JP6559822B2 - 平板粒度検出装置 - Google Patents

Description

本発明は半導体技術分野に関し、特に平板粒度検出装置に関する。

半導体集積回路またはフラットパネルディスプレイの製造プロセスにおいて、製品の歩留まりを向上させるために、汚染に対する制御は非常に重要な部分である。フォトマスク、シリコンウェハまたはガラス基板等は露光させる前に、いずれも異物（外部粒子、指紋、擦り傷、ピンホール等を含む）の検出を必要とする。

一般的に、リソグラフィ装置内に集積された粒度検出装置は、通常、暗視野散乱測定技術を利用し、その検出原理は図１に示すとおりである。即ち、マスクテーブル３０にマスク４０を載置し、放射光源１０からの光線１１はマスク４０における異物を介して散乱し、散乱された信号光１２は検知ユニット２０に入る。ところが、このような検出装置の構造は、粒子鏡像クロストーク（マスク下面がクロムである場合、特に深刻である）およびマスク下面パターン（ｐａｔｔｅｒｎ）クロストークの影響を受け（図２および３に示すように、実験中に収集された原画像）、検知信号の信号対雑音比に深刻な影響を与え、さらに検出の正確性に影響を与える。例えば、マスクの下面がクロムである場合は、クロム層内に露光を必要とするパターンが形成されているが、マスクの上面に粒子が存在する場合、クロム層は鏡面に相当し、クロム層に対してマスク上面の粒子に虚像を生成させ、鏡像粒子と称し、よって粒子鏡像クロストークが発生し、検出に影響を与える。

上記問題を解決するために、図４に示すような解決手段が提案されている。即ち、入射角５０、受光角６０および照明視野の拘束を制御することによって、粒子鏡像クロストークおよびｐａｔｔｅｒｎクロストークの抑制を分析し、設計方法の理論上の構成を提案することができ、それにより上述した粒子鏡像クロストークの問題およびｐａｔｔｅｒｎクロストークの問題を解決する。ところが、該解決手段を用いる場合、システム構成は全ての入射角５０、受光角６０を被覆することができない。受光角６０が反射角に非常に近接する場合、図５に示すように、即ち反射光１３が画像形成モジュール２０の視野エッジに入った場合、反射光１３の光強度は散乱信号光１２に積み重ねられ、粒子サイズに対する誤った判断が発生する。また、該解決手段において、画像形成モジュール２０の光軸方向は受光角６０と同じであり、その他のシステムパラメータ構成の拘束を受けるため、画像形成モジュール２０の支持、組立、把持等は受光角６０の変化に伴って調整しなければならず、互換性が低い。

本発明は上述の技術的問題に鑑みてなされたものであって、平板粒度検出装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明に係る平板粒度検出装置は、検出される平板表面の異物を介して散乱され散乱光を発生し、前記検出される平板表面を介して反射された後に反射光を発生する、入射光を発生するための照明ユニットと、前記散乱光を受光し、その光軸方向は前記入射光が前記検出される平板表面に入射される法線方向に平行である、検知ユニットと、前記反射光と前記散乱光とを分離させる測定ビーム調整ユニットと、を含み、前記測定ビーム調整ユニットは、前記散乱光に対応するように設置され、前記散乱光を屈折させた後に前記検知ユニットに入射させる第１光屈折ユニット、および前記反射光に対応するように設置され、前記反射光を前記検知ユニットの受光領域以外に屈折させる第２光屈折ユニットを含む。

好ましくは、屈折された後に前記検知ユニットに入射した前記散乱光の光軸は前記検知ユニットの受光面に垂直である。

好ましくは、前記測定ビーム調整ユニットは反射プリズムを含み、前記反射プリズムの外面は第１光透過領域、第２光透過領域および光反射領域を含み、前記第１光透過領域、第２光透過領域および前記反射プリズムの内面の光反射領域は前記第１光屈折ユニットを形成し、前記第１光透過領域は前記散乱光に向かうように設置され、前記第２光透過領域は前記検知ユニットに向かうように設置されており、前記反射プリズムは、前記散乱光が前記第１光透過領域から前記反射プリズムの内面に入射し、前記反射プリズムの内面を介して反射された後に前記第２光透過領域から前記検知ユニットに入射するように設置されており、前記反射光に対応する前記反射プリズムの外面の前記光反射領域には前記第２光屈折ユニットが形成され、前記反射光は前記光反射領域に入射され、前記検知ユニットの前記受光領域以外に反射される。

好ましくは、前記反射プリズムの断面は台形であり、且つ頂面、底面、第１斜面および第２斜面を含み、前記頂面および前記底面はいずれも前記検出される平板の表面に平行であり、前記底面は前記反射プリズムの前記検知ユニットに近接する面であり、前記第１斜面における前記散乱光に対応する領域は前記第１光透過領域であり、前記底面は前記第２光透過領域であり、前記散乱光は前記第１斜面から前記反射プリズムの内部に入射され、前記第２斜面の内面を介して第１回反射された後に前記第１斜面の内面に入射して第２回反射され、最終的には前記底面から射出され前記検知ユニットに受け付けられる。

好ましくは、前記第１斜面は前記散乱光の光軸に垂直であり、前記反射プリズムの前記第１斜面と前記底面との間の夾角を第１角θ１、前記底面と前記第２斜面との間の夾角を第２角θ２、前記第２斜面と前記頂面との間の夾角を第３角θ３、および前記頂面と前記第１斜面との間の夾角を第４角θ４と定義し、前記第１角から第４角のパラメータ構成および前記反射プリズムの前記第１斜面における第１光透過領域の直径ｌは、θ１＝ｔｈｅｔａ１、θ２＝１８０°−１．５×ｔｈｅｔａ１、θ３＝１．５×ｔｈｅｔａ１、θ４＝１８０°−ｔｈｅｔａ１、ｌ＝２×ｄ１×ｔａｎ（ａｌｐｈａ１）である。
ここで、ｔｈｅｔａ１は前記散乱光の光軸と前記検出される平板表面の法線との夾角であり、ａｌｐｈａ１は前記散乱光の反射プリズムの物体空間に対する視野角であり、ｄ１は前記照明ユニットの前記検出される平板表面に発生された照明視野の中心から前記反射プリズムの前記第１斜面までの距離である。

好ましくは、前記第１光屈折ユニットは第１反射鏡および第２反射鏡を含み、前記第２光屈折ユニットは第３反射鏡を含み、前記第１反射鏡は前記散乱光に向かうように設置され、前記散乱光は順に前記第１反射鏡および第２反射鏡を介して反射され、前記検知ユニットに入射し、前記第３反射鏡は前記反射光に向かうように設置され、前記反射光は前記第３反射鏡を介して前記検知ユニットの前記受光領域以外に反射される。

好ましくは、前記第１反射鏡と前記検出される平板との夾角はθ５＝１８０°−１．５×ｔｈｅｔａ１であり、前記第２反射鏡と第３反射鏡は同一直線に位置し、前記第２反射鏡は前記第３反射鏡に対して前記検出される平板にさらに近接し、前記第２反射鏡および第３反射鏡と前記検出される平板との夾角はθ６＝１８０°−１．５×ｔｈｅｔａ１であり、前記第１反射鏡の長さサイズは２×ｄ１×ｔａｎ（ａｌｐｈａ１）より大きく、前記第２反射鏡の長さサイズは２×（ｄ１＋ｄ３）×ｔａｎ（ａｌｐｈａ１）より大きく、第３反射鏡の長さサイズは０より大きく、且つ２×（ｈ１−ｈ２）より小さい。ここで、ｔｈｅｔａ１は散乱光の光軸と前記検出される平板表面の法線との夾角であり、ａｌｐｈａ１は散乱光の前記第１反射鏡の物体空間に対する視野角であり、ｄ１は照明ユニットの前記検出される平板表面で発生する照明視野の中心と前記第２反射鏡の散乱光の光軸方向に沿う距離であり、ｈ１は第３反射鏡の反射光を受光する位置から前記検出される平板までの距離（ｈ１＝ｄ２／ｔａｎ（ｂｅｔａ））であり、ｈ２は第３反射鏡における反射光を受光する位置から前記検出される平板までの縦線と散乱光が交差する最高点から前記検出される平板までの距離（ｈ２＝ｄ２／ｔａｎ（ｔｈｅｔａ１−ａｌｐｈａ１））であり、ｂｅｔａは前記照明ユニットの検出される平板に入射した入射光と法線との夾角である。

好ましくは、前記照明ユニットにより発生された照明視野はライン照明視野である。

好ましくは、前記検知ユニットは画像形成光路およびＴＤＩカメラを含み、散乱光および反射光は前記測定ビーム調整ユニットにより分離された後、前記散乱光は画像形成光路を介して前記ＴＤＩカメラに集光される。

好ましくは、前記反射プリズムの断面は直角台形である。

従来技術に比べて、本発明に係る平板粒度検出装置は、検出される平板表面の異物を介して散乱され、散乱光を発生し、上記検出される平板表面を介して反射された後に反射光を発生する入射光を発生する照明ユニットと、上記散乱光を受光し、その光軸方向は上記入射光が上記検出される平板表面に入射される法線方向に平行である検知ユニットと、上記反射光と上記散乱光とを分離させる測定ビーム調整ユニットとを含み、上記測定ビーム調整ユニットは、上記散乱光に対応するように設置され、上記散乱光を屈折させた後に上記検知ユニットに入射させる第１光屈折ユニット、および上記反射光に対応するように設置され、上記反射光を上記検知ユニットの受光領域以外に屈折させる第２光屈折ユニットを含む。本発明は、従来の照明ユニットと検知ユニットとの間に測定ビーム調整ユニットを増設し、散乱光と反射光とを分離させて、反射光が検知ユニット内に入らないように確保する。また、検知ユニットの光軸方向は上記照明ユニットにより発生された入射光の上記検出される平板表面に入射する法線方向に平行であり、様々なシステム構成下の設計互換性を向上させる。

従来の平板粒度検出装置の基本原理を説明するための図である。 粒子鏡像クロストークの模式図である。 マスク下面ｐａｔｔｅｒｎクロストークの模式図である。 改善後の平板粒度検出装置の構成図である。 改善後の平板粒度検出装置の反射光の影響を受ける模式図である。 本発明の実施例１に係る平板粒度検出装置の構成を示す図である。 本発明の実施例１に係る平板粒度検出装置の反射プリズムのパラメータ構成を示す図である。 本発明の実施例２に係る平板粒度検出装置の構成を示す図である。 本発明の実施例３に係る平板粒度検出装置の構成を示す図である。

本発明の上記目的、特徴および利点をより分かりやすくするために、以下、図面に合わせて本発明の具体的な実施形態を詳細に説明する。説明すべきことは、本発明の実施例を便利且つ明瞭に説明するために、本発明の図面はいずれも簡単化形式を採用し、いずれも精密でない比例を使用する。

（実施例１）
本発明に係る平板粒度検出装置は、図６に示すように、照明視野、具体的にはライン照明視野が発生する照明ユニット１００および検知ユニット２００を含み、上記照明ユニット１００により発生される入射光１０１は検出される平板４００表面の異物を介して散乱され、載置台３００は上記検出される平板４００を載置し、発生した散乱光１０２は上記検知ユニット２００に受け付けられ、上記検知ユニット２００の光軸方向は上記照明ユニット１００により発生された入射光１０１の上記検出される平板４００表面に入射される法線方向に平行である。

さらに測定ビーム調整ユニットを含み、上記入射光１０１は上記検出される平板４００の上面を介して反射された後に反射光１０３を発生し、上記測定ビーム調整ユニットは上記反射光１０３と上記散乱光１０２とを分離する。具体的には、上記検知ユニット２００は画像形成光路および時間遅延積分（Ｔｉｍｅ Ｄｅｌａｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ、ＴＤＩ）カメラを含み、散乱光１０２および反射光１０３は上記測定ビーム調整ユニットにより分離された後、上記散乱光１０２は画像形成光路を介して上記ＴＤＩカメラに集光される。

本実施例において、上記測定ビーム調整ユニットは反射プリズムを用い、上記反射プリズムの表面領域は光透過領域８００、９００および光反射領域７００に分けられる。ここで、上記散乱光１０２は上記光透過領域８００から入射し、上記反射プリズムの内部を介して反射された後に上記光透過領域９００から上記検知ユニット２００に入射し、上記反射光１０３は上記光反射領域７００に入射し、上記検知ユニット２００の受光領域以外に反射され、反射光１０３と散乱光１０２との分離を実現し、反射光１０３が検知ユニット２００内に入らないように確保し、さらに反射光１０３が検出の正確性に影響を与えることを回避する。

好ましくは、図６および図７を重点的に参照すると、上記反射プリズムの断面は台形であり、好ましくは、直角台形である。本実施例において非直角台形を例とする場合、反射プリズムの頂面Ｓ１（図中の下側）および底面Ｓ２（図中の上側）はいずれも上記検出される平板４００の表面に平行であり、上記散乱光１０２は第１斜面Ｓ３における光透過領域８００から上記反射プリズムの内部に入射し、第２斜面Ｓ４の内面（図中の右側）を介して第１回反射された後に第１斜面Ｓ３の内面（図中の左側）に入射して第２回反射され、最終的には底面Ｓ２から射出され上記検知ユニット２００に受け付けられる。本実施例において、反射光１０３は頂面Ｓ１の外面から上記検知ユニット２００の受光領域以外に反射される。具体的には、上記反射プリズムの底面Ｓ２と第１斜面Ｓ３との間の夾角を第１角θ１、上記第１角θ１から、時計回りの方向に沿って順に第２角θ２（上記底面Ｓ２と上記第２斜面Ｓ４との間の夾角）、第３角θ３（上記第２斜面Ｓ４と上記頂面Ｓ１との間の夾角）および第４角θ４（上記頂面Ｓ１と上記第１斜面Ｓ３との間の夾角）と定義すると、上記第１角から第４角のパラメータ構成および上記反射プリズムの第１斜面Ｓ３における光透過領域８００の直径ｌは、θ１＝９０°−（９０°−ｔｈｅｔａ１）、θ２＝３６０°−９０°−２×ｔｈｅｔａ１−（９０°−ｂｅｔａ１）＝１８０°−１．５×ｔｈｅｔａ１、θ３＝１８０°−２θ２＝１．５×ｔｈｅｔａ１、θ４＝１８０°−ｔｈｅｔａ１、ｌ＝２×ｄｌ×ｔａｎ（ａｌｐｈａ１）である。
ここで、ｔｈｅｔａ１は散乱光１０２と法線との夾角であり、ａｌｐｈａ１は散乱光１０２の反射プリズムの物体空間に対する視野角であり、ｄｌは照明視野の中心から上記反射プリズムの第１斜面Ｓ３までの距離であり、ｂｅｔａ１は散乱光１０２の上記反射プリズムの第２斜面Ｓ４を介して反射される反射角である。

反射プリズムの第１斜面Ｓ３と法線との夾角が９０°−ｔｈｅｔａ１であり、かつ２×ｂｅｔａ１＝９０°−ｔｈｅｔａ１であるため、ｂｅｔａ１＝ｔｈｅｔａ１÷２である。

ａｌｐｈａ１＝０．８°、ｔｈｅｔａ１＝６０°、ｄｌ＝１０ｍｍである場合、上式によって、θ１＝６０°、θ４＝１２０°、θ２＝９０°、θ３＝９０°、ｌ＝０．２８ｍｍを求められる。

反射プリズムに対して上記構成を行うことによって、検知ユニット２００の方向を常に一定にすることができる。また、異なる構成の反射プリズムを交換することによって、同じ検知ユニット２００により全ての散乱受光角６００を被覆させることができる。

例えば、システムが検出される平板４００の表面に存在する、周期が７０ｕｍから１５０ｕｍ、デューティー比が０．８の１次元格子である縞模様の汚れを検出しなければならない場合、６３０ｎｍの光源、入射角５００が６２°、ｔｈｅｔａ１が６０°、ａｌｐｈａ１が０．８°であるシステム構成を用いる。格子方程式ｄ［ｓｉｎ（ｔｈｅｔａ＿ｉ）−ｓｉｎ（ｔｈｅｔａ＿ｍ）］＝ｍλ（ここで、ｄは格子周期、ｔｈｅｔａ＿ｉは入射角、ｔｈｅｔａ＿ｍはレベルｍに対応する散乱角、λは入射波長である）により、厳密結合波法に合わせてシミュレーション分析を行い、散乱レベルに対応する散乱角および散乱効率を得ることができ、以下の２つの表に示す通りである（レベル０は反射光である）。

この場合に採用される散乱光１０２は下表に示す通りである。

散乱光１０２が検知器雑音の１０倍以上である場合は、有効信号とすることができ、この場合は、検知器の信号対雑音比＞１０×１．６６０００２９％÷０．７４１０７０４％＝２２．４を保証すればよい。

システムが組立等の誤差により受光角ｔｈｅｔａ１を６１．２°に変更させた場合、全てのサイズの格子はいずれもレベル１の散乱光を検知信号として採用することができるが、図４に示された構成方法を採用する場合、図５に示すように、反射光（レベル０の光）は画像形成モジュールのエッジから入り、この際、検知器の信号対雑音比＞１０×５９．５４０７３０９％÷２．４８７３５７３％＝２３９．８を保証しなければならない。現在の検知器の最大信号対雑音比が一般的に１５０を超えないため、該誤差によりシステム機能がスムーズに実現できなくなる。

本実施例に示された構成方法を採用し、上述した反射プリズムの構成パラメータを用いる場合、反射光１０３（レベル０の光）は反射プリズムの光透過領域８００のエッジから反射される。この場合、システムの構造が変化しないように保持すれば、散乱光１０２と反射光１０３との分離を実現することができる。

（実施例２）
図８を重点的に参照すると、本実施例と実施例１の区別は、反射光１０３が第１斜面Ｓ３の外面（光透過領域８００以外の領域）から上記検知ユニット２００の受光領域以外に反射されることである。

反射プリズムの各パラメータ構成および導出は実施例１と同じである。

即ち、ａｌｐｈａ１＝１°、ｔｈｅｔａ１＝６０°、ｄｌ＝８ｍｍである場合、上式によって、θ１＝６０°、θ４＝１２０°、θ２＝９０°、θ３＝９０°、ｌ＝０．２８ｍｍを求められる。

反射プリズムに対し上記構成を行うことによって、検知ユニット２００の方向を常に一定にすることができる。また、異なる構成の反射プリズムを交換することによって、同じ検知ユニット２００により全ての散乱受光角６００を被覆させることができる。

実施例１と同じく、入射光１０２と反射光１０３角度の偏差は散乱受光角６００と組立誤差の和に等しく、または画像形成光路の物体空間の視野角は散乱受光角６００より大きく、よって図４に示す解決手段を用いて図５に示すような入射角の画像形成光路の物体空間の視野エッジから検知ユニットに入る結果を引き起こす場合、本実施例２に示す構成方法を用いることにより、反射光１０２を遮断し、システムの構成が変わることなく散乱光１０２と反射光１０３の分離を実現することができる。

（実施例３）
図９を重点的に参照すると、本実施例と実施例１および実施例２との区別は、測定ビーム調整ユニットの設置が異なることである。具体的には、本実施例において、上記測定ビーム調整ユニットは、第１、第２、第３反射鏡７０、９０、８０を含み、上記散乱光１０２は順に上記第１反射鏡７０および第２反射鏡９０により反射され、上記検知ユニット２００に入射し、上記反射光１０３は上記第３反射鏡８０を介して上記検知ユニット２００の受光領域以外に反射される。言い換えれば、本実施例は第１、第２、第３反射鏡７０、９０、８０を用いて光路を屈折し、ここで、第２反射鏡９０および第３反射鏡８０は、実施例１における反射プリズムの第１斜面に相当する機能を実現することに用いられ、傾斜角度は反射プリズムの第１斜面と同じであり、第１反射鏡７０は実施例１における反射プリズムの第２斜面に相当する機能を実現することに用いられ、傾斜角度も反射プリズムの第２斜面と同じである。

第１反射鏡７０、第２反射鏡９０および第３反射鏡８０の構成は、照明光路の入射角がｂｅｔａ、画像形成光路の物体空間の視野角がａｌｐｈａ１、散乱受光角がｔｈｅｔａ１、照明視野の中心から第１反射鏡７０の画像形成光路に沿う物体空間の視野角までの距離がｄ１、照明視野の中心から第３反射鏡８０の反射光を受光する位置までの水平距離がｄ２、第１反射鏡７０と第３反射鏡８０の光路方向に沿う距離がｄ３である場合、第１反射鏡７０と平板４０との間の夾角がθ５＝θ２、θ５＝１８０°−１．５×ｔｈｅｔａ１であり、第２反射鏡９０および第３反射鏡８０と平板４０との間の夾角がθ６＝θ４、θ６＝１８０°−１．５×ｔｈｅｔａ１である。

散乱光の発散角が小さいため、第１反射鏡７０の散乱光を受光する領域は約２×ｄ１×ｔａｎ（ａｌｐｈａ１）である。第１反射鏡７０の散乱光を受光する位置がその中心である場合、第１反射鏡７０のサイズは２×ｄ１×ｔａｎ（ａｌｐｈａ１）より大きいことだけを満たせばよい。

第２反射鏡９０の散乱光を受光する領域は約２×（ｄ１＋ｄ３）×ｔａｎ（ａｌｐｈａ１）である。第２反射鏡９０の散乱光を受光する位置がその中心である場合、第２反射鏡９０のサイズは２×（ｄ１＋ｄ３）×ｔａｎ（ａｌｐｈａ１）より大きいことだけを満たせばよい。

第３反射鏡８０の反射光を受光する位置から平板４０までの距離はｈ１＝ｄ２／ｔａｎ（ｂｅｔａ）であり、この位置において、平板４０と交差する縦線を描き、この縦線はここを通過する散乱光１０２と交差するため、この位置において、散乱光１０２から平板４０までの最大の距離、即ちこの縦線と散乱光１０２が交差する最高点から平板４０までの距離はｈ２＝ｄ２／ｔａｎ（ｔｈｅｔａ１−ａｌｐｈａ１）である。ｂｅｔａ＜ ｔｈｅｔａ１−ａｌｐｈａ１であるため、ｈ１＞ｈ２である。第３反射鏡８０はｈ１とｈ２との高度差の間の距離内に配置され、第３反射鏡８０の反射光１０３を受光する位置がその中心である場合、第３反射鏡８０のサイズは０より大きく２×（ｈ１−ｈ２）より小さいことだけを満たせばよい。

本実施例において、第１、第２、第３反射鏡７０、９０、８０で構成された反射鏡群は反射プリズムの機能を均等に代替し、実施例１および実施例２に記載の構造を実現する。そのほか、当然にその他の部品や部材で均等代替の方式によって上記実施例に記載の構造を実現することもできる。そのため、このような実施例はいずれも上記実施形態に均等であるものと見なされる。

要するに、本発明に係る平板粒度検出装置は、照明視野を発生させる照明ユニット１００および検知ユニット２００を含み、上記照明ユニット１００により発生される入射光１０１は検出される平板４００表面の異物を介して散乱され、発生した散乱光１０２は上記検知ユニット２００に受け付けられ、上記検知ユニット２００の光軸方向は上記照明ユニット１００により発生される入射光１０１が上記検出される平板４００表面に入射する法線方向に平行であり、さらに測定ビーム調整ユニットを含み、上記入射光１０１は上記検出される平板４００の上面により反射された後に反射光１０３を発生し、上記測定ビーム調整ユニットは上記反射光１０３と上記散乱光１０２を分離させる。本発明は、従来の照明ユニット１００と検知ユニット２００との間に測定ビーム調整ユニットを増設することにより、散乱光１０２と反射光１０３を分離し、反射光１０３が検知ユニット２００内に入らないように確保する。また、検知ユニット２００の光軸方向は上記照明ユニット１００により発生される入射光１０１が上記検出される平板４００表面に入射する法線方向に平行であり、様々なシステム構成下の設計互換性を向上させる。

明らかに、当業者であれば、本発明の技術的思想や範囲から逸脱しない限り、発明に対して様々な修正や変形を行うことができる。このように、本発明のこれらの修正や変形が本発明の特許請求の範囲およびその均等な技術的範囲内に属する場合、本発明の保護範囲はこれらの修正や変形を含むべきである。

１０ 放射光源、
１１ 光線、
１２ 信号光、
１３ 反射光、
２０ 検知ユニット、
３０ マスクテーブル、
４０ マスク、
５０ 入射角、
６０ 受光角、
１００ 照明、
１０１ 入射光、
１０２ 散乱光、
１０３ 反射光、
２００ 検知ユニット、
３００ 載置台、
４００ 検出される平板、
５００ 入射角、
６００ 受光角、
７００ 光反射領域、
８００、９００ 光透過領域、
７０ 第１反射鏡、
９０ 第２反射鏡、
８０ 第３反射鏡。

Claims (7)

1. 検出される平板表面の異物を介して散乱され散乱光を発生し、前記検出される平板の表面を介して反射された後に反射光を発生する入射光を発生する照明ユニットと、
   前記散乱光を受光し、その光軸方向は平板表面において入射光が入射する位置における法線に平行である検知ユニットと、
   前記反射光と前記散乱光を分離させる測定ビーム調整ユニットと、
   を含み、
   前記測定ビーム調整ユニットは、前記散乱光に対応するように設置され、前記散乱光を屈折させた後に前記検知ユニットに入射させる第１光屈折ユニット、および前記反射光に対応するように設置され、前記反射光を前記検知ユニットの受光領域以外に屈折させる第２光屈折ユニットを含み、
   前記測定ビーム調整ユニットは反射プリズムを含み、前記反射プリズムの外面は第１光透過領域、第２光透過領域および光反射領域を含み、前記第１光透過領域、前記第２光透過領域および前記反射プリズム内面の光反射領域は前記第１光屈折ユニットを形成し、前記第１光透過領域は前記散乱光に向かうように設置され、前記第２光透過領域は前記検知ユニットに向かうように設置されており、前記反射プリズムは、前記散乱光が前記第１光透過領域から前記反射プリズムの内面に入射し、前記反射プリズムの内面を介して反射された後に前記第２光透過領域から前記検知ユニットに入射するように設置されており、
   前記反射光に対応する前記反射プリズムの外面の前記光反射領域は前記第２光屈折ユニットを形成し、前記反射光は前記光反射領域に入射し、前記検知ユニットの前記受光領域以外に反射されており、
   前記反射プリズムの断面は台形であり、頂面、底面、第１斜面および第２斜面を含み、
   前記頂面および前記底面はいずれも前記検出される平板の表面に平行であり、前記底面は前記反射プリズムの前記検知ユニットに近接する面であり、前記第１斜面における前記散乱光に対応する領域は前記第１光透過領域であり、前記底面は前記第２光透過領域であり、前記散乱光は前記第１斜面から前記反射プリズムの内部に入射し、前記第２斜面の内面を介して第１回反射された後に前記第１斜面の内面に入射して第２回反射され、最終的には前記底面から射出し、前記検知ユニットに受け付けられる、
   ことを特徴とする平板粒度検出装置。
2. 屈折された後に前記検知ユニットに入射する前記散乱光の光軸は前記検知ユニットの受光面に垂直である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の平板粒度検出装置。
3. 前記第１斜面は前記散乱光の光軸に垂直であり、前記反射プリズムの前記第１斜面と前記底面との間の夾角を第１角θ１、前記底面と前記第２斜面との間の夾角を第２角θ２、前記第２斜面と前記頂面との間の夾角を第３角θ３、および前記頂面と前記第１斜面との間の夾角を第４角θ４と定義し、前記第１角から第４角のパラメータ構成および前記反射プリズムの前記第１斜面における第１光透過領域の直径ｌは、
   θ１＝ｔｈｅｔａ１、
   θ２＝１８０°−１．５×ｔｈｅｔａ１、
   θ３＝１．５×ｔｈｅｔａ１、
   θ４＝１８０°−ｔｈｅｔａ１、
   ｌ＝２×ｄ１×ｔａｎ（ａｌｐｈａ１）であり、
   ここで、ｔｈｅｔａ１は前記散乱光の光軸と前記検出される平板表面の法線との夾角であり、ａｌｐｈａ１は前記散乱光の反射プリズムの物体空間に対する視野角であり、ｄ１は前記照明ユニットの前記検出される平板表面で発生する照明視野の中心から前記反射プリズムの前記第１斜面までの距離である、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の平板粒度検出装置。
4. 検出される平板表面の異物を介して散乱され散乱光を発生し、前記検出される平板の表面を介して反射された後に反射光を発生する入射光を発生する照明ユニットと、
   前記散乱光を受光し、その光軸方向は平板表面において入射光が入射する位置における法線に平行である検知ユニットと、
   前記反射光と前記散乱光を分離させる測定ビーム調整ユニットと、
   を含み、
   前記測定ビーム調整ユニットは、前記散乱光に対応するように設置され、前記散乱光を屈折させた後に前記検知ユニットに入射させる第１光屈折ユニット、および前記反射光に対応するように設置され、前記反射光を前記検知ユニットの受光領域以外に屈折させる第２光屈折ユニットを含み、
   前記第１光屈折ユニットは第１反射鏡および第２反射鏡を含み、前記第２光屈折ユニットは第３反射鏡を含み、前記第１反射鏡は前記散乱光に向かうように設置され、前記散乱光は順に前記第１反射鏡および第２反射鏡を介して反射され、前記検知ユニットに入射し、
   前記第３反射鏡は前記反射光に向かうように設置され、前記反射光は前記第３反射鏡を介して前記検知ユニットの前記受光領域以外に反射されており、
   前記第１反射鏡と前記検出される平板との夾角はθ５＝１８０°−１．５×ｔｈｅｔａ１であり、前記第２反射鏡と前記第３反射鏡は同一直線に位置し、前記第２反射鏡は前記第３反射鏡に対して前記検出される平板により近接しており、前記第２反射鏡および第３反射鏡と前記検出される平板との夾角はθ６＝１８０°−１．５×ｔｈｅｔａ１であり、
   前記第１反射鏡の長さサイズは２×ｄ１×ｔａｎ（ａｌｐｈａ１）よりも大きく、前記第２反射鏡の長さサイズは２×（ｄ１＋ｄ３）×ｔａｎ（ａｌｐｈａ１）よりも大きく、前記第３反射鏡の長さサイズは０より大きく、且つ２×（ｈ１−ｈ２）より小さく、
   ここで、ｔｈｅｔａ１は散乱光の光軸と前記検出される平板表面の法線との夾角であり、ａｌｐｈａ１は散乱光の前記第１反射鏡の物体空間に対する視野角であり、ｄ１は照明ユニットの前記検出される平板表面で発生する照明視野の中心と前記第２反射鏡の散乱光の光軸方向に沿う距離であり、ｈ１は前記第３反射鏡の反射光を受光する位置から前記検出される平板までの距離、ｈ１＝ｄ２／ｔａｎ（ｂｅｔａ）であり、ｈ２は前記第３反射鏡における反射光を受光する位置から前記検出される平板までの縦線と散乱光が交差する最高点から前記検出される平板までの距離、ｈ２＝ｄ２／ｔａｎ（ｔｈｅｔａ１−ａｌｐｈａ１）であり、ｂｅｔａは前記照明ユニットの前記検出される平板に入射する入射光と法線との夾角である、
   ことを特徴とする平板粒度検出装置。
5. 前記照明ユニットにより発生される照明視野はライン照明視野である、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の平板粒度検出装置。
6. 前記検知ユニットは画像形成光路およびＴＤＩカメラを含み、前記散乱光および反射光は前記測定ビーム調整ユニットにより分離された後、前記散乱光は前記画像形成光路を介して前記ＴＤＩカメラに集光される、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の平板粒度検出装置。
7. 前記反射プリズムの断面は直角台形である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の平板粒度検出装置。