JPH1123474A - 表面検査方法及び表面検査装置 - Google Patents
表面検査方法及び表面検査装置Info
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- JPH1123474A JPH1123474A JP9175999A JP17599997A JPH1123474A JP H1123474 A JPH1123474 A JP H1123474A JP 9175999 A JP9175999 A JP 9175999A JP 17599997 A JP17599997 A JP 17599997A JP H1123474 A JPH1123474 A JP H1123474A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
- G01B11/303—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces using photoelectric detection means
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- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 物側テレセントリック光学系のレンズを大型
化することなく、しかも、被検面の広範囲を観測できる
表面検査方法及び表面検査装置を提供する。 【解決手段】 試料で反射した光を物側テレセントリッ
ク光学系又は像物側テレセントリック光学系を通して観
測して該試料の表面を検査するにあたり、前記物側テレ
セントリック光学系又は前記像物側テレセントリック光
学系を、前記試料の法線方向に対して光軸が傾斜するよ
うに配置して、前記試料で反射した光を観測するように
したことを特徴とする。
化することなく、しかも、被検面の広範囲を観測できる
表面検査方法及び表面検査装置を提供する。 【解決手段】 試料で反射した光を物側テレセントリッ
ク光学系又は像物側テレセントリック光学系を通して観
測して該試料の表面を検査するにあたり、前記物側テレ
セントリック光学系又は前記像物側テレセントリック光
学系を、前記試料の法線方向に対して光軸が傾斜するよ
うに配置して、前記試料で反射した光を観測するように
したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料表面の状態を
検査する表面検査方法及び表面検査装置に関するもので
ある。
検査する表面検査方法及び表面検査装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の表面検査装置として、例えば、特
願平６−141118号の明細書等に記載されたものが知られ
ている。この表面検査装置は、照射光学系により平行光
を試料に照射し、その反射光を物側テレセントリック光
学系を通して観測するようにしたものである。
願平６−141118号の明細書等に記載されたものが知られ
ている。この表面検査装置は、照射光学系により平行光
を試料に照射し、その反射光を物側テレセントリック光
学系を通して観測するようにしたものである。
【０００３】物側テレセントリック光学系は、物側テレ
セントリック光学系のレンズと試料の被検面との距離
（被写界距離）を任意に定めることができるという利点
を有する。従って、この表面検査装置によれば、物側テ
レセントリック光学系の配置の自由度が大きくなる。
セントリック光学系のレンズと試料の被検面との距離
（被写界距離）を任意に定めることができるという利点
を有する。従って、この表面検査装置によれば、物側テ
レセントリック光学系の配置の自由度が大きくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この表
面検査装置によれば、被検面の法線と、物側テレセント
リック光学系の光軸とが合致しているため、被検面にお
ける広範囲を観測するためには、それに伴い、物側テレ
セントリック光学系のレンズを大型化しなければならな
いという問題があった。さらには、被検面の法線方向の
高さ寸法が大きくなってしまうという問題があった。か
かる問題は、物側テレセントリック光学系の代わりに、
像物側テレセントリック光学系を用いた場合にも生じ
る。
面検査装置によれば、被検面の法線と、物側テレセント
リック光学系の光軸とが合致しているため、被検面にお
ける広範囲を観測するためには、それに伴い、物側テレ
セントリック光学系のレンズを大型化しなければならな
いという問題があった。さらには、被検面の法線方向の
高さ寸法が大きくなってしまうという問題があった。か
かる問題は、物側テレセントリック光学系の代わりに、
像物側テレセントリック光学系を用いた場合にも生じ
る。
【０００５】本発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、物側テレセントリック光学系のレンズを大型化する
ことなく、しかも、被検面の広範囲を観測できる表面検
査方法及び表面検査装置を提供することを目的としてい
る。
で、物側テレセントリック光学系のレンズを大型化する
ことなく、しかも、被検面の広範囲を観測できる表面検
査方法及び表面検査装置を提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の表面検査
方法は、試料で反射した光を物側テレセントリック光学
系又は像物側テレセントリック光学系を通して観測して
該試料の表面を検査するにあたり、前記物側テレセント
リック光学系又は前記像物側テレセントリック光学系
を、前記試料の法線方向に対して光軸が傾斜するように
配置して、前記試料で反射した光を観測するようにした
ことを特徴とする。この表面検査方法によれば、前記物
側テレセントリック光学系又は前記像物側テレセントリ
ック光学系を、前記試料の法線に対して光軸が傾斜する
ように配置しているので、被検面の広範囲を観測できる
上、被検面の法線方向の高さ寸法の低減が図れることに
なる。
方法は、試料で反射した光を物側テレセントリック光学
系又は像物側テレセントリック光学系を通して観測して
該試料の表面を検査するにあたり、前記物側テレセント
リック光学系又は前記像物側テレセントリック光学系
を、前記試料の法線方向に対して光軸が傾斜するように
配置して、前記試料で反射した光を観測するようにした
ことを特徴とする。この表面検査方法によれば、前記物
側テレセントリック光学系又は前記像物側テレセントリ
ック光学系を、前記試料の法線に対して光軸が傾斜する
ように配置しているので、被検面の広範囲を観測できる
上、被検面の法線方向の高さ寸法の低減が図れることに
なる。
【０００７】請求項２記載の表面検査方法は、請求項１
記載の表面検査方法において、前記物側テレセントリッ
ク光学系又は前記像物側テレセントリック光学系からの
光を撮像部に結像させる一方で、前記撮像部を近軸領域
において像平面と一致させるように傾けることを特徴と
する。この表面検査方法によれば、撮像部をぼけが解消
される方向に傾けているので、ぼけが少なくなる。その
結果、信頼性の高い検査が行えることになる。
記載の表面検査方法において、前記物側テレセントリッ
ク光学系又は前記像物側テレセントリック光学系からの
光を撮像部に結像させる一方で、前記撮像部を近軸領域
において像平面と一致させるように傾けることを特徴と
する。この表面検査方法によれば、撮像部をぼけが解消
される方向に傾けているので、ぼけが少なくなる。その
結果、信頼性の高い検査が行えることになる。
【０００８】請求項３記載の表面検査方法は、請求項１
又は２記載の表面検査方法において、前記物側テレセン
トリック光学系又は前記像物側テレセントリック光学系
の光軸の延在方向とは異なる方向から前記試料に光を照
射するようにしたことを特徴とする。この表面検査方法
によれば、物側テレセントリック光学系又は像物側テレ
セントリック光学系の光軸の延在方向とは異なる方向か
ら試料に光を照射するようにすることで、ハーフミラー
が不要となり、ハーフミラーに起因するゴーストの影響
や、ハーフミラーを用いることによる光量の低下を防止
することができる。また、ハーフミラーが不要となる
分、使用する表面検査装置のコストの低減も図れる。
又は２記載の表面検査方法において、前記物側テレセン
トリック光学系又は前記像物側テレセントリック光学系
の光軸の延在方向とは異なる方向から前記試料に光を照
射するようにしたことを特徴とする。この表面検査方法
によれば、物側テレセントリック光学系又は像物側テレ
セントリック光学系の光軸の延在方向とは異なる方向か
ら試料に光を照射するようにすることで、ハーフミラー
が不要となり、ハーフミラーに起因するゴーストの影響
や、ハーフミラーを用いることによる光量の低下を防止
することができる。また、ハーフミラーが不要となる
分、使用する表面検査装置のコストの低減も図れる。
【０００９】請求項４記載の表面検査方法は、試料で反
射した光を物側テレセントリック光学系を通して観測し
て該試料の表面状態を検査するにあたり、前記物側テレ
セントリック光学系を、前記試料の法線に対して光軸が
傾斜するように配置し、前記物側テレセントリック光学
系により前記試料の被検面に対応する空中像を形成し
て、この空中像を観測するようにしたことを特徴とす
る。この表面検査方法によれば、空中像を所定の光学系
で観測することになるが、その光学系を構成する際に、
観測する画像の遠近が解消されるように、光学部品の選
択・配置を行えば、画像処理の段階の遠近状態の補正の
必要がなくなる。
射した光を物側テレセントリック光学系を通して観測し
て該試料の表面状態を検査するにあたり、前記物側テレ
セントリック光学系を、前記試料の法線に対して光軸が
傾斜するように配置し、前記物側テレセントリック光学
系により前記試料の被検面に対応する空中像を形成し
て、この空中像を観測するようにしたことを特徴とす
る。この表面検査方法によれば、空中像を所定の光学系
で観測することになるが、その光学系を構成する際に、
観測する画像の遠近が解消されるように、光学部品の選
択・配置を行えば、画像処理の段階の遠近状態の補正の
必要がなくなる。
【００１０】請求項５記載の表面検査方法は、試料で反
射した光を物側テレセントリック光学系を通して観測し
て該試料の表面状態を検査するにあたり、前記物側テレ
セントリック光学系を、前記試料の法線に対して光軸が
傾斜するように配置し、前記物側テレセントリック光学
系により前記試料の被検面に対応する光像をすりガラス
に形成して、この光像を観測するようにしたことを特徴
とする。この表面検査方法によれば、すりガラス上の光
像を所定の光学系で観測することになるが、その光学系
を構成する際に、観測する画像の遠近が解消されるよう
に、光学部品の選択・配置を行えば、画像処理の段階の
遠近状態の補正の必要がなくなる。
射した光を物側テレセントリック光学系を通して観測し
て該試料の表面状態を検査するにあたり、前記物側テレ
セントリック光学系を、前記試料の法線に対して光軸が
傾斜するように配置し、前記物側テレセントリック光学
系により前記試料の被検面に対応する光像をすりガラス
に形成して、この光像を観測するようにしたことを特徴
とする。この表面検査方法によれば、すりガラス上の光
像を所定の光学系で観測することになるが、その光学系
を構成する際に、観測する画像の遠近が解消されるよう
に、光学部品の選択・配置を行えば、画像処理の段階の
遠近状態の補正の必要がなくなる。
【００１１】請求項６記載の表面検査装置は、試料で反
射した光を物側テレセントリック光学系又は像物側テレ
セントリック光学系を通して観測して該試料の表面状態
を検査する表面検査装置において、前記物側テレセント
リック光学系又は前記像物側テレセントリック光学系
は、前記試料の法線に対して光軸が所定の角度で傾斜し
ていることを特徴とする。この表面検査装置によれば、
前記物側テレセントリック光学系又は前記像物側テレセ
ントリック光学系を、前記試料の法線に対して光軸が傾
斜するように配置しているので、被検面の広範囲を観測
できる上、被検面の法線方向の高さ寸法の低減が図れる
ことになる。
射した光を物側テレセントリック光学系又は像物側テレ
セントリック光学系を通して観測して該試料の表面状態
を検査する表面検査装置において、前記物側テレセント
リック光学系又は前記像物側テレセントリック光学系
は、前記試料の法線に対して光軸が所定の角度で傾斜し
ていることを特徴とする。この表面検査装置によれば、
前記物側テレセントリック光学系又は前記像物側テレセ
ントリック光学系を、前記試料の法線に対して光軸が傾
斜するように配置しているので、被検面の広範囲を観測
できる上、被検面の法線方向の高さ寸法の低減が図れる
ことになる。
【００１２】請求項７記載の表面検査装置は、請求項６
記載の表面検査装置において、前記物側テレセントリッ
ク光学系又は前記像物側テレセントリック光学系からの
光が結像される撮像部を有し、この撮像部は、近軸領域
において像平面と一致するように傾むいていることを特
徴とする。この表面検査装置によれば、撮像部をぼけが
解消される方向に傾けているので、ぼけが少なくなる。
その結果、信頼性の高い検査が行えることになる。
記載の表面検査装置において、前記物側テレセントリッ
ク光学系又は前記像物側テレセントリック光学系からの
光が結像される撮像部を有し、この撮像部は、近軸領域
において像平面と一致するように傾むいていることを特
徴とする。この表面検査装置によれば、撮像部をぼけが
解消される方向に傾けているので、ぼけが少なくなる。
その結果、信頼性の高い検査が行えることになる。
【００１３】請求項８記載の表面検査装置は、試料で反
射した光を物側テレセントリック光学系又は像物側テレ
セントリック光学系を通して観測して該試料の表面状態
を検査する表面検査装置において、前記物側テレセント
リック光学系又は前記像物側テレセントリック光学系
は、前記試料の法線方向に対して光軸が所定の角度で傾
斜可能に構成されていることを特徴とする。この表面検
査装置によれば、必要な場合には、前記物側テレセント
リック光学系又は前記像物側テレセントリック光学系
を、前記試料の法線に対して光軸が傾斜するように配置
することができるので、被検面の広範囲を観測できる。
一方、物側テレセントリック光学系又は像物側テレセン
トリック光学系を、試料の法線に対して光軸が一致する
ことができるようにもしておけば便利である。
射した光を物側テレセントリック光学系又は像物側テレ
セントリック光学系を通して観測して該試料の表面状態
を検査する表面検査装置において、前記物側テレセント
リック光学系又は前記像物側テレセントリック光学系
は、前記試料の法線方向に対して光軸が所定の角度で傾
斜可能に構成されていることを特徴とする。この表面検
査装置によれば、必要な場合には、前記物側テレセント
リック光学系又は前記像物側テレセントリック光学系
を、前記試料の法線に対して光軸が傾斜するように配置
することができるので、被検面の広範囲を観測できる。
一方、物側テレセントリック光学系又は像物側テレセン
トリック光学系を、試料の法線に対して光軸が一致する
ことができるようにもしておけば便利である。
【００１４】請求項９記載の表面検査装置は、請求項８
記載の表面検査装置において、前記物側テレセントリッ
ク光学系又は前記像物側テレセントリック光学系からの
光が結像される撮像部を有し、この撮像部は、近軸領域
において像平面と一致するように傾斜可能に構成されて
いることを特徴とする。この表面検査装置によれば、必
要に応じて、撮像部をぼけが解消される方向に傾けるこ
とができるので、ぼけが少なくなる。その結果、信頼性
の高い検査が行えることになる。
記載の表面検査装置において、前記物側テレセントリッ
ク光学系又は前記像物側テレセントリック光学系からの
光が結像される撮像部を有し、この撮像部は、近軸領域
において像平面と一致するように傾斜可能に構成されて
いることを特徴とする。この表面検査装置によれば、必
要に応じて、撮像部をぼけが解消される方向に傾けるこ
とができるので、ぼけが少なくなる。その結果、信頼性
の高い検査が行えることになる。
【００１５】請求項１０記載の表面検査装置は、請求項
７又は請求項９記載の前記撮像部に代えて、すりガラス
を有することを特徴とする。この表面検査装置によれ
ば、空中像を形成し、この空中像を観測するようにして
いるので、画像処理を行わなくても、光学的に遠近状態
を解消することができる。また、一旦、すりガラス上に
光像を形成しているので、そのすりガラスに焦点を合わ
せるのが容易である。
７又は請求項９記載の前記撮像部に代えて、すりガラス
を有することを特徴とする。この表面検査装置によれ
ば、空中像を形成し、この空中像を観測するようにして
いるので、画像処理を行わなくても、光学的に遠近状態
を解消することができる。また、一旦、すりガラス上に
光像を形成しているので、そのすりガラスに焦点を合わ
せるのが容易である。
【００１６】
（実施形態１）図１には、本発明の表面検査装置の第１
実施形態の構成が示されている。同図に示すように、こ
の表面検査装置１は、光照射手段２によって作られた実
質的な平行光を試料である半導体ウェーハ３に照射し、
この半導体ウェーハ３で反射した光を物側テレセントリ
ック光学系４にて撮像部５に結像させるように構成され
ている。また、半導体ウェーハ３を支持するテーブル６
は回転駆動装置７によって回転駆動されるように構成さ
れている。さらに、撮像部５は画像処理部８に電気的に
接続され、この画像処理部８は、撮像部５から出力され
る画像信号を増幅した後、ディジタル画像信号に変換
し、そのディジタル画像信号をホストコンピュータ９に
出力する。ホストコンピュータ９は、画像処理部８が出
力したディジタル画像信号を補正した上で、半導体ウェ
ーハ３の表面の凹凸状態の観測やＩＤ（Identificatio
n）番号の検出を行う。ディジタル画像信号の補正が必
要となる理由は後述する。
実施形態の構成が示されている。同図に示すように、こ
の表面検査装置１は、光照射手段２によって作られた実
質的な平行光を試料である半導体ウェーハ３に照射し、
この半導体ウェーハ３で反射した光を物側テレセントリ
ック光学系４にて撮像部５に結像させるように構成され
ている。また、半導体ウェーハ３を支持するテーブル６
は回転駆動装置７によって回転駆動されるように構成さ
れている。さらに、撮像部５は画像処理部８に電気的に
接続され、この画像処理部８は、撮像部５から出力され
る画像信号を増幅した後、ディジタル画像信号に変換
し、そのディジタル画像信号をホストコンピュータ９に
出力する。ホストコンピュータ９は、画像処理部８が出
力したディジタル画像信号を補正した上で、半導体ウェ
ーハ３の表面の凹凸状態の観測やＩＤ（Identificatio
n）番号の検出を行う。ディジタル画像信号の補正が必
要となる理由は後述する。
【００１７】前記した表面検査装置１の光照射手段２
は、光源１０、可変絞り１１、コリメートレンズ１２及
び２つのミラー１３，１４から構成されている。一方、
物側テレセントリック光学系４は、テレセントリックレ
ンズ４ａと、絞り位置に設けられた絞り４ｂとから構成
されている。
は、光源１０、可変絞り１１、コリメートレンズ１２及
び２つのミラー１３，１４から構成されている。一方、
物側テレセントリック光学系４は、テレセントリックレ
ンズ４ａと、絞り位置に設けられた絞り４ｂとから構成
されている。
【００１８】光源１０は多点配列のＬＥＤから構成され
ている。勿論、光源１０は多点配列のＬＥＤに限定され
るものではない。例えば、この光源１０は、ハロゲンラ
ンプ、光ファイバーを束ねた光源その他の光源から構成
されていても良い。この場合、ハロゲンランプを用いる
場合には、コリメートレンズ１２の前側焦点位置又はそ
の近傍位置にアパーチャを設置して実質的な点光源とし
て構成することが好ましい。可変絞り１１は、光源１０
からの光の通過を制限するためのものである。この可変
絞り１１は、開口の大きさを変えられると共に、光軸２
０に直交する方向に図示しない駆動装置によって移動で
きるようになっている。コリメートレンズ１２は、光源
１０からの光を平行光にするためのものである。２つの
ミラー１３，１４は、コリメートレンズ１２を通過した
光の向きを変えるためのものであり、２つのミラー１
３，１４の光軸２０に対する角度は違えてある。この２
つのミラー１３，１４の選択は可変絞り１１の移動によ
って行われる。物側テレセントリック光学系４の光軸３
０は、半導体ウェーハ３の被検面４０の法線５０に対し
て傾けてある。絞り４ｂは、テレセントリックレンズ４
ａからの光の通過を制限するためのものである。撮像部
５は光軸３０に対して傾けてあり、このように撮像部５
を光軸３０に対して傾けることによって光像のぼけが解
消される。
ている。勿論、光源１０は多点配列のＬＥＤに限定され
るものではない。例えば、この光源１０は、ハロゲンラ
ンプ、光ファイバーを束ねた光源その他の光源から構成
されていても良い。この場合、ハロゲンランプを用いる
場合には、コリメートレンズ１２の前側焦点位置又はそ
の近傍位置にアパーチャを設置して実質的な点光源とし
て構成することが好ましい。可変絞り１１は、光源１０
からの光の通過を制限するためのものである。この可変
絞り１１は、開口の大きさを変えられると共に、光軸２
０に直交する方向に図示しない駆動装置によって移動で
きるようになっている。コリメートレンズ１２は、光源
１０からの光を平行光にするためのものである。２つの
ミラー１３，１４は、コリメートレンズ１２を通過した
光の向きを変えるためのものであり、２つのミラー１
３，１４の光軸２０に対する角度は違えてある。この２
つのミラー１３，１４の選択は可変絞り１１の移動によ
って行われる。物側テレセントリック光学系４の光軸３
０は、半導体ウェーハ３の被検面４０の法線５０に対し
て傾けてある。絞り４ｂは、テレセントリックレンズ４
ａからの光の通過を制限するためのものである。撮像部
５は光軸３０に対して傾けてあり、このように撮像部５
を光軸３０に対して傾けることによって光像のぼけが解
消される。
【００１９】次に、ホストコンピュータ９によりディジ
タル画像信号を補正する理由を説明する。今、半導体ウ
ェーハ３上に図２に示すように格子状の凹凸模様３ａが
形成されていると仮定すれば、撮像部５に撮像された、
この凹凸模様３ａの光像ひいてはそれに対応するディジ
タル画像信号には、図３のように遠近が出てしまう。こ
の遠近状態を正すためにディジタル画像信号を補正して
図２と同様の画像ひいてはディジタル画像信号にする必
要がある。このようにディジタル画像信号を補正すれ
ば、半導体ウェーハ３の表面状態を正確に検査すること
ができることになる。
タル画像信号を補正する理由を説明する。今、半導体ウ
ェーハ３上に図２に示すように格子状の凹凸模様３ａが
形成されていると仮定すれば、撮像部５に撮像された、
この凹凸模様３ａの光像ひいてはそれに対応するディジ
タル画像信号には、図３のように遠近が出てしまう。こ
の遠近状態を正すためにディジタル画像信号を補正して
図２と同様の画像ひいてはディジタル画像信号にする必
要がある。このようにディジタル画像信号を補正すれ
ば、半導体ウェーハ３の表面状態を正確に検査すること
ができることになる。
【００２０】続いて、前記表面検査装置１によって実施
される、半導体ウェーハ３の表面検査方法について説明
する。まず、テーブル６上に半導体ウェーハ３を載せ
る。光源１０から光を照射する。この場合、可変絞り１
１を所定位置、例えばコリメートレンズ１２から出た光
がミラー１３だけに当たるような位置に固定しておく。
すると、この光源１０から出た光はコリメートレンズ１
２を通過し、ミラー１３で反射した後に半導体ウェーハ
３に照射される。半導体ウェーハ３で反射した光は物側
テレセントリック光学系４を経て撮像部５に結像され
る。この撮像部５から出力される画像信号は画像処理部
８によって増幅された後、ディジタル画像信号に変換さ
れ、そのディジタル画像信号はホストコンピュータ９に
出力される。ホストコンピュータ９ではディジタル画像
信号の補正が行われる。次に、テーブル６を９０度ずつ
回転させて同じ処理が行われる。そして、ホストコンピ
ュータ９で補正後のディジタル画像信号に基づく画像合
成が行われる。続いて、可変絞り１１を移動させて、コ
リメートレンズ１２から出た光がミラー１４だけに当た
るようして同様な処理が行われる。このようにミラー１
３，１４の切換えを行うのは、凹凸の大きさや形状によ
って該凹凸が検出され易い照射角度があるからである。
これによって、半導体ウェーハ３の表面状態をより正確
に検査することができる。
される、半導体ウェーハ３の表面検査方法について説明
する。まず、テーブル６上に半導体ウェーハ３を載せ
る。光源１０から光を照射する。この場合、可変絞り１
１を所定位置、例えばコリメートレンズ１２から出た光
がミラー１３だけに当たるような位置に固定しておく。
すると、この光源１０から出た光はコリメートレンズ１
２を通過し、ミラー１３で反射した後に半導体ウェーハ
３に照射される。半導体ウェーハ３で反射した光は物側
テレセントリック光学系４を経て撮像部５に結像され
る。この撮像部５から出力される画像信号は画像処理部
８によって増幅された後、ディジタル画像信号に変換さ
れ、そのディジタル画像信号はホストコンピュータ９に
出力される。ホストコンピュータ９ではディジタル画像
信号の補正が行われる。次に、テーブル６を９０度ずつ
回転させて同じ処理が行われる。そして、ホストコンピ
ュータ９で補正後のディジタル画像信号に基づく画像合
成が行われる。続いて、可変絞り１１を移動させて、コ
リメートレンズ１２から出た光がミラー１４だけに当た
るようして同様な処理が行われる。このようにミラー１
３，１４の切換えを行うのは、凹凸の大きさや形状によ
って該凹凸が検出され易い照射角度があるからである。
これによって、半導体ウェーハ３の表面状態をより正確
に検査することができる。
【００２１】この表面検査装置１によれば、物側テレセ
ントリック光学系４を、半導体ウェーハ３の法線に対し
て光軸３０が傾斜するように配置しているので、被検面
４０の広範囲を観測できる上、被検面４０の法線方向の
高さ寸法の低減が図れることになる。また、この表面検
査装置１によれば、半導体ウェーハ３上に形成された半
導体集積回路のバンプ（電極）の形状及び高さをも精度
良く検出することができるので、バンプ不良等の検査に
も有効である。
ントリック光学系４を、半導体ウェーハ３の法線に対し
て光軸３０が傾斜するように配置しているので、被検面
４０の広範囲を観測できる上、被検面４０の法線方向の
高さ寸法の低減が図れることになる。また、この表面検
査装置１によれば、半導体ウェーハ３上に形成された半
導体集積回路のバンプ（電極）の形状及び高さをも精度
良く検出することができるので、バンプ不良等の検査に
も有効である。
【００２２】また、物側テレセントリック光学系４を用
いているため、通常の光学系に比べて、倍率の変動に対
して収差が小さいので、光軸３０を傾けても精度の高い
検査が可能である。また、物側テレセントリック光学系
４の光軸３０の延在方向とは異なる方向から試料３に光
を照射するようにすることで、ハーフミラーが不要とな
り、ハーフミラーに起因するゴーストの影響や、ハーフ
ミラーを用いることによる光量の低下を防止することが
できる。また、ハーフミラーが不要となる分、使用する
表面検査装置１のコストの低減も図れる。
いているため、通常の光学系に比べて、倍率の変動に対
して収差が小さいので、光軸３０を傾けても精度の高い
検査が可能である。また、物側テレセントリック光学系
４の光軸３０の延在方向とは異なる方向から試料３に光
を照射するようにすることで、ハーフミラーが不要とな
り、ハーフミラーに起因するゴーストの影響や、ハーフ
ミラーを用いることによる光量の低下を防止することが
できる。また、ハーフミラーが不要となる分、使用する
表面検査装置１のコストの低減も図れる。
【００２３】（実施形態２）図４には、本発明の表面検
査装置の第２実施形態の構成が示されている。同図に示
すように、この表面検査装置６０が第１実施形態の表面
検査装置１と異なる点は、第１実施形態の表面検査装置
１の物側テレセントリック光学系４に代えて、像物側テ
レセントリック光学系（両側テレセントリック光学系）
６１を備える点である。この第２実施形態の表面検査装
置６０は、θ、δを適当に取ることにより、近軸領域に
おいて共役関係にあるように面Ａ、Ｂ、像物側テレセン
トリック光学系６１の傾きを設定してある。その他の点
に関しては、第１実施形態の表面検査装置１とほぼ同様
な構成となっており、対応の構成部材については第１実
施形態の表面検査装置１と同じ符号を用い、その説明は
省略するものとする。
査装置の第２実施形態の構成が示されている。同図に示
すように、この表面検査装置６０が第１実施形態の表面
検査装置１と異なる点は、第１実施形態の表面検査装置
１の物側テレセントリック光学系４に代えて、像物側テ
レセントリック光学系（両側テレセントリック光学系）
６１を備える点である。この第２実施形態の表面検査装
置６０は、θ、δを適当に取ることにより、近軸領域に
おいて共役関係にあるように面Ａ、Ｂ、像物側テレセン
トリック光学系６１の傾きを設定してある。その他の点
に関しては、第１実施形態の表面検査装置１とほぼ同様
な構成となっており、対応の構成部材については第１実
施形態の表面検査装置１と同じ符号を用い、その説明は
省略するものとする。
【００２４】この表面検査装置６０によれば、撮像部５
が近軸領域において像平面と一致していることから、光
像のぼけが解消されると共に、遠近状態が光学的に補正
されることになる。
が近軸領域において像平面と一致していることから、光
像のぼけが解消されると共に、遠近状態が光学的に補正
されることになる。
【００２５】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能で
あることはいうまでもない。
が、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能で
あることはいうまでもない。
【００２６】例えば、前記第１実施形態では、物側テレ
セントリック光学系４の後段に撮像部５を設けたが、そ
の代わりにすりガラスを設けても良いし、すりガラスを
設けずに空中像を形成するようにしても良い。
セントリック光学系４の後段に撮像部５を設けたが、そ
の代わりにすりガラスを設けても良いし、すりガラスを
設けずに空中像を形成するようにしても良い。
【００２７】また、前記第１実施形態では、物側テレセ
ントリック光学系４及び撮像部５を固定的に設けたが、
物側テレセントリック光学系４及び撮像部５の傾き角度
を自由に変えられるような構成としても良い。この場
合、物側テレセントリック光学系４の傾きを変えた際
に、それに連動して撮像部５を適切な角度に変えられる
ようにしておくことが好ましい。この場合、物側テレセ
ントリック光学系４の代わりに、像物側テレセントリッ
ク光学系６１を使用しても良い。
ントリック光学系４及び撮像部５を固定的に設けたが、
物側テレセントリック光学系４及び撮像部５の傾き角度
を自由に変えられるような構成としても良い。この場
合、物側テレセントリック光学系４の傾きを変えた際
に、それに連動して撮像部５を適切な角度に変えられる
ようにしておくことが好ましい。この場合、物側テレセ
ントリック光学系４の代わりに、像物側テレセントリッ
ク光学系６１を使用しても良い。
【００２８】
【発明の効果】本発明の代表的な効果を説明すれば、試
料で反射した光を物側テレセントリック光学系又は像物
側テレセントリック光学系を通して観測して該試料の表
面を検査するにあたり、前記物側テレセントリック光学
系又は前記像物側テレセントリック光学系を、前記試料
の法線方向に対して光軸が傾斜するように配置して、前
記試料で反射した光を観測するようにしたので、被検面
の広範囲を観測できる上、被検面の法線方向の高さ寸法
の低減が図れることになる。
料で反射した光を物側テレセントリック光学系又は像物
側テレセントリック光学系を通して観測して該試料の表
面を検査するにあたり、前記物側テレセントリック光学
系又は前記像物側テレセントリック光学系を、前記試料
の法線方向に対して光軸が傾斜するように配置して、前
記試料で反射した光を観測するようにしたので、被検面
の広範囲を観測できる上、被検面の法線方向の高さ寸法
の低減が図れることになる。
【図１】本発明の第１実施形態の表面検査装置の構成図
【図２】半導体ウェーハ上に形成される仮想の凹凸模様
を示す図
を示す図
【図３】撮像部に結像される光像を示す図
【図４】本発明の第２実施形態の表面検査装置の構成図
１ 表面検査装置 ２ 光照射手段 ３ 半導体ウェーハ ４ 物側テレセントリック光学系 ５ 撮像部
Claims (10)
- 【請求項１】 試料で反射した光を物側テレセントリッ
ク光学系又は像物側テレセントリック光学系を通して観
測して該試料の表面を検査するにあたり、前記物側テレ
セントリック光学系又は前記像物側テレセントリック光
学系を、前記試料の法線方向に対して光軸が傾斜するよ
うに配置して、前記試料で反射した光を観測するように
したことを特徴とする表面検査方法。 - 【請求項２】 前記物側テレセントリック光学系又は前
記像物側テレセントリック光学系からの光を撮像部に結
像させる一方で、前記撮像部を近軸領域において像平面
と一致させるように傾けることを特徴とする請求項１記
載の表面検査方法。 - 【請求項３】 前記物側テレセントリック光学系又は前
記像物側テレセントリック光学系の光軸の延在方向とは
異なる方向から前記試料に光を照射するようにしたこと
を特徴とする請求項１又は２記載の表面検査方法。 - 【請求項４】 試料で反射した光を物側テレセントリッ
ク光学系を通して観測して該試料の表面状態を検査する
にあたり、前記物側テレセントリック光学系を、前記試
料の法線に対して光軸が傾斜するように配置し、前記物
側テレセントリック光学系により前記試料の被検面に対
応する空中像を形成して、この空中像を観測するように
したことを特徴とする表面検査方法。 - 【請求項５】 試料で反射した光を物側テレセントリッ
ク光学系を通して観測して該試料の表面状態を検査する
にあたり、前記物側テレセントリック光学系を、前記試
料の法線に対して光軸が傾斜するように配置し、前記物
側テレセントリック光学系により前記試料の被検面に対
応する光像をすりガラスに形成して、この光像を観測す
るようにしたことを特徴とする表面検査方法。 - 【請求項６】 試料で反射した光を物側テレセントリッ
ク光学系又は像物側テレセントリック光学系を通して観
測して該試料の表面状態を検査する表面検査装置におい
て、前記物側テレセントリック光学系又は前記像物側テ
レセントリック光学系は、前記試料の法線に対して光軸
が所定の角度で傾斜していることを特徴とする表面検査
装置。 - 【請求項７】 前記物側テレセントリック光学系又は前
記像物側テレセントリック光学系からの光が結像される
撮像部を有し、この撮像部は、近軸領域において像平面
と一致するように傾むいていることを特徴とする請求項
６記載の表面検査装置。 - 【請求項８】 試料で反射した光を物側テレセントリッ
ク光学系又は像物側テレセントリック光学系を通して観
測して該試料の表面状態を検査する表面検査装置におい
て、前記物側テレセントリック光学系又は前記像物側テ
レセントリック光学系は、前記試料の法線方向に対して
光軸が所定の角度で傾斜可能に構成されていることを特
徴とする表面検査装置。 - 【請求項９】 前記物側テレセントリック光学系又は前
記像物側テレセントリック光学系からの光が結像される
撮像部を有し、この撮像部は、近軸領域において像平面
と一致するように傾斜可能に構成されていることを特徴
とする請求項８記載の表面検査装置。 - 【請求項１０】 請求項７又は請求項９記載の前記撮像
部に代えて、すりガラスを有することを特徴とする表面
検査装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9175999A JPH1123474A (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | 表面検査方法及び表面検査装置 |
| PCT/JP1998/002693 WO1999001751A1 (fr) | 1997-07-01 | 1998-06-18 | Procede et dispositif d'inspection de surface |
| EP98928543A EP0992787A4 (en) | 1997-07-01 | 1998-06-18 | SURFACE INSPECTION METHOD AND DEVICE |
| US09/462,168 US6621567B1 (en) | 1997-07-01 | 1998-06-18 | Surface inspecting method and surface inspecting device |
| TW087110016A TW363125B (en) | 1997-07-01 | 1998-06-22 | Method and apparatus for surface inspection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9175999A JPH1123474A (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | 表面検査方法及び表面検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123474A true JPH1123474A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16005947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9175999A Pending JPH1123474A (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | 表面検査方法及び表面検査装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6621567B1 (ja) |
| EP (1) | EP0992787A4 (ja) |
| JP (1) | JPH1123474A (ja) |
| TW (1) | TW363125B (ja) |
| WO (1) | WO1999001751A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI422896B (zh) * | 2004-07-12 | 2014-01-11 | August Technology Corp | 動態對焦方法及設備 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2379263A (en) * | 1943-11-19 | 1945-06-26 | Pittsburgh Plate Glass Co | Apparatus for determining the flatness of glass plates |
| US5251010A (en) * | 1991-06-07 | 1993-10-05 | Glasstech, Inc. | Optical roller wave gauge |
| US5602399A (en) * | 1993-06-23 | 1997-02-11 | Nikon Corporation | Surface position detecting apparatus and method |
| JPH07209202A (ja) * | 1994-01-21 | 1995-08-11 | Canon Inc | 表面状態検査装置、該表面状態検査装置を備える露光装置及び該露光装置を用いてデバイスを製造する方法 |
| JPH07209201A (ja) | 1994-01-21 | 1995-08-11 | Canon Inc | 表面状態検査装置、該表面状態検査装置を備える露光装置及び該露光装置を用いてデバイスを製造する方法 |
| JP3385442B2 (ja) * | 1994-05-31 | 2003-03-10 | 株式会社ニュークリエイション | 検査用光学系および検査装置 |
| JP3404134B2 (ja) * | 1994-06-21 | 2003-05-06 | 株式会社ニュークリエイション | 検査装置 |
| DE4434699C2 (de) * | 1994-09-28 | 2001-02-22 | Fraunhofer Ges Forschung | Anordnung zur Prüfung durchsichtiger oder spiegelnder Objekte |
| US5548394A (en) * | 1995-03-16 | 1996-08-20 | Printrak International Inc. | Scanning fingerprint reading |
| JP3373327B2 (ja) | 1995-04-24 | 2003-02-04 | 松下電器産業株式会社 | 異物検査装置 |
| JP3140664B2 (ja) * | 1995-06-30 | 2001-03-05 | 松下電器産業株式会社 | 異物検査方法及び装置 |
| JPH09148411A (ja) * | 1995-11-17 | 1997-06-06 | Yokogawa Precision Kk | 識別マークの読取装置 |
-
1997
- 1997-07-01 JP JP9175999A patent/JPH1123474A/ja active Pending
-
1998
- 1998-06-18 WO PCT/JP1998/002693 patent/WO1999001751A1/ja not_active Application Discontinuation
- 1998-06-18 EP EP98928543A patent/EP0992787A4/en not_active Withdrawn
- 1998-06-18 US US09/462,168 patent/US6621567B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-22 TW TW087110016A patent/TW363125B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6621567B1 (en) | 2003-09-16 |
| EP0992787A4 (en) | 2005-12-07 |
| TW363125B (en) | 1999-07-01 |
| EP0992787A1 (en) | 2000-04-12 |
| WO1999001751A1 (fr) | 1999-01-14 |
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|
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|
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