JPS61269045A - レ−ザ式の透過光形表面検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、薄板状の被検査物にレーザビームを投射し、
その透過光を検出して表面欠陥や異物付着の有無を検査
する装置に関するものである。

〔発明の背景〕

この種のレーザ式の検査装置は、例えば半導体部品の製
造工程におけるマスク基板の表面検査などに用いられて
いる。

第２図および第３図は、被検査面上をレーザビームで走
査して、その前面側から出射するレーザ光を検出して電
気信号に変換した場合の信号電圧を示した図表で、横軸
は時間軸、縦軸は電圧である。

時間軸上に示した時点１．は走査スポットがピンホール
を通過した時を示し、時点ｔ２は微小な付着異物を通過
した時を示す。

第２図に示したカーブ１は、狭義の透過光（前面散乱光
を除いた透過光の検出カーブである。ピンホールを通過
する時ｔ１には光が強くなり、異物を通過する時ｔ２に
は光が弱くなることが表わされている。

第３図のカーブ３は、前記のカーブ１と同２との合計出
力カーブである。

このようにして表面検査を行なった場合、次のような不
具合が有る。

（ｉ）　　ピンホールの径が微小であるときは、ピンホ
ールによるレーザ光の回折による拡がり角が大きくなり
、無欠陥部分と比較してＳｌＮ比が小さくなる。

（ｉ）　　ピンホールの径が大きいと、ピンホールによ
る回折の拡がり角度が小さくなり、該ピンホールを透過
する光が著しく強くなり、信号が飽和してしまう。

〔発明の目的〕

本発明は上述の不具合を解消すべく為され、微小なピン
ホールも高感度で検出することができ、しかも、大きい
ピンホールによっても信号が飽和しない（即ちダイナミ
ックレンジが大きい）レーザ式の透過光彩表面検査装置
を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するために創作した本発明の基本的な
原理について次に略述する。

前述如く、ピンホールが小さいときは１回折の拡がり角
が大きいので、広範囲の拡散光を補集する必要がある。

また、ピンホールが大きいときは回折の拡がり角が小さ
いので、信号を飽和させない為には光軸に近い個所にお
いてレーザ光の通過を制限、又は減衰させれば良い。

上述の原理に基づいて前記の目的を達成するため１本発
明の透過光彩検査装置は、被検査物を透過してからレー
ザ光の検出手段に至る間の光軸上にミラー及び集光レン
ズを設置し、かつ、上記のミラーの反射面を、（ａ）光
軸と交わる点を含む近傍の区域と、（ｂ）それ以外の区
域とに区分すると共に、上記の光軸と交わる点を含む近
傍の区域の反射率を低下させるように構成したことを特
徴とする。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の一実施例を第１図について説明する。

被検査物４にレーザビーム５を集束せしめて走査する。

狭義の透過光６は鎖線で示したように、小さいビーム径
をなし、前方散乱光７は破線で示したように比較的広く
拡散する。

上記の透過光６及び散乱光７をほぼ直角に曲げるように
ミラー８を設け、反射光をレンズ９で集光して受光素子
１０で検出するように構成する。

前記のミラー８の表面を、（ａ）光軸と交する点を含む
近傍の区域（平行斜線を付して示す）　８ｇと、（ｂ）
それ以外の区域８ｂ、　８ｃとに区分し、上記の光軸を
含む近傍の区域８ａの反射率を、その他の区域８ｂ、　
８ｃに比して数分の１程度に低くする。本発明を実施す
る場合、３０％以下にすると好結果を得やすい。

以上のように構成した検査装置（第１図）における透過
光の検出カーブ１′及び散乱光の検出カーブ２′を第４
図に示す。

第１図から容易に理解できるように、透過光６は低反射
率の区域８ａで反射されるので、本例における透過光検
出カーブ１′は前述の透過光検出カーブ１（第２図）に
比して、全般的に一定の比率で低くなっている。

また、第１図に表わされているように、散乱光７は比較
的広く拡散され、低反射率の区域８ａのみでなく、高反
射率の区域８ｂ、　８ｃによっても反射されるので、本
例における散乱光検出カーブ２′は前述の散乱光検出カ
ーブ２（第２図）に比して余り低下しない。更に詳しく
は、ピンホールの大小に従って次の如くなる。

ピンホールが比較的大きいときは回折の拡がり角度が小
さいので高反射率の区域８ｂ、　８ｃで反射される部分
が比較的小さく、大部分が低反射率の区域８ａで反射さ
れるので、信号が飽和する虞れが無＆’＠ ピンホールが比較的小さいときは回折の拡がりが大きい
ので、大部分が高反射率の区域８ｂ、　８ｃで反射され
る。このため、検出感度が高い。

第５図は１本例における透過光検出カーブ１′と散乱光
検出カーブ２′との合計出力カーブ３′を示す。

〔発明の効果〕 以上詳述したように、本発明を適用すると、微小なピン
ホールも高感度で検出することができ。

しかも、大きいピンホールによっても信号が飽和しない
（即ちダイナミックレンジが大きい）レーザ式の透過光
彩表面検査装置を構成することができるという優れた実
用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の検査装置の一実施例を模式的に描いた
斜視図である。 第２図及び第３図は従来のレーザ式表面検査装置におけ
る検出信号電圧を示す図表である。 第４図及び第５図は前記実施例における検出信号電圧を
示す図表である。 １．１′・・・狭義の透過光の検出カーブ、２，２′・
・・散乱光の検出カーブ、３，３′・・・合計出力力−
ブ、４・・・被検査物、５・・・レーザビーム、６・・
・狭義の透過光、７・・・前方散乱光、８・・・ミラー
、８ａ・・・光軸と交ねる点を含む近傍の区域、８ｂ、
　８ｃ・・・上記以外の区域、９・・・集光用のレンズ
、ｌＯ・・・受光素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 薄板状の被検査物にレーザビームを投射し、その透過光
   を検出して被検査物の表面欠陥および異物付着を検査す
   る装置において、被検査物を透過してからレーザ光の検
   出手段に至る間の光軸上にミラー及び集光レンズを設置
   し、かつ、上記のミラーの反射面を、（ａ）光軸と交わ
   る点を含む近傍の区域と、（ｂ）それ以外の区域とに区
   分すると共に、上記の光軸と交わる点を含む近傍の区域
   の反射率を低下させるように構成したことを特徴とする
   レーザ式の透過光形表面検査装置。