JP7274312B2 - 自動光学検査のための光学系 - Google Patents
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Description
Claims (22)
- 構造物の被照明領域から戻された光を検出することによって前記構造物の自動光学検査を行うための光学系であって、前記光学系は、
一次焦点位置および二次焦点位置を定義する半楕円形反射鏡と、
前記半楕円形反射鏡の前記一次焦点位置に配置される回転反射鏡と
を有する走査反射鏡モジュールを備え、前記回転反射鏡は、照明ビームを受け取るように構成され、かつ、前記照明ビームを前記二次焦点位置に配置されている前記構造物の特定の領域を照明すべく方向付けるように構成され、前記回転反射鏡は、第1動作モードおよび第2動作モードのうちの何れか一方で選択的に動作して、前記構造物の前記特定の領域に前記照明ビームを直接反射すること、および、半楕円形経路に沿って配置される反射素子のうちの1つに前記照明ビームを反射することをそれぞれ行うように構成される、光学系。 - 前記回転反射鏡は、照明ビームを受け取るように構成され、かつ、前記照明ビームを前記構造物の前記特定の領域に方向付けるように構成されている前記半楕円形反射鏡に向けて、前記照明ビームを方向付けるように構成される、請求項1に記載の光学系。
- 前記回転反射鏡の前記第1動作モードおよび前記第2動作モードは、検査の明視野モードおよび暗視野モードにそれぞれ対応するか、または、検査の前記暗視野モードの複数の異なる角度に対応する、請求項1または2に記載の光学系。
- 前記半楕円形反射鏡は、半楕円形経路に沿って配置される、離間されている複数の反射素子を含み、前記離間されている複数の反射素子はそれぞれ、反射された前記照明ビームを他とは異なる特定の角度で前記二次焦点位置に向けて反射するように構成される、請求項1から3の何れか一項に記載の光学系。
- 前記半楕円形反射鏡は、半楕円形の幾何学的構成を持つ反射面を含み、前記反射面は、反射された前記照明ビームを任意の角度で前記二次焦点位置に向けて反射するように構成される、請求項1から3の何れか一項に記載の光学系。
- 前記回転反射鏡は、特定の軸を中心として複数の異なる角度回転することで、反射された前記照明ビームを複数の異なる照明角度で前記半楕円形反射鏡に向けて方向付けるように構成され、かつ動作可能であることから、検査中の前記構造物の走査が実行される、請求項1から5の何れか一項に記載の光学系。
- 前記回転反射鏡は、前記照明ビームを特定の軸を中心として90度の範囲内で可変かつ調節可能な複数の異なる角度で方向付けるように構成される、請求項1から6の何れか一項に記載の光学系。
- 暗視野モードまたは明視野モードに従って照明されている前記特定の領域から戻された光線を選択的に収集するように構成され、かつ、前記特定の領域におけるマクロ欠陥を示す、対応する画像データを生成するように構成されている、検出モジュールを備える、請求項3から7の何れか一項に記載の光学系。
- 照明されている前記特定の領域から光線を収集し、かつ、収集した前記光線を検出モジュールに向けて方向付けるように構成され、かつ動作可能である、反射面を更に備える、請求項1から8の何れか一項に記載の光学系。
- 前記特定の領域が明視野モードにしたがって照明されている場合に、検出された前記光は、前記構造物内の複数の界面から鏡面反射された光成分によって形成される干渉パターンを示し、前記干渉パターンは、前記構造物における屈折マクロ欠陥を示す、請求項3から9の何れか一項に記載の光学系。
- 前記特定の領域が暗視野モードにしたがって照明されている場合に、検出された前記光は、前記構造物の表面からの反射によって形成される回折パタ-ンを示し、前記回折パタ-ンは、回折マクロ欠陥を示す、請求項3から10の何れか一項に記載の光学系。
- 前記照明ビームを生成する照明モジュールを更に備え、前記照明モジュールは、光発生曲面を有する、請求項1から11の何れか一項に記載の光学系。
- 前記光発生曲面は、実質的に円弧の形状を有する、請求項12に記載の光学系。
- 前記光発生曲面は、離間されている複数の照明素子のアレイによって形成されるか、または、連続面である、請求項12または13に記載の光学系。
- 前記複数の照明素子は、発光体または導光素子を含む、請求項14に記載の光学系。
- 前記複数の照明素子は、LED、レーザ、レーザーダイオード、VCSEL、狭帯域ランプ、ナトリウムランプといったタイプのうちの少なくとも1つの発光体を含む、請求項14または15に記載の光学系。
- 前記構造物から戻されたビームを前記検出モジュールに方向付ける収集経路に配置される狭帯域フィルタを更に備えることで、前記光学系の明視野動作モードおよび暗視野動作モードについて、前記構造物の被照明領域から戻された光線の帯域幅を調整する、請求項8または9に記載の光学系。
- 前記第1動作モードと前記第2動作モードとの間の移行は、一定の時間で実行される、請求項1から17の何れか一項に記載の光学系。
- 前記一定の時間は、1秒未満である、請求項18に記載の光学系。
- 請求項1から19の何れか一項に記載の光学系を用いてマクロ欠陥検出を実行する検査ステージを備える自動光学検査(AOI)システム。
- 前記マクロ欠陥検出を実行する検査ステージの前の少なくとも1つのマイクロ欠陥検出を実行する検査ステージを含み、少なくとも2つの検査ステージを通過する前記構造物を検査するように構成される、請求項20に記載のAOIシステム。
- 前記構造物の複数の異なる領域においてマイクロ欠陥の走査と同時にマクロ欠陥の走査が実行されるように、前記光学系を保持し、かつ、前記AOIシステムを通過する前記構造物に対して前記光学系を変位させる、支持面を備える、請求項20または21に記載のAOIシステム。
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