JPS6026174B2 - Defect detection device - Google Patents
Defect detection deviceInfo
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- JPS6026174B2 JPS6026174B2 JP5652076A JP5652076A JPS6026174B2 JP S6026174 B2 JPS6026174 B2 JP S6026174B2 JP 5652076 A JP5652076 A JP 5652076A JP 5652076 A JP5652076 A JP 5652076A JP S6026174 B2 JPS6026174 B2 JP S6026174B2
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- G—PHYSICS
- 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
- G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
- G01N21/8901—Optical details; Scanning details
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- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はシリコンゥェハーやガラス面板などの面板状試
料上の欠陥の自動検出装置に関するもの従来行なわれて
いる一般的な面板試料上の種々の欠陥検出方法の概略は
以下の通りである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic detection device for defects on face plate-like samples such as silicon wafers and glass face plates.The various conventional methods of detecting defects on common face plate samples are outlined below. That's right.
第1に光学顕微鏡によって目視的に、その倍率で決定さ
れる視野内の欠陥を調べる方法がある。この方法には、
‘1)試料面全面を調べるのに長時間を要す、‘2)見
落しがあり、検査が完全でない、【3}検出要因が必要
があり、これら要員の疲労が伴う検査の信頼性の低下、
などの欠点が本質的に従属している。第二に、光学顕微
鏡とITVカメラとの結合により、顕微鏡の倍率で決定
される視野内をITVカメラの出力信号によりテレビモ
ニタする方法がある。この方法は第一の方法において人
手を除いたものになっている。この方法の長所は、{1
1複数の人が同時に観察でき、検査の誤りを少〈できる
、【2ーITVの出力信号を信号処理するとにより粒蓬
分布の形で出力せしめることができる、‘3}モニタテ
レビ上に、種々の画像処理した表示をさせることができ
る、などである。しかし、光学顕微鏡を使っているため
に、第一の方法に従属する欠点1を解決していない。な
お、この方法において、高度な信号処理を行なっている
実用装置が市販されているが、現状では高価である。第
三に、試料面に光ビームを照射し、これが欠陥部分で散
乱された光を捕えて欠陥を検出する方法がある。The first method is to visually examine defects within a field of view determined by the magnification using an optical microscope. This method includes
'1) It takes a long time to examine the entire sample surface, '2) There are oversights and the inspection is not complete, and [3] Detection factors are necessary, and the reliability of the inspection is affected by the fatigue of these personnel. decline,
Such shortcomings are essentially subordinate. Second, there is a method of combining an optical microscope and an ITV camera to monitor the field of view determined by the magnification of the microscope using the output signal of the ITV camera. This method eliminates the need for human intervention in the first method. The advantage of this method is {1
1. Multiple people can observe at the same time, reducing inspection errors; 2. By processing the ITV output signal, it can be output in the form of a grain distribution; 3. Various images can be displayed on the monitor TV. For example, it is possible to display images that have been processed. However, since an optical microscope is used, drawback 1 of the first method is not solved. In this method, practical equipment that performs advanced signal processing is commercially available, but it is currently expensive. Thirdly, there is a method of detecting defects by irradiating a light beam onto the sample surface and capturing the light scattered by the defective portion.
この方法には幾つかの型があり、第1の型の原理構成図
を示す。光源にレーザを用い(図示せず)、そのビーム
1をプリズム2で方向を変える。このビームは試料面3
上に到達する。欠陥からの散乱光4は複球形コンデンサ
ーレンズ5を介して収束レンズ6によって光電変換素子
7に集められて電気信号に変換される。この構成におい
て、試料は複球形コンデンサーレンズ5の篤平面に配置
され「 また、光電変換素子の直前には視野絞り(光電
変換素子のマウントと一体)が置かれる。この方式では
、試料の走査は回転体8の上に設置して回転させること
、および2,4〜7の全体を平行移動させることによっ
て行われる。第2図および第3図はこの方式で得られた
信号の1例で、第2図は多数の欠陥がある場合、第3図
は清浄で良品の場合、の試料全面をスパイラルに走査し
ている間の全散乱光を積分したものである。これら両者
の増大曲線の形や構造は試料の表面状態に対する手がか
りを与えるものである。この方式は、上に記した内容に
留まるかぎり、被検査試料面上の欠陥の有無を標準品と
の比較棚上によって判定できるにすぎない。There are several types of this method, and the principle block diagram of the first type is shown below. A laser is used as a light source (not shown), and the direction of the beam 1 is changed by a prism 2. This beam is
reach the top. Scattered light 4 from the defect is collected by a converging lens 6 via a double-sphere condenser lens 5 into a photoelectric conversion element 7 and converted into an electric signal. In this configuration, the sample is placed on the plane of the double-sphere condenser lens 5, and a field stop (integrated with the mount of the photoelectric conversion element) is placed just in front of the photoelectric conversion element. This is done by installing it on a rotating body 8 and rotating it, and by translating the whole of 2, 4 to 7. Figures 2 and 3 are examples of signals obtained by this method. Figure 2 shows the integration of the total scattered light during spiral scanning over the entire surface of the sample, when there are many defects, and Figure 3 when the sample is clean and non-defective. The structure and structure give clues as to the surface condition of the sample.As long as the content described above is maintained, this method can only determine the presence or absence of defects on the surface of the sample to be inspected by comparing it with a standard product. do not have.
次に、第4図は散乱光を捕える方法の第2の型の原理構
成を示す図である。Next, FIG. 4 is a diagram showing the principle configuration of a second type of method for capturing scattered light.
光源にレーザ9を用い、そのビームをビームエキパンダ
ー(レーザ体)によって約1針音の直径に拡大し、この
ビーム10を、中心に孔をあげたミラー11を貫通させ
、ガルバノミラー12で直角に鉛直下方に折曲げ、収束
レンズ13で試料面3上に15山に絞ぼって照射する。
この配置で、もし試料面上にゴミやその他の欠陥がなけ
れば、試料面上の反射率で決まる強度の反射光が照射し
た径路を逆にたどってしmザ方向にもどってくる。次に
、もし試料面上にゴミやその他の欠陥があれば、照射光
はこれらによって散乱される。この散乱光14は収束レ
ンズの入射光の占める直径とその周辺部分に入射し、照
射径路を逆にたどり、中心に孔のあるミラー11に反射
させ、レンズ15で収束して光電変換素子1で電気信号
に変換する。以上の説明によってわかるように、レンズ
15ではゴミやその他の欠陥による散乱光14のみを受
け取って収束している。この方式での走査ガルバノメー
タドラィバー17でガルバノミラーを振動させることに
よってレーザービームを偏向させるとともに、試料台1
8をビームの偏向方向と直角に移動させることによつて
行なっている。A laser 9 is used as a light source, the beam is expanded to a diameter of about one needle by a beam expander (laser body), this beam 10 is passed through a mirror 11 with a hole in the center, and a galvanometer mirror 12 is used to expand the beam at a right angle. It is bent vertically downward, and the convergent lens 13 focuses the irradiation onto the sample surface 3 to 15 peaks.
With this arrangement, if there is no dust or other defects on the sample surface, reflected light with an intensity determined by the reflectance on the sample surface will reverse the irradiated path and return in the m-za direction. Next, if there is dirt or other defects on the sample surface, the illuminating light will be scattered by these. This scattered light 14 enters the diameter of the converging lens occupied by the incident light and its surrounding area, follows the irradiation path in the opposite direction, is reflected by the mirror 11 with a hole in the center, is converged by the lens 15, and is transmitted to the photoelectric conversion element 1. Convert to electrical signal. As can be seen from the above explanation, the lens 15 receives and converges only the scattered light 14 due to dust and other defects. In this method, the scanning galvanometer driver 17 vibrates the galvanometer mirror to deflect the laser beam, and
This is done by moving the beam 8 perpendicular to the beam deflection direction.
この方式での利点は、tl次陥の総数を計数できること
、【2’オシロスコープ上に欠陥存在場所を地図として
表示できること、などである。The advantages of this method include being able to count the total number of tl-order defects, and being able to display the location of defects as a map on the 2' oscilloscope.
また、表示可能な最小欠陥の大きさは1山肌とされてい
る。しかし、この方式の現状では、欠陥の粒径分布を知
りたいという要求が満たされていない(参照、D.R.
○svald,et al.;;A 凶serTec
hnique for Electronic Mat
erials SmfaceEvaluation,J
.Electronics 3〔1〕,225〜242
(74)。以上に説明した従来技術の他に、シート状試
料、たとえば圧延鋼板の表面上の種々の欠陥の検出およ
び測定技法が開発されている。Further, the size of the smallest defect that can be displayed is one mountain surface. However, the current state of this method does not satisfy the need to know the particle size distribution of defects (see DR.
○svald, et al. ;;A bad serTec
hnique for Electronic Mat
erials SmfaceEvaluation, J
.. Electronics 3 [1], 225-242
(74). In addition to the prior art described above, techniques for detecting and measuring various defects on the surface of sheet specimens, such as rolled steel plates, have been developed.
これら検査対象異なるごとに、それらに独特の測定技法
が必要となるので、ここではシート状試料に関する従来
技術の指摘を省略する。本発明の目的は上で指摘した種
々の問題点を解決するための欠陥検出装置を提供するこ
とにある。Since each of these different inspection objects requires a unique measurement technique, the points raised in the prior art regarding sheet-like samples will be omitted here. An object of the present invention is to provide a defect detection device for solving the various problems pointed out above.
以下本発明を実施例によって詳しく説明する。The present invention will be explained in detail below using examples.
第5図は本発明の原理説明図である。光源はしーザ(H
e一Ne)9である。レーザービーム1はしンズ19で
一担数十″に絞られて後プリズム20を通過し、次いで
鏡21、1/蛇皮長坂24を通過して後レンズ22によ
って直径1仏程度に絞られて試料3の表面に照射される
。試料は回転機構8の上に真空チャック方式によって保
持されて回転される。試料の走査はこの回転と試料面上
のレーザービームスポットの平行移動とによって行なう
。従がつて、試料面上の走査状態はスパイラルである。
この状況のもとで、ビームスポットが欠陥部分を通過す
ると、欠陥部分における回折、吸収、屈折、散乱などの
現象のために、照射径路の方向に戻ってくる光量に差が
生じ、レンズ22、1′釘皮長板24、鏡21の逆方向
にたどる成分が必ず存在する。この逆行光はプリズム2
川こおいて直角に曲げられ、光検知器23に到達し、電
気信号に変換される。当然、ビームスポットが無欠陥領
域を通過中にも光検知器に戻る逆行成分がある。このと
きのパワーをP。、欠陥部分を通過中のものをPd、試
料面上でのビ−ムスポットのパワーをP,とする。この
とき、り。FIG. 5 is a diagram explaining the principle of the present invention. The light source is Caesar (H
e-Ne)9. The laser beam 1 is focused by a lens 19 to a beam of several tens of inches at a time, passes through a rear prism 20, then passes through a mirror 21, 1/Jakeskin Nagasaka 24, and is focused by a rear lens 22 to a diameter of about 1 Buddha. The surface of the sample 3 is irradiated.The sample is held on the rotating mechanism 8 by a vacuum chuck system and rotated.Scanning of the sample is performed by this rotation and parallel movement of the laser beam spot on the sample surface. Therefore, the scanning state on the sample surface is spiral.
Under this situation, when the beam spot passes through the defective part, there will be a difference in the amount of light returning in the direction of the irradiation path due to phenomena such as diffraction, absorption, refraction, and scattering in the defective part. 1' There is always a component that traces in the opposite direction of the nail skin long plate 24 and the mirror 21. This retrograde light is Prism 2
The light is bent at a right angle by the river, reaches a photodetector 23, and is converted into an electrical signal. Naturally, there is a retrograde component that returns to the photodetector even while the beam spot passes through the defect-free area. The power at this time is P. , the beam passing through the defective portion is Pd, and the power of the beam spot on the sample surface is P. At this time, Ri.
=P。/P, 【11り
d=PレノP【 {21
と定義すると、欠陥の状況こよってりd≦り。となる。
等号のときは欠陥を判別できないが、こうなることはほ
とんどない。もし、りdくり。のときは刀。を基準レベ
ルとする負の信号となり、ビームスポットが欠陥部分を
通過する時間幅のパルスが得られる。また逆に、りd〉
り。のときは刀。を基準レベルとする正のパルス信号が
得られることとなる。以上の構成において、レーザは直
線偏光、プリズムは接合面を中心としてP偏光のとき透
過率が大きく(反射率が小)、S偏光のときは逆に反射
率が大きく(透過率小)なるようなものを用いている。=P. /P, [11rid=PrenoP[ {21
Defining this, the condition of the defect depends on d≦. becomes.
When there is an equal sign, it is not possible to determine the defect, but this rarely happens. If it's Rikuri. When , it's a sword. This becomes a negative signal with . And conversely, rid〉
the law of nature. When , it's a sword. A positive pulse signal is obtained with the reference level as . In the above configuration, the laser is linearly polarized, and the prism has a high transmittance (low reflectance) for P-polarized light centered on the cemented surface, and a high reflectance (low transmittance) for S-polarized light. using something.
1/黛皮長板は接合面の左側と右側とでP偏光がS偏向
になるように用いた。1/The long plate was used so that P polarized light became S polarized on the left and right sides of the bonding surface.
ここで、第1図、第4図、および第5図の光学系の相異
を比較し、第5図の特徴を明らかにする。Here, the differences in the optical systems in FIGS. 1, 4, and 5 will be compared to clarify the characteristics of FIG. 5.
【1) レーザビーム;第1図ではしーザビームを絞っ
ていない。[1) Laser beam: In Figure 1, the laser beam is not focused.
第4図および第5図ではしーザビームを絞っている。前
者は15〃m、後者は1.6山肌である‘21 照射パ
ワー強度;もしビーム径1柳?の同じレーザを使ったと
すれば、照射パワー強度は、第1図の場合を1とすれば
、第4図で4.4×1ぴ、第5図では3.9×1ぴ、と
なる。In FIGS. 4 and 5, the laser beam is narrowed down. The former is 15〃m, the latter is 1.6 m.'21 Irradiation power intensity; What if the beam diameter is 1 willow? If the same laser is used, the irradiation power intensity will be 1 in the case of FIG. 1, 4.4×1 in FIG. 4, and 3.9×1 in FIG.
‘31 信号光の有効集光立体角(のc);第1図、第
4図、および第5図を比較参照すればわかるように、■
cは、一般に、第5図の場合がもっとも大きく、ついで
第1図、第4図の順となる。'31 Effective convergence solid angle (c) of signal light; as can be seen by comparing Figures 1, 4, and 5, ■
Generally, c is largest in the case of FIG. 5, followed by FIG. 1 and then FIG. 4.
‘4} S/N比;上記■および‘3め)ら、S/Nは
第5図、第4図、第1図の順序となる。'4} S/N ratio: The S/N is in the order of FIG. 5, FIG. 4, and FIG. 1.
{51 最小検出可能欠陥サイズ;第1図は10山、第
4図では1仏、第5図で0.5rである。{51 Minimum detectable defect size; 10 peaks in FIG. 1, 1 peak in FIG. 4, and 0.5 r in FIG. 5.
以上を総合し、第5図の方法が第1図および第4図の方
法に比べて有利な方法になっていることがわかる。Combining the above, it can be seen that the method shown in FIG. 5 is more advantageous than the methods shown in FIGS. 1 and 4.
原理的には上に説明したことで十分であるが、走査のた
めに試料を回転することに伴なつて起こる問題がある。Although the above explanation is sufficient in principle, there are problems associated with rotating the sample for scanning.
それは、回転体の偏心運動、試料のうねりなどのため、
試料表面のビームスポット照射位置において、見掛上、
上下変位が起こっていることである。この上下変位によ
って、レンズ22の焦点深度との兼合いで考える必要は
あるが、一種の総則まけが起こり、光検知器23で発生
する電気信号に誤差を伴なう。この問題を解決するため
、試料のわずかな上下変動に応じてレンズ22を上下移
動させて、常にベストフオーカスの状態を保つことが必
要となる。この目的を実現する部分を自動焦点追従部と
いう。この部分では試料の上下変位を検出する手段が重
要であり、第6図は光学的方法の構成および原理を示す
ものである。レーザビームはビームスプリツタ25によ
つて1一1と1一2に分け、前者は第5図のビーム1に
対応する。This is due to eccentric movement of the rotating body, waviness of the sample, etc.
At the beam spot irradiation position on the sample surface, the apparent
This means that vertical displacement is occurring. Although it is necessary to consider this vertical displacement in consideration of the depth of focus of the lens 22, a kind of general deviation occurs, and an error occurs in the electric signal generated by the photodetector 23. To solve this problem, it is necessary to always maintain the best focus state by moving the lens 22 up and down in response to slight vertical fluctuations of the sample. The part that achieves this purpose is called the automatic focus tracking part. In this part, a means for detecting the vertical displacement of the sample is important, and FIG. 6 shows the configuration and principle of the optical method. The laser beam is split by beam splitter 25 into beams 1-1 and 1-2, the former corresponding to beam 1 in FIG.
1‐2は鏡26、レンズ27、プリズム28、鏡29、
ハーフミラー30を介して、第5図の光路と同じ径路を
通る。1-2 is a mirror 26, a lens 27, a prism 28, a mirror 29,
The light passes through the half mirror 30 and follows the same optical path as the optical path shown in FIG.
このとき、レンズ22の光軸からずらして配列する。従
って、レンズ22によって試料には斜照射となる。試料
面からの反射光もしンズ22に対して斜入射となり、照
射径路を逆行してプリズム28で直角に曲られる。この
ときのビームは32である。この配置のままで、もし試
料3が下方にわずかに変位したとすれば、レンズ22に
対して入射点が異なり、これが逆行して、プリズム28
で反射されるときはビーム33となる。また、もし試料
3が上方に変位したときはビーム34となる。この位置
に、ビームスポットの照射位置に対して第7図に示すご
とき特性を持つ光電変換素子31を配置すれば、試料の
わずかな上下変位を検出できることとなる。この光電変
換素子を光位置検出器といつ。第8図は光位置検出器で
得られた信号を用いてレンズ22を移動させるための電
気回路のブロック図である。At this time, they are arranged offset from the optical axis of the lens 22. Therefore, the sample is obliquely irradiated by the lens 22. The reflected light from the sample surface also becomes obliquely incident on the lens 22, travels backward along the irradiation path, and is bent at a right angle by the prism 28. The number of beams at this time is 32. If the sample 3 is slightly displaced downward with this arrangement, the point of incidence on the lens 22 will be different, and this will move backwards, causing the prism 28
When the beam is reflected by the beam 33, it becomes a beam 33. Further, if the sample 3 is displaced upward, it becomes a beam 34. If a photoelectric conversion element 31 having characteristics as shown in FIG. 7 is placed at this position with respect to the irradiation position of the beam spot, it becomes possible to detect slight vertical displacement of the sample. This photoelectric conversion element is used as an optical position detector. FIG. 8 is a block diagram of an electric circuit for moving the lens 22 using the signal obtained by the optical position detector.
35は抵抗器で、光位置検出器31にバイアス電流を供
給するためのものである。35 is a resistor for supplying a bias current to the optical position detector 31.
31の出力は差動増幅器36で増幅し、主増幅器37、
位相補償回路38を介してブースター39に入力する。The output of 31 is amplified by a differential amplifier 36, and a main amplifier 37,
The signal is input to the booster 39 via the phase compensation circuit 38.
レンズ22と一体にしてあるコイルは直流磁場の中に置
かれている(後述)。このコィルにブースター39から
電流を供給することによってレンズ22を上下に移動さ
せる。このとき、試料3の変位方向にレンズ22を移動
させる。第6図と第8図を合わせて自動.焦点追従部を
形成している。上下移動可能なしンズ22の詳細を、コ
イルを含めて第9図に示した。A coil integrated with the lens 22 is placed in a DC magnetic field (described later). By supplying current from the booster 39 to this coil, the lens 22 is moved up and down. At this time, the lens 22 is moved in the direction of displacement of the sample 3. Automatically combine Figures 6 and 8. It forms a focus following section. Details of the vertically movable lenses 22, including the coils, are shown in FIG.
この部分を可動式レンズという。コイル4川ま金属性の
ボビン41に巻線される。直流磁場用に永久磁石42を
用い、ヨーク43と44の空隙にコイル40が配置され
る。レンズ22はボビン41と一体にし、この全体がバ
ネ45一1および45一2により宙吊りとなり、コイル
に流れる電流の向によってレンズ22は上下に移動する
こととなる。これら全体を保持するため、ポデー46で
固定する。回転機構8は、空気軸受を用い、駆動源とし
てのモータの回転子を直結としている。This part is called a movable lens. The four coils are wound around a metal bobbin 41. A permanent magnet 42 is used for the DC magnetic field, and a coil 40 is placed in the gap between the yokes 43 and 44. The lens 22 is integrated with the bobbin 41, and the whole is suspended in the air by springs 45-1 and 45-2, and the lens 22 moves up and down depending on the direction of the current flowing through the coil. In order to hold these in their entirety, they are fixed with a podium 46. The rotation mechanism 8 uses an air bearing and is directly connected to the rotor of a motor as a drive source.
普通のボ−ルベアリングを使わない理由は、偏心回転を
可能なかぎり少くするためである。また、ビームスポッ
トを移動させるために、光学系を組込んだ台全体を所望
の速度で平行移動させる機構にしている。例えば、第1
5図に示すように、第5図における照射光学系と第6図
における自動焦点追従部66とを移動架台67に設置し
、これら全体をモーター68で機械的に矢印69の方向
に平行移動せしめることにより、試料面上のビームスポ
ットを移動させる。次に、光検知器23で変換される欠
陥検出電気信号は以下のように処理する。The reason why ordinary ball bearings are not used is to minimize eccentric rotation as much as possible. Furthermore, in order to move the beam spot, a mechanism is used in which the entire table incorporating the optical system is moved in parallel at a desired speed. For example, the first
As shown in FIG. 5, the irradiation optical system shown in FIG. 5 and the automatic focus tracking section 66 shown in FIG. This moves the beam spot on the sample surface. Next, the defect detection electric signal converted by the photodetector 23 is processed as follows.
欠陥検出装置の使用目的により、以下の場合を考えるこ
とができる。【1ー欠陥の全個数を教える。■欠陥の大
きさの区分をする。【3’欠陥の存在場所を知る。以下
、これらの場合についての処理方法を示す。第10図は
欠陥の全個数を教える場合の信号処理回路のブロック図
である。Depending on the purpose of use of the defect detection device, the following cases can be considered. [1-Teach the total number of defects. ■Categorize defects by size. [3' Know the location of the defect. Processing methods for these cases will be described below. FIG. 10 is a block diagram of a signal processing circuit for determining the total number of defects.
光検出器23で検出された信号パルスは、前層増幅器4
7で増幅される。この信号をパルス整形回路48でデジ
タル的パルスに変換してのちカウンタ49に入力し、そ
の出力をデジタル表示装置50で表示する。なお、被検
体を生産に流すか杏かを面板上の欠陥数で区別けすると
きは、カウンタの出力を利用して、規定数より多いか少
いかを判定する区分け判定器51を設け、かつ、その出
力により、被検体を流すことの可否を表示する表示部5
2を設けると共に、生産ラインへのコントロール信号用
の端子53を設けるものとする。第11図は欠陥の大き
さを区別する場合の信号処理回路のブロック図である。The signal pulse detected by the photodetector 23 is transmitted to the front layer amplifier 4
7 is amplified. This signal is converted into a digital pulse by a pulse shaping circuit 48 and then inputted to a counter 49, and the output thereof is displayed on a digital display device 50. In addition, when distinguishing between whether to send the specimen to production or whether it is an apricot by the number of defects on the face plate, a division determination device 51 is provided that uses the output of a counter to determine whether the number is greater than or less than a specified number, and , a display unit 5 that displays whether or not the subject can be passed through the output.
2, and a terminal 53 for control signals to the production line. FIG. 11 is a block diagram of a signal processing circuit for distinguishing the size of a defect.
光検知器23を省略した。前層増幅器47の次に、波形
整形回路54によって、欠陥の大小に応じた幅のパルス
に変換する。その出力をパルス幅波高値変換回路55に
よって、欠陥の大小に応じた波高値をもつパルスに変換
する。第12図に、パルス幅波高値変換回路の具体的方
法の一例を示す。The photodetector 23 was omitted. Next to the front layer amplifier 47, a waveform shaping circuit 54 converts the pulse into a pulse having a width depending on the size of the defect. The output is converted by a pulse width peak value conversion circuit 55 into a pulse having a peak value depending on the size of the defect. FIG. 12 shows an example of a specific method of the pulse width peak value conversion circuit.
55一1は積分器で、セットおよびリセツトのスイッチ
を内蔵している。55-1 is an integrator with built-in set and reset switches.
55一2は積分器のセットスイッチのON−OFFのた
めの信号を作るためのインピーダンス変換器で、必要に
応じてィンバータを兼ねそなえるものとする。Reference numeral 55-2 is an impedance converter for creating a signal for turning on and off the set switch of the integrator, and it can also serve as an inverter if necessary.
55−3はモノステープマルチバイブレータで、入力信
号パルス55一5の立上りで作動し、形成されたパルス
幅はあらかじめ指定したTpを持つものとする。55-3 is a monostape multivibrator which is activated at the rising edge of the input signal pulse 55-5, and the pulse width formed has a predetermined Tp.
その出力パルス55一6で積分器のりセットスイッチを
リセツトする。したがって、積分器時間は入力パルス幅
と同じとなる。55一4は積分器の出力のピークを検出
するピーク検出器である。The output pulses 55-6 reset the integrator set switch. Therefore, the integrator time is the same as the input pulse width. 55-4 is a peak detector that detects the peak of the output of the integrator.
これにはリセットスイッチを内蔵し、モノステーフルマ
ルチパイプレータの出力パルスによってリセットする。
したがってピーク検出器でのピーク値の保持時間はTp
となる。以上の構成説明からあきらかなように、積分器
に到来に入力パルスの幅だけ積分し、したがって積分終
了後の値は入力パルスの幅に比例した値となる。そして
この値はピーク検出器で検出されると同時にTpの幅を
有するパルス電圧に変換されて、初期の目的とするパル
ス幅を波高値に変換することができる。こうして得られ
た信号パルスを所望するチャネルに分離してのちデジタ
ル表示するか、または波高分析計56によって欠陥の大
きさを詳細に分析する。It has a built-in reset switch, which is reset by the output pulse of the monostabilized multipipulator.
Therefore, the retention time of the peak value in the peak detector is Tp
becomes. As is clear from the above description of the configuration, the width of the input pulse arriving at the integrator is integrated, and therefore the value after the integration is proportional to the width of the input pulse. This value is detected by the peak detector and simultaneously converted into a pulse voltage having a width of Tp, so that the initial target pulse width can be converted into a peak value. The signal pulses thus obtained are separated into desired channels and then digitally displayed, or the size of the defect is analyzed in detail by a pulse height analyzer 56.
次に、欠陥の場所を知る方法として、以下に二つの方法
を示す。Next, two methods will be shown below to find out the location of the defect.
第13図はその第一の方法を示すブロック図である。光
検出器23の図示を省略した。走査はスパイラル(極座
標)なので、これを直角座標に変換し、TVモニタする
、という考え方である。回転機構8の回転同期して変化
する極座標成分r,8を模疑する信号発生器57を設け
る。その出力信号rおよび8を極座標直角座標変換器5
8によって直角座標信号×およびYに変換する。これら
の×,Yと前層増幅器の出力をスキャンコンバータ59
に入力する。その出力をTV60でモニタする。 第1
4図は第二の方法を示すブロック図である。まず、極座
標成分r,8を直角座標成分×,Yに変換することは前
記と同機である。ここで、×およびY成分をそれぞれ別
個にA/D変換器61−1,61−2によってデジタル
化し、これをアドレスレジスター62に入力する。アド
レスレジスターの出力(アドレス信号)はメモリー63
に入力する。一方、前層増幅器の出力信号をコンパレー
タ64によってパルス化し、これをメモリー63にアド
レス信号と同時に入力する。メモリー63の出力をアナ
ログ信号にもどすため、D/A変換器65を介してTV
へ入力してモニタする。さらに、以上に説明した三種類
の信号処理方法全部を含む構成とすることもできる。以
上詳述‐したように、本発明は、面板上試料面上のゴミ
や欠陥を検出するのに光学的手段を用い、かつ、そのビ
ームスポットのベストフオーカス状態を実現させるため
に光学的な自動追従部を有し、かつ、走査を試料の回転
およびビームスポツトの平行移動によって行い、かつ、
装置の使用目的に応じて設ける信号処理部を有する欠陥
検出装置であり、従来方法および装置に比べて短時間で
検査でき、かつ、検査の精度を上げることができるとい
う特徴をもっている。FIG. 13 is a block diagram showing the first method. Illustration of the photodetector 23 is omitted. Since scanning is a spiral (polar coordinates), the idea is to convert this to rectangular coordinates and monitor it on TV. A signal generator 57 is provided to simulate the polar coordinate component r,8 which changes in synchronization with the rotation of the rotating mechanism 8. The output signals r and 8 are converted to polar coordinates and rectangular coordinates converter 5.
8 into Cartesian coordinate signals x and Y. These ×, Y and the output of the front layer amplifier are converted to a scan converter 59.
Enter. The output is monitored on TV60. 1st
FIG. 4 is a block diagram showing the second method. First, the polar coordinate components r, 8 are converted into rectangular coordinate components x, Y in the same manner as described above. Here, the x and Y components are separately digitized by A/D converters 61-1 and 61-2, and input into the address register 62. The output of the address register (address signal) is the memory 63
Enter. On the other hand, the output signal of the previous layer amplifier is pulsed by the comparator 64, and this is input into the memory 63 at the same time as the address signal. In order to return the output of the memory 63 to an analog signal, it is sent to the TV via the D/A converter 65.
input and monitor. Furthermore, it is also possible to adopt a configuration that includes all three types of signal processing methods described above. As described in detail above, the present invention uses optical means to detect dust and defects on the sample surface on the face plate, and also uses optical means to realize the best focus state of the beam spot. has an automatic tracking section, scans by rotating the sample and moving the beam spot in parallel, and
This is a defect detection device that has a signal processing section that is provided depending on the purpose of use of the device, and has the characteristics of being able to perform inspections in a shorter time than conventional methods and devices, and improving inspection accuracy.
第1図は従来装置の要部の説明図、第2図および第3図
は第1図の方法によって得られる信号の一例、第4図は
従来方法の第2の方法の説明図、第5図は本発明の原理
図、第6図は本発明のレンズの自動追従部の光学系構成
および原理説明図、第7図は第6図の構成要素の中の光
位置検出器の入出力特性を示す線図、第8図は自動追従
部の電気回路のブロック図、第9図は可動式レンズの断
面図、第10図、第11図は信号処理回路のブロック図
である。
第12図は第11図中のパルス幅波高値変換回路55の
具体例、第13図、第14図は他の信号処理回路のブロ
ック図である。第15図は、試料面上の光線を平行移動
せしめる機構の一例を示す図である。1・・・・・・ビ
ーム、3・・・・・・試料、8・・・・・・回転機構、
9……レーザ、20……プリズム、22……レンズ、2
3・・・・・・光検知器、24・・・・・・1/唯皮長
板、66・・・・・・自動,焦点追従部、67・・・・
・・移動架台。
叢/ゞ図努/図
多々函
多う図
努ム図
多ク側
髪ク図
多7図
多a隣
努テ図
努 /〃 図
多〃図
多〆断
多ノ〆 岬
多秋側FIG. 1 is an explanatory diagram of the main parts of the conventional device, FIGS. 2 and 3 are examples of signals obtained by the method of FIG. 1, FIG. 4 is an explanatory diagram of the second conventional method, and FIG. The figure is a diagram of the principle of the present invention, Figure 6 is an explanatory diagram of the optical system configuration and principle of the automatic tracking section of the lens of the present invention, and Figure 7 is the input/output characteristics of the optical position detector among the components of Figure 6. FIG. 8 is a block diagram of the electric circuit of the automatic tracking section, FIG. 9 is a sectional view of the movable lens, and FIGS. 10 and 11 are block diagrams of the signal processing circuit. FIG. 12 is a specific example of the pulse width peak value conversion circuit 55 in FIG. 11, and FIGS. 13 and 14 are block diagrams of other signal processing circuits. FIG. 15 is a diagram showing an example of a mechanism for moving the light beam on the sample surface in parallel. 1...beam, 3...sample, 8...rotation mechanism,
9... Laser, 20... Prism, 22... Lens, 2
3...Photodetector, 24...1/Long skin plate, 66...Automatic, focus follower, 67...
...Movable stand. Cluster / ゞ Zutsutomu / Figure many boxes Tsutomu Zumanzu Ku side hair Ku Figure 7 Figure multiple a next Tsutomu Te Zutsutomu /
Claims (1)
おいて、光源からの光線を収束レンズを介して試料面上
に照射するための光学系と、前記試料の上下変位を光学
的に検出する検出手段と該検出手段によつて検出される
前記試料の上下変位に応じて前記光学系の収束レンズを
上下移動せしめるためのサーボ機構と、前記試料を回転
せしめるための回転機構と、前記試料面上の前記光線を
平行移動せしめる機構と、前記試料面上の前記光線が欠
陥場所を通過した場合に反射・回折・散乱・吸収などに
よつて乱されて後に前記試料面からもどつて来る2次光
を受けて電気信号に変換する光電変換手段と、この信号
を受けて目的に応じて処理する信号処理部とそれに対応
した表示部とを具備してなることを特徴とする欠陥検出
装置。1. An apparatus for optically detecting various defects in a plate-shaped sample, which includes an optical system for irradiating a light beam from a light source onto the sample surface via a converging lens, and an optical system for optically detecting the vertical displacement of the sample. a detection means, a servo mechanism for vertically moving a converging lens of the optical system according to the vertical displacement of the sample detected by the detection means, a rotation mechanism for rotating the sample, and the sample surface. A mechanism for parallelly moving the light beam on the sample surface, and a secondary mechanism that returns from the sample surface after being disturbed by reflection, diffraction, scattering, absorption, etc. when the light beam on the sample surface passes through a defect location. A defect detection device comprising a photoelectric conversion means that receives light and converts it into an electrical signal, a signal processing section that receives this signal and processes it according to a purpose, and a display section corresponding thereto.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5652076A JPS6026174B2 (en) | 1976-05-19 | 1976-05-19 | Defect detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5652076A JPS6026174B2 (en) | 1976-05-19 | 1976-05-19 | Defect detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52140384A JPS52140384A (en) | 1977-11-22 |
| JPS6026174B2 true JPS6026174B2 (en) | 1985-06-22 |
Family
ID=13029382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5652076A Expired JPS6026174B2 (en) | 1976-05-19 | 1976-05-19 | Defect detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6026174B2 (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55104743A (en) * | 1979-02-06 | 1980-08-11 | Fujitsu Ltd | Method for inspecting substrate |
| JPS56117153A (en) * | 1980-02-21 | 1981-09-14 | Telmec Co Ltd | Detecting apparatus for dust of negative plate of photograph |
| DE3047632A1 (en) * | 1980-12-17 | 1982-07-22 | Studiengesellschaft Kohle mbH, 4330 Mülheim | METHOD AND DEVICE FOR THE OPTIMIZED HEAT TRANSFER OF CARRIERS REVERSIBLE, HETEROGENIC EVAPORATION PROCEDURES |
| JPS57131039A (en) * | 1981-02-07 | 1982-08-13 | Olympus Optical Co Ltd | Defect detector |
| JPS585636A (en) * | 1981-06-30 | 1983-01-13 | Fujitsu Ltd | Inspecting method for object to be inspected |
| JPS61117433A (en) * | 1984-11-14 | 1986-06-04 | Hitachi Ltd | Semiconductor wafer foreign object detection method and device |
| JPS6367549A (en) * | 1986-09-10 | 1988-03-26 | Pioneer Electronic Corp | Defect inspecting and film thickness measuring instrument for resist original disk |
| JP3087384B2 (en) * | 1991-10-08 | 2000-09-11 | 松下電器産業株式会社 | Foreign matter inspection device |
-
1976
- 1976-05-19 JP JP5652076A patent/JPS6026174B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52140384A (en) | 1977-11-22 |
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