attached in the vicinity of the intermediate position between the connecting rods 72 and 73 (on the inspection head 45 side of the support column 74). The connecting rods 72 and 73 are all attached rotatably. Thereby, when the piezoelectric element 75 changes, the inspection head 45 and the like are moved by the connecting rods 72 and 73 supported by the support column 74. Since the rate of change of the piezoelectric element 75 is small, the ratio between the distance from the pivot support position of the support column 74 to the support position of the piezoelectric element 75 and the distance from the support position of the support pillar 74 to the support position of the inspection head 45 or the like Adjust to match the variation of the inspection head 45. Also by this, the effect | action and effect similar to the said embodiment can be show | played.

また、上記実施形態では、検査試料３５として平板状のガラス基盤を例に説明したが、検査ヘッド用位置調整装置１１，４４は、平坦面状の部分であれば、検査ヘッド１６，４５を正確に位置調整できるため、検査試料は平板状に限らず、検査面が平坦面状であれば、全体形状が平板状のものであっても、本願発明を適用することができる。   In the above-described embodiment, a flat glass substrate is described as an example of the inspection sample 35. However, the inspection head position adjustment devices 11 and 44 can accurately detect the inspection heads 16 and 45 as long as they are flat surface portions. Therefore, if the inspection surface is flat, the present invention can be applied even if the entire shape is flat.

検査ヘッド４５では、抵抗率を測定するセンサとして構成したが、他の用途の検査に用いるものでも良い。検査対象面に対して僅かな隙間を保ちながら走査させる必要のある検査であれば本願発明を適用することができる。   The inspection head 45 is configured as a sensor for measuring resistivity, but may be used for inspection for other purposes. The present invention can be applied to any inspection that needs to be scanned while maintaining a slight gap with respect to the inspection target surface.

ヘッド間隔監視手段１４は、反射光の入射位置を検出するリニアイメージセンサを備えたが、他の構成の受光素子を備えても良い。また、干渉等を利用する場合は、検査光を垂直に出射させてもよい。   The head interval monitoring unit 14 includes the linear image sensor that detects the incident position of the reflected light, but may include a light receiving element having another configuration. When using interference or the like, the inspection light may be emitted vertically.

また、上記実施形態では、検査ヘッド走査手段３３に、検査ヘッド４５を上下に走査させる機能を持たせたが、検査ヘッド走査手段３３自身を左右へ移動させる機能を持たせても良い。これにより、検査ヘッド４５を上下に走査させながら、検査ヘッド走査手段３３が左右へ移動して検査試料３５の前面を走査することができる。   In the above embodiment, the inspection head scanning unit 33 has a function of scanning the inspection head 45 up and down. However, the inspection head scanning unit 33 itself may have a function of moving left and right. As a result, the inspection head scanning means 33 can move left and right while scanning the inspection head 45 up and down, and the front surface of the inspection sample 35 can be scanned.

本発明に係る検査ヘッド用位置調整装置を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the position adjustment apparatus for test | inspection heads which concerns on this invention. 従来の非接触型抵抗率測定装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the conventional non-contact-type resistivity measuring apparatus. 本発明に係る非接触型抵抗率測定装置の原理を説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining the principle of the non-contact-type resistivity measuring apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る非接触型抵抗率測定装置のシート抵抗と高周波電流との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the sheet resistance of the non-contact-type resistivity measuring apparatus which concerns on this invention, and a high frequency current. 本発明に係る非接触型抵抗率測定装置を示す正面図である。It is a front view which shows the non-contact-type resistivity measuring apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る非接触型抵抗率測定装置を示す側面図である。It is a side view which shows the non-contact-type resistivity measuring apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る非接触型抵抗率測定装置の開閉扉の開閉状態を示す側面図である。It is a side view which shows the opening-and-closing state of the door of the non-contact-type resistivity measuring apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る非接触型抵抗率測定装置の検査ヘッド走査手段を示す側面図である。It is a side view which shows the test | inspection head scanning means of the non-contact-type resistivity measuring apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る非接触型抵抗率測定装置の検査ヘッド走査手段を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the test | inspection head scanning means of the non-contact-type resistivity measuring apparatus which concerns on this invention. 本発明の変形例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the modification of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１１：検査ヘッド用位置調整装置、１２：ヘッド位置調整手段、１３：基準板、１４：ヘッド間隔監視手段、１５：制御手段、１６：検査ヘッド、１７：検査試料、３１：非接触型抵抗率測定装置、３２：支持台部、３３：検査ヘッド走査手段、３６：筐体、３７：開閉扉、３８：下側ローラ、３９：上側ローラ、４０：背面支持部、４３：縦走査部、４４：検査ヘッド用位置調整装置、４５：検査ヘッド、４６：筐体、４７：ボールスクリュー、４８：駆動モータ、４９：スライダ、５２：ヘッド位置調整手段、５３：基準板、５４：ヘッド間隔監視手段、５５：制御手段、５７：支持板、５８：ガイドレール、５９：スライド板、６０：ナット部、６１：ボールスクリュー、６２：駆動モータ。   11: Inspection head position adjusting device, 12: Head position adjusting means, 13: Reference plate, 14: Head interval monitoring means, 15: Control means, 16: Inspection head, 17: Inspection sample, 31: Non-contact resistivity Measuring device, 32: support base, 33: inspection head scanning means, 36: housing, 37: door, 38: lower roller, 39: upper roller, 40: back support, 43: vertical scanning unit, 44 : Inspection head position adjusting device, 45: Inspection head, 46: Housing, 47: Ball screw, 48: Drive motor, 49: Slider, 52: Head position adjusting means, 53: Reference plate, 54: Head interval monitoring means 55: control means, 57: support plate, 58: guide rail, 59: slide plate, 60: nut portion, 61: ball screw, 62: drive motor.

Claims (5)

検査試料の表面を僅かな隙間を隔てた状態で走査される検査ヘッドの、上記検査試料の表面との間隔を調整するヘッド位置調整手段と、
上記検査ヘッドに一体的にかつ上記検査試料の表面と平行に設けられ上記検査ヘッドと上記検査試料の表面との間隔を間接的に示す透明の基準板と、
当該基準板を介して上記検査試料の表面に検査光を出射させると共に上記基準板での反射光と検査試料での反射光とを入射させそれらを比較して上記検査ヘッドと上記検査試料の表面との間隔を監視するヘッド間隔監視手段と、
当該ヘッド間隔監視手段での検出値に基づいて上記ヘッド位置調整手段を駆動させて上記検査ヘッドと上記検査試料の表面との間隔を設定値に調整する制御手段とを備えたことを特徴とする検査ヘッド用位置調整装置。 A head position adjusting means for adjusting the distance between the surface of the inspection sample and the surface of the inspection sample, which is scanned with a slight gap between the surface of the inspection sample;
A transparent reference plate which is provided integrally with the inspection head and parallel to the surface of the inspection sample and indirectly indicates the distance between the inspection head and the surface of the inspection sample;
The inspection light is emitted to the surface of the inspection sample through the reference plate, and the reflected light from the reference plate and the reflected light from the inspection sample are incident and compared to compare the inspection head and the surface of the inspection sample. Head interval monitoring means for monitoring the interval between
Control means for adjusting the distance between the inspection head and the surface of the inspection sample to a set value by driving the head position adjusting means based on the detection value of the head interval monitoring means. Inspection head position adjustment device. 請求項１に記載の検査ヘッド用位置調整装置において、
上記ヘッド間隔監視手段が、上記反射光の入射位置を検出するリニアイメージセンサを備え、
当該リニアイメージセンサで、上記基準板での反射光の入射位置と、上記検査試料での反射光の入射位置との間隔を検出することを特徴とする検査ヘッド用位置調整装置。 In the inspection head position adjusting device according to claim 1,
The head interval monitoring means includes a linear image sensor that detects an incident position of the reflected light,
An inspection head position adjusting apparatus, wherein the linear image sensor detects an interval between an incident position of reflected light on the reference plate and an incident position of reflected light on the inspection sample. 請求項１又は２に記載の検査ヘッド用位置調整装置において、
上記制御手段が、上記ヘッド間隔監視手段を介して上記基準板での反射光を常時監視し、当該基準板での反射光に異常が生じた場合は、上記ヘッド位置調整手段を駆動させて上記検査ヘッドを上記検査試料の表面から離すことを特徴とする検査ヘッド用位置調整装置。 In the inspection head position adjusting device according to claim 1 or 2,
The control means constantly monitors the reflected light from the reference plate via the head interval monitoring means, and when an abnormality occurs in the reflected light from the reference plate, the head position adjusting means is driven to An inspection head position adjusting device, wherein the inspection head is separated from the surface of the inspection sample. 請求項１又は２に記載の検査ヘッド用位置調整装置において、
上記制御手段が、上記ヘッド間隔監視手段を介して上記基準板の表面での反射光と裏面での反射光とを常時監視し、当該基準板の表裏面での２つの反射光に異常が生じた場合は、上記ヘッド位置調整手段を駆動させて上記検査ヘッドを上記検査試料の表面から離すことを特徴とする検査ヘッド用位置調整装置。 In the inspection head position adjusting device according to claim 1 or 2,
The control means constantly monitors the reflected light on the surface of the reference plate and the reflected light on the back surface through the head interval monitoring means, and an abnormality occurs in the two reflected lights on the front and back surfaces of the reference plate. In such a case, the inspection head position adjusting device is characterized in that the inspection head is separated from the surface of the inspection sample by driving the head position adjusting means. 検査ヘッドを、検査試料の一側の表面で僅かな隙間を保った状態で走査させて抵抗率を測定する非接触型抵抗率測定装置において、
検査試料を支持する支持台部と、
当該支持台部に支持された上記検査試料の一側の表面に接触しないように架け渡して設けられ、上記検査ヘッドを上記検査試料の表面に僅かな隙間を保った状態で支持して移動させる検査ヘッド走査手段とを備え、
当該検査ヘッド走査手段に、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の検査ヘッド用位置調整装置を設けたことを特徴とする非接触型抵抗率測定装置。 In the non-contact type resistivity measuring apparatus that measures the resistivity by scanning the inspection head while keeping a slight gap on the surface of one side of the inspection sample,
A support base for supporting the test sample;
It is provided so as not to contact the surface of one side of the test sample supported by the support base, and the test head is supported and moved with a slight gap on the surface of the test sample. Inspection head scanning means,
5. A non-contact type resistivity measuring apparatus, wherein the inspection head scanning means is provided with the inspection head position adjusting device according to any one of claims 1 to 4.
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