JPH0760136B2 - Internal defect inspection method and apparatus - Google Patents
Internal defect inspection method and apparatusInfo
- Publication number
- JPH0760136B2 JPH0760136B2 JP2111836A JP11183690A JPH0760136B2 JP H0760136 B2 JPH0760136 B2 JP H0760136B2 JP 2111836 A JP2111836 A JP 2111836A JP 11183690 A JP11183690 A JP 11183690A JP H0760136 B2 JPH0760136 B2 JP H0760136B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- incident
- measured
- measurement object
- internal defect
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、内部欠陥検査方法および装置に関し、詳しく
は測定対象物である物体の内部欠陥に関する情報を検出
し、これを処理することによって非破壊で物体内部を可
視化し、かつ一定の条件のもとに安定に物体内部の欠陥
を検査することのできる内部欠陥検査方法および装置に
関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an internal defect inspection method and apparatus, and more specifically, by detecting and processing information regarding internal defects of an object that is an object to be measured. The present invention relates to an internal defect inspection method and apparatus capable of visualizing the inside of an object by destruction and stably inspecting the defect inside the object under a certain condition.
[従来技術] 従来、測定対象物である物体中にレーザビームなどの光
を照射し、その透過光あるいは散乱光を得ることによ
り、物体内部の欠陥に関する情報を得て欠陥を可視化す
る内部欠陥検査方法および装置が知られている。[Prior Art] Conventionally, an internal defect inspection in which an object that is an object to be measured is irradiated with light such as a laser beam and the transmitted light or scattered light is obtained to obtain information about a defect inside the object to visualize the defect. Methods and devices are known.
第4図は、この種の内部欠陥検査装置の概略構成を示す
断面図である。同図の装置は、測定対象物に光を照射し
その透過光を利用して欠陥を可視化する装置であり、特
開平1−224646号に開示されている。FIG. 4 is a sectional view showing a schematic configuration of this type of internal defect inspection apparatus. The apparatus shown in the same figure is an apparatus for irradiating light on an object to be measured and visualizing defects by using the transmitted light, and is disclosed in JP-A-1-224646.
同図において、測定対象物401の一方から照明用ランプ4
02で光を照射している。測定対象物401は板状の物体で
あり、この図では厚さ方向(板の表面に垂直な方向)で
切った断面を示している。測定対象物401を透過した光
は撮影器403に入射する。これにより、透過光による測
定対象物401の拡大像が撮影される。撮影器403は撮影し
た結果を画像情報として出力する。その画像情報は処理
器404において処理され、不図示のCRT表示装置などによ
り、撮影した物体401の像が可視化される。405,406は測
定対象物401の内部の欠陥を示す。In the figure, the illumination lamp 4
The light is emitted at 02. The measurement object 401 is a plate-like object, and in this figure, a cross section taken in the thickness direction (direction perpendicular to the surface of the plate) is shown. The light transmitted through the measurement object 401 enters the imager 403. As a result, a magnified image of the measurement object 401 by the transmitted light is captured. The image capturing device 403 outputs the captured result as image information. The image information is processed by the processor 404, and the image of the photographed object 401 is visualized by a CRT display device or the like (not shown). Reference numerals 405 and 406 denote defects inside the measuring object 401.
なお、第4図では説明のための欠陥405,406の大きさを
相対的に大きく描いているが、この種の内部欠陥検査装
置で検査の対象とする欠陥の大きさは実際には数ミクロ
ン以下の微小のものである。In FIG. 4, the sizes of the defects 405 and 406 are drawn relatively large for the purpose of explanation. However, the size of the defect to be inspected by the internal defect inspection apparatus of this type is actually several microns or less. It is a minute thing.
また、シリコンウエハのような半導体材料に関して上記
の方式で内部欠陥を検査する場合は、可視光では内部欠
陥を検出することが不可能である。そのため、光源とし
て赤外線を出射する光源を用い、内部欠陥の情報を得て
いる。Further, when inspecting an internal defect in a semiconductor material such as a silicon wafer by the above method, it is impossible to detect the internal defect with visible light. Therefore, a light source that emits infrared rays is used as a light source to obtain information on internal defects.
第5図(a)は、測定対象物である物体中にレーザビー
ムを照射し、物体内部で散乱される散乱光をレーザの照
射方向とほぼ直交する方向から測定することにより、物
体内部の欠陥を可視化する装置の概略構成を示す断面図
である。第5図(b)は、第5図(a)の測定対象物の
斜視図である。このような装置は、特開平1−151243号
に開示されている。FIG. 5 (a) shows a defect inside an object by irradiating a laser beam into an object which is an object to be measured and measuring scattered light scattered inside the object from a direction substantially orthogonal to the irradiation direction of the laser. It is sectional drawing which shows schematic structure of the apparatus which visualizes. FIG. 5 (b) is a perspective view of the measurement object of FIG. 5 (a). Such an apparatus is disclosed in JP-A-1-151243.
同図の装置によれば、シリコンウエハなどの測定対象物
501に対し、赤外線の波長域(例えば1μm程度の波
長)のレーザビームを矢印504のように入射させる。測
定対象物501は板状の物体であり、この図では厚さ方向
(板の表面に垂直な方向)で切った断面を示している。
したがって、レーザビーム504は板状の測定対象物501の
下面(裏面)から上面(表面)に向かうように入射され
る。レーザビーム504は測定対象物501の内部の欠陥によ
り散乱される。この散乱光は矢印505のように測定対象
物501から出射する。この散乱光をレーザビーム504の方
向に直交する位置に配置された撮影器502で検出する。
第5図(b)の矢印521は撮影器502による観察の方向を
示す。このようにして、撮影器502で、散乱光による物
体501の拡大像が撮影される。撮影器502は撮影した結果
を画像情報として出力する。その画像情報は処理器503
において処理され、不図示のCRT表示装置などにより、
撮影した物体501の像が可視化される。According to the device shown in the figure, an object to be measured such as a silicon wafer
A laser beam in the infrared wavelength range (for example, a wavelength of about 1 μm) is incident on 501 as indicated by arrow 504. The measurement target 501 is a plate-like object, and in this figure, a cross section taken in the thickness direction (direction perpendicular to the surface of the plate) is shown.
Therefore, the laser beam 504 is incident from the lower surface (back surface) of the plate-shaped measurement target 501 toward the upper surface (front surface). The laser beam 504 is scattered by a defect inside the measuring object 501. This scattered light is emitted from the measuring object 501 as indicated by an arrow 505. This scattered light is detected by the imager 502 arranged at a position orthogonal to the direction of the laser beam 504.
An arrow 521 in FIG. 5B indicates the direction of observation by the imager 502. In this way, the image capturing device 502 captures an enlarged image of the object 501 due to scattered light. The photographing device 502 outputs the photographed result as image information. The image information is processed by the processor 503.
Is processed by a CRT display device (not shown),
The image of the captured object 501 is visualized.
[発明が解決しようとする課題] ところで、第4図に示すような透過光方式の内部欠陥検
査装置によれば、測定対象物401の内部欠陥405などを非
破壊で検査することができる。しかし、測定対象物401
中の欠陥の垂直分布(第4図の紙面上下方向の欠陥の分
布)については、全く情報が得られないという問題点が
あった。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, according to the transmitted light type internal defect inspection apparatus as shown in FIG. 4, the internal defect 405 and the like of the measurement object 401 can be inspected nondestructively. However, the measured object 401
Regarding the vertical distribution of defects inside (the distribution of defects in the vertical direction on the paper surface of FIG. 4), there is a problem that no information can be obtained.
また、この方式では透過光を用いて内部欠陥を検出する
ため、撮影器403に入射する光は測定対象物401の垂直方
向(厚さ方向)についての情報を累積した透過光(投影
像)となる。したがって、第4図の内部欠陥406のよう
に、撮影器403の側に別の大きな内部欠陥405が存在する
ような場合は、内部欠陥406は内部欠陥405に埋もれてし
まい、内部欠陥406を検出することができず、正確な検
査を行うことができない。Further, in this method, since the internal defect is detected by using the transmitted light, the light incident on the imaging device 403 is a transmitted light (projected image) obtained by accumulating information about the vertical direction (thickness direction) of the measurement object 401. Become. Therefore, when another large internal defect 405 exists on the side of the image capturing device 403, like the internal defect 406 in FIG. 4, the internal defect 406 is buried in the internal defect 405, and the internal defect 406 is detected. It is impossible to carry out an accurate inspection.
一方、第5図(a)に示すような散乱光を用いた内部欠
陥検査装置によれば、物体内にレーザビームを入射さ
せ、そのレーザビームの方向にほぼ直交する方向から散
乱光を検出して内部欠陥を検査しているので、第1の内
部欠陥の周辺に第2の内部欠陥が存在する場合であって
も、第1の内部欠陥のある位置に撮影器の焦点を合せれ
ば、第1の内部欠陥を検出することができる。また、第
5図(a)のような配置で物体501の内部欠陥を検査す
れば、物体501中の欠陥の垂直分布(第5図(a)の紙
面の上下方向の分布)を得ることもできる。On the other hand, according to the internal defect inspection apparatus using scattered light as shown in FIG. 5 (a), a laser beam is made to enter an object and scattered light is detected from a direction substantially orthogonal to the direction of the laser beam. Since the internal defect is inspected, even if the second internal defect exists around the first internal defect, if the camera is focused on the position where the first internal defect exists, The first internal defect can be detected. Further, if the internal defects of the object 501 are inspected in the arrangement as shown in FIG. 5A, the vertical distribution of the defects in the object 501 (the distribution in the vertical direction on the paper surface of FIG. 5A) may be obtained. it can.
しかしながら、第5図(a)の装置によれば、測定対象
物501中の欠陥の垂直分布を得るために、レーザビーム5
04を測定対象物501の切断面506が散乱を起こさないよう
に平坦にしておかなければならない。そのため、シリコ
ンウエハのような板状の材料の厚さ方向の欠陥の分布
(垂直分布)を得るためには、測定位置の近傍で切断あ
るいはへき開する必要がある。第5図(b)の付番522
は測定対象物501のへき開面を示す。このように、第5
図(a)(b)の方式では、結果として測定対象物501
を破壊しなければ内部欠陥の垂直分布を得ることができ
ないという問題点がある。However, according to the apparatus of FIG. 5A, in order to obtain the vertical distribution of defects in the measurement object 501, the laser beam 5
04 must be flat so that the cut surface 506 of the measurement object 501 does not cause scattering. Therefore, in order to obtain the distribution of defects (vertical distribution) in the thickness direction of a plate-shaped material such as a silicon wafer, it is necessary to cut or cleave near the measurement position. No. 522 in FIG. 5 (b)
Indicates a cleavage plane of the measurement object 501. Thus, the fifth
As a result, in the method of FIGS.
There is a problem that the vertical distribution of internal defects cannot be obtained without destroying.
さらに、第5図(c)のように、測定対象物501に対し
切断面あるいはへき開面506から矢印511のようにレーザ
ビームを入射させ、矢印512の方向から散乱光を測定す
ることもできるが、測定対象物501の表面513の近傍では
レーザ光を矢印511のように入射させることが極めて困
難である。そのため、測定対象物501の表面513の近傍に
存在する欠陥が測定できないという問題点がある。Further, as shown in FIG. 5 (c), it is also possible to make a laser beam incident on the measurement object 501 from the cut surface or the cleavage plane 506 as shown by arrow 511 and measure the scattered light from the direction of arrow 512. In the vicinity of the surface 513 of the measurement object 501, it is extremely difficult to make the laser light incident as shown by an arrow 511. Therefore, there is a problem that a defect existing in the vicinity of the surface 513 of the measurement object 501 cannot be measured.
本発明は、上述の従来形における問題点に鑑み、測定対
象物を破壊することなく、任意の位置において内部欠陥
の垂直断面分布を得ることができる内部欠陥検査方法お
よび装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the conventional type, and an object thereof is to provide an internal defect inspection method and apparatus capable of obtaining a vertical cross-sectional distribution of internal defects at an arbitrary position without destroying a measurement object. And
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するため本発明では、細く絞ったレー
ザビームを測定対象物に入射させ、該レーザビームによ
る測定対象物内部からの散乱光を光学手段に入射させて
拡大し画像情報として得ることにより測定対象物内部の
欠陥を検査する内部欠陥検査方法において、上記測定対
象物の第1の表面から内部へ入射したレーザビームが上
記測定対象物の第2の表面にて全反射するように、レー
ザビームを測定対象物に入射させ、この第2の表面の近
傍を通るレーザビームによる散乱光を上記光学手段に入
射させて第2の表面近傍の欠陥を検査することを特徴と
する。[Means for Solving the Problem] In order to achieve the above object, in the present invention, a laser beam that is narrowed down is made incident on a measurement object, and scattered light from the inside of the measurement object by the laser beam is made incident on the optical means. In the internal defect inspection method for inspecting defects inside the measurement object by enlarging and obtaining as image information, the laser beam incident from the first surface of the measurement object to the inside of the second surface of the measurement object A laser beam is made incident on the object to be measured so as to be totally reflected on the surface, and scattered light by the laser beam passing through the vicinity of the second surface is made incident on the optical means to inspect defects near the second surface. It is characterized by doing.
さらに、本発明に係る内部欠陥検査装置は、細く絞った
レーザビームを射出するレーザ射出手段と、測定対象物
の第1の表面上における該レーザビームの入射位置を移
動させる入射位置移動手段と、上記測定対象物の第1の
表面から入射したレーザビームが測定対象物の第2の表
面にて全反射するように、レーザビームの測定対象物へ
の入射方向を制御する入射方向制御手段と、該レーザビ
ームによる測定対象物内部からの散乱光を入射し画像情
報として得る光学手段と、該レーザビームの入射位置の
移動に連動して、該レーザビームの測定対象物内の光路
中の位置に上記光学手段の焦点を合せる焦点合せ手段と
を具備し、上記測定対象物の第2の表面にて全反射する
ような第2の表面近傍を通るレーザビームの光路中の測
定位置に上記光学手段の焦点を合せ、該レーザビームに
よる散乱光を上記光学手段に入射させることにより、第
2の表面近傍の欠陥を検査することを特徴とする。Further, the internal defect inspection apparatus according to the present invention includes a laser emitting unit that emits a laser beam that is narrowed down, an incident position moving unit that moves the incident position of the laser beam on the first surface of the measuring object, Incident direction control means for controlling the incident direction of the laser beam on the measurement object so that the laser beam incident from the first surface of the measurement object is totally reflected on the second surface of the measurement object. Optical means for receiving scattered light from the inside of the measuring object by the laser beam and obtaining it as image information, and in conjunction with the movement of the incident position of the laser beam, at a position in the optical path of the laser beam inside the measuring object. Focusing means for focusing the optical means, the optical means being located at a measurement position in the optical path of a laser beam passing near the second surface of the object to be measured and totally reflected by the second surface. Focused stage, by incident light scattered by said laser beam to said optical means, characterized by inspecting defects of a second near the surface.
[作用] 上記本発明の内部欠陥検査方法によれば、測定対象物の
第1の表面からレーザビームを入射させ、このレーザビ
ームが測定対象物の第2の表面にて全反射するようにレ
ーザビームを測定対象物に入射させている。これによ
り、第2の表面の近傍(第2の表面上の位置も含む)に
レーザビームを照射することができるので、このような
表面近傍の欠陥をも検査することができる。[Operation] According to the above-described internal defect inspection method of the present invention, the laser beam is made incident from the first surface of the measurement object, and the laser beam is totally reflected by the second surface of the measurement object. The beam is incident on the measuring object. Accordingly, since the laser beam can be irradiated to the vicinity of the second surface (including the position on the second surface), such defects near the surface can be inspected.
さらに、本発明にかかる内部欠陥検査装置によれば、レ
ーザ射出手段から細く絞ったレーザビームを射出し、こ
のレーザビームを測定対象物に照射する。レーザビーム
の測定対象物への入射位置は入射位置移動手段により移
動することができる。測定対象物中に入射したレーザビ
ームは内部欠陥によって散乱され散乱光を発生する。こ
の散乱光を光学手段により検出し測定対象物の内部欠陥
を検査することができる。ここで、レーザビームの測定
対象物への入射位置は入射位置移動手段により移動する
ことができ、これに連動してレーザビームの測定対象物
内の光路上の測定位置にこの光学手段の焦点を合せるよ
うにしている。したがって、測定対象物中の任意の位置
にレーザビームを照射し、かつ光学手段の焦点を当該位
置に合せることができるので、任意の位置の欠陥を検出
することができる。また、これらのレーザビームの入射
位置の移動と光学手段の焦点を合せる動作とは、連動し
て連続的に行うことができるので、測定対象物の任意の
方向(例えば垂直方向など)における欠陥の分布も検査
することができる。Further, according to the internal defect inspection apparatus of the present invention, a laser beam that is narrowed down is emitted from the laser emission means, and this laser beam is applied to the measurement object. The incident position of the laser beam on the measuring object can be moved by the incident position moving means. The laser beam incident on the object to be measured is scattered by internal defects to generate scattered light. The scattered light can be detected by an optical means to inspect the internal defect of the measuring object. Here, the incident position of the laser beam on the measuring object can be moved by the incident position moving means, and in conjunction with this, the focus of this optical means is set to the measuring position on the optical path in the measuring object of the laser beam. I am trying to match. Therefore, the laser beam can be irradiated to an arbitrary position in the measurement object and the focus of the optical means can be adjusted to the position, so that the defect at the arbitrary position can be detected. Further, since the movement of the incident position of the laser beam and the operation of focusing the optical means can be continuously performed in an interlocked manner, the defect in the arbitrary direction (for example, the vertical direction) of the measuring object can be detected. The distribution can also be examined.
[実施例] 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。Embodiments Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図(a)は、本発明の一実施例に係る内部欠陥検査
装置の測定対象物内部のレーザビームの光路および撮影
器などを示す断面図であり、また本発明の一実施例に係
る内部欠陥検査方法を説明するための断面図でもある。FIG. 1 (a) is a sectional view showing an optical path of a laser beam inside an object to be measured and an imager of an internal defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, and also relates to an embodiment of the present invention. It is also a sectional view for explaining the internal defect inspection method.
同図において、101は測定対象物、102は顕微鏡、103は
顕微鏡102を通して散乱光を検出するための検出素子
(撮像器)を示す。測定対象物101は板状の物体であ
り、この図では厚さ方向(板の表面に垂直な方向)で切
った断面を示している。111は測定対象物101の側面、11
2は上面を示す。不図示のレーザビーム射出手段から射
出されたレーザビームは、測定対象物101の側面111から
入射する。121〜124は測定対象物101に入射するレーザ
ビームの光路、131〜134は測定対象物101の内部のレー
ザビームの光路を示す。レーザビームは矢印113の方向
へ平行移動することができるようになっており、これに
より測定対象物101の側面111における入射位置を変更す
ることができる。In the figure, 101 is a measurement object, 102 is a microscope, and 103 is a detection element (imager) for detecting scattered light through the microscope 102. The measurement object 101 is a plate-like object, and in this figure, a cross section taken in the thickness direction (direction perpendicular to the surface of the plate) is shown. 111 is a side surface of the measurement object 101, 11
2 shows the upper surface. The laser beam emitted from the laser beam emitting means (not shown) enters from the side surface 111 of the measuring object 101. Reference numerals 121 to 124 denote optical paths of laser beams incident on the measurement object 101, and 131 to 134 denote optical paths of laser beams inside the measurement object 101. The laser beam can be moved in parallel in the direction of the arrow 113, so that the incident position on the side surface 111 of the measuring object 101 can be changed.
顕微鏡102はその焦点距離を変更することができ、例え
ばP1〜Pnなどの測定点に焦点を合せ、これらの測定点の
近傍の観測部分を光学的に拡大した像を得ることができ
る。散乱光の検出素子103は、顕微鏡102により得た拡大
像を電気信号に変換し、この電気信号に基づいて後述す
る種々の方式で欠陥を検査する。The microscope 102 can change its focal length, and can focus on measurement points such as P1 to Pn and obtain an optically enlarged image of an observation portion near these measurement points. The scattered light detecting element 103 converts the magnified image obtained by the microscope 102 into an electric signal, and inspects the defect by various methods described later based on the electric signal.
第1図(b)は、第1図(a)の測定対象物101の斜視
図である。この測定対象物101は半導体装置の製造に用
いるシリコンウエハである。レーザビーム120はシリコ
ンウエハ101のオリエンテーションフラット(オリフラ
と略称する)150から入射される。そして、矢印130のよ
うにウエハ101の上面で反射し、オリフラ150と反対の方
向から出射する。矢印151は顕微鏡102による観察方向を
示す。FIG. 1 (b) is a perspective view of the measurement object 101 of FIG. 1 (a). The measurement object 101 is a silicon wafer used for manufacturing a semiconductor device. The laser beam 120 is incident from an orientation flat (abbreviated as orientation flat) 150 of the silicon wafer 101. Then, the light is reflected by the upper surface of the wafer 101 as indicated by an arrow 130 and emitted from the direction opposite to the orientation flat 150. An arrow 151 indicates the observation direction of the microscope 102.
第1図(a)(b)を参照して、本実施例の装置におけ
る内部欠陥検査の基本的な動作を説明する。The basic operation of the internal defect inspection in the apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b).
まず、測定対象物101に入射したレーザビームが測定対
象物101の上面112で全反射するように、予め測定対象物
101の側面111へのレーザビームの入射角を設定する。レ
ーザビームの初期入射位置は位置Q1である。位置Q1に所
定の入射角で光路121に示すように入射したレーザビー
ムは、測定対象物101の内部で光路131のように進む。そ
して、測定対象物101の上面112の位置P1において全反射
する。このとき顕微鏡102の焦点は位置P1に合せられて
おり、これにより測定対象物101の上面112の位置P1の近
傍の像を得ることができる。顕微鏡102により得た拡大
像は、検出素子103により電気信号に変換され出力され
る。First, in order that the laser beam incident on the measurement object 101 is totally reflected on the upper surface 112 of the measurement object 101, the measurement object is previously measured.
The incident angle of the laser beam on the side surface 111 of 101 is set. The initial incident position of the laser beam is position Q1. The laser beam incident on the position Q1 at a predetermined incident angle as shown in the optical path 121 travels inside the measurement object 101 as an optical path 131. Then, the light is totally reflected at the position P1 on the upper surface 112 of the measurement object 101. At this time, the focus of the microscope 102 is aligned with the position P1, and thus an image in the vicinity of the position P1 on the upper surface 112 of the measurement object 101 can be obtained. The magnified image obtained by the microscope 102 is converted into an electric signal by the detection element 103 and output.
次に、レーザビームは所定の入射角で規定されるレーザ
ビームの方向を保持したまま、矢印113の方向へ平行移
動される。例えば、レーザビームが光路121から平行移
動して、光路122のように測定対象物101の側面111の位
置Q2に入射したとする。このとき、測定対象物101に入
射したレーザビームは、光路132を通って上面112の位置
R2で全反射し、位置P2を介して進む。Next, the laser beam is translated in the direction of arrow 113 while maintaining the direction of the laser beam defined by the predetermined incident angle. For example, it is assumed that the laser beam moves in parallel from the optical path 121 and is incident on the position Q2 of the side surface 111 of the measuring object 101 as in the optical path 122. At this time, the laser beam incident on the measurement object 101 passes through the optical path 132 and is positioned on the upper surface 112.
Total reflection occurs at R2, and travels through position P2.
レーザビームの矢印113のような平行移動に連動して顕
微鏡102の焦点位置が変更される。レーザビームが位置P
2を通るときには、顕微鏡102はこの位置P2に焦点が合せ
られている。これにより、測定対象物101内部の位置P2
の近傍が観測される。顕微鏡102により得た拡大像は、
検出素子103により電気信号に変換され出力される。The focus position of the microscope 102 is changed in association with the parallel movement of the laser beam as indicated by the arrow 113. Laser beam is in position P
When passing through 2, the microscope 102 is focused on this position P2. As a result, the position P2 inside the measuring object 101 is
The vicinity of is observed. The magnified image obtained by the microscope 102 is
The detection element 103 converts the electric signal and outputs the electric signal.
さらに、レーザビームが平行移動し、光路123を通って
側面111の位置Q3から入射したとする。このとき、測定
対象物101内部に入射したレーザビーム133は、上面112
の位置R3で全反射し、位置P3を通って進む。そして、顕
微鏡102の焦点は位置P3に合せられている。これによ
り、位置P3の近傍の像が得られる。顕微鏡102により得
た拡大像は、検出素子103により電気信号に変換され出
力される。Furthermore, it is assumed that the laser beam moves in parallel and enters from the position Q3 of the side surface 111 through the optical path 123. At this time, the laser beam 133 that has entered the inside of the measurement object 101 has the upper surface 112.
Total reflection occurs at position R3 and proceeds through position P3. Then, the focus of the microscope 102 is aligned with the position P3. As a result, an image near the position P3 is obtained. The magnified image obtained by the microscope 102 is converted into an electric signal by the detection element 103 and output.
さらに、レーザビームを平行移動し、光路124のように
測定対象物101の側面111の位置Qnに入射させる。このと
き測定対象物101に入射したレーザビームは、光路134の
ように上面112の位置Rnで全反射し、位置Pnを通って進
む。このとき顕微鏡102の焦点は位置Pnに合せられてい
る。これにより、位置Pnの近傍の像が得られる。顕微鏡
102により得た拡大像は、検出素子103により電気信号に
変換され出力される。Further, the laser beam is translated and is made incident on the position Qn of the side surface 111 of the measurement object 101 as in the optical path 124. At this time, the laser beam incident on the measuring object 101 is totally reflected at the position Rn on the upper surface 112 like the optical path 134, and proceeds through the position Pn. At this time, the focus of the microscope 102 is aligned with the position Pn. As a result, an image near the position Pn is obtained. microscope
The magnified image obtained by 102 is converted into an electric signal by the detection element 103 and output.
このようにして、レーザビームの入射位置を順次変更
し、測定対象物の上面で全反射させ、位置P1〜Pnを矢印
114および矢印115のように順次通過させる。一方、顕微
鏡102の焦点はこのようなレーザビームの移動に連動
し、レーザビームが位置P1〜Pnを通過するときにその通
過位置P1〜Pnに焦点が合うようにしてある。検出素子10
3は、この光学的な像を電気信号に変換し出力する。こ
れにより、測定対象物101の厚さ方向(垂直方向)の像
を表す電気信号が得られ、これに基づいて欠陥を検査す
ることができる。In this way, the incident position of the laser beam is sequentially changed, and the laser beam is totally reflected on the upper surface of the measurement object, and the positions P1 to Pn are indicated by arrows.
114 and arrow 115 are sequentially passed. On the other hand, the focus of the microscope 102 is interlocked with such movement of the laser beam so that when the laser beam passes through the positions P1 to Pn, the passing positions P1 to Pn are focused. Detection element 10
3 converts this optical image into an electric signal and outputs it. Thereby, an electric signal representing an image of the measurement object 101 in the thickness direction (vertical direction) is obtained, and the defect can be inspected based on the electric signal.
第2図は、このようなレーザビームによる測定対象物内
部の欠陥からの散乱の様子を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing how the laser beam scatters from a defect inside the measuring object.
同図において、201は測定対象物(ここでは断面を示し
ている)、202はレーザビームの光束、203は散乱光を示
す矢印、204は測定対象物201内部の欠陥、205はレーザ
ビームの進行方向、206は散乱光の観測方向を示す。In the figure, 201 is an object to be measured (a cross section is shown here), 202 is a luminous flux of a laser beam, 203 is an arrow indicating scattered light, 204 is a defect inside the object to be measured 201, and 205 is the progress of the laser beam. The direction 206 indicates the observation direction of scattered light.
矢印205のように進行するレーザビームの光束202中にあ
る欠陥203からは、矢印203のように散乱光が発生する。
この散乱光203のうち観測方向206の成分が、第1図で説
明したように顕微鏡を介して撮像器に入射する。Scattered light is generated from the defect 203 in the light beam 202 of the laser beam traveling as indicated by the arrow 205, as indicated by the arrow 203.
A component of the scattered light 203 in the observation direction 206 is incident on the image pickup device through the microscope as described in FIG.
第3図は、この実施例の装置の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the apparatus of this embodiment.
同図において、301は測定対象物、303はレーザ発振器、
302はレーザ発振器303から射出されたレーザビームを示
す。305および307はレーザビーム302の進行方向を変更
するための全反射ミラー、304は全反射ミラー305を駆動
しレーザビーム302を紙面に垂直な方向に振らせるため
の駆動用モータ、306は全反射ミラー307を矢印Sのよう
に駆動しレーザビーム302の測定対象物301の側面への入
射位置を第1図に示したように平行移動させるための圧
電素子を示す。309は測定対象物301の所定の位置に焦点
を合せてその拡大像を得る顕微鏡、310は顕微鏡309によ
る拡大像を電気信号(撮像結果である情報を含む情報信
号)に変換する撮像器、308は顕微鏡309の鏡筒を矢印T
のように駆動し顕微鏡309の測定対象物301内における焦
点位置を変更することができるようにするための鏡筒駆
動部を示す。In the figure, 301 is an object to be measured, 303 is a laser oscillator,
Reference numeral 302 denotes a laser beam emitted from the laser oscillator 303. Reference numerals 305 and 307 are total reflection mirrors for changing the traveling direction of the laser beam 302, 304 is a drive motor for driving the total reflection mirror 305 to swing the laser beam 302 in a direction perpendicular to the paper surface, and 306 is total reflection. A piezoelectric element for driving the mirror 307 in the direction of arrow S to move the incident position of the laser beam 302 on the side surface of the object 301 to be measured in parallel as shown in FIG. Reference numeral 309 is a microscope that focuses on a predetermined position of the measurement object 301 to obtain an enlarged image thereof, 310 is an imager that converts the enlarged image by the microscope 309 into an electric signal (information signal including information that is an imaging result), 308 Arrow T on the microscope 309 barrel
A lens barrel drive unit for driving as described above to change the focus position in the measurement object 301 of the microscope 309 is shown.
311は撮像器310から接続線351を介して入力した撮像結
果である情報信号を撮像画面に対応する行列状の画像情
報として記憶する画像メモリ回路、312は接続線352を介
して入力した画像情報に対し所定の処理を行う画像処理
回路、313は画像処理回路312から接続線354を介して入
力したバイナリー信号に基づいて所定の演算処理を行う
演算処理回路である。Reference numeral 311 denotes an image memory circuit that stores an information signal, which is an image pickup result input from the image pickup device 310 via the connection line 351, as matrix image information corresponding to the image pickup screen, and 312 indicates image information input via the connection line 352. An image processing circuit 313 performs a predetermined process, and an arithmetic processing circuit 313 performs a predetermined arithmetic process based on a binary signal input from the image processing circuit 312 via the connection line 354.
314は接続線363を介して鏡筒駆動信号を出力し鏡筒駆動
部308を駆動するオートフォーカス制御回路、316は画像
処理回路312から接続線353を介して出力される欠陥情報
信号および演算回路313から接続線355を介して出力され
る計測信号に基づいてビデオ信号を生成出力する表示処
理回路、317はこの表示処理回路316から接続線356を介
して入力したビデオ信号に基づいて欠陥の垂直断面像お
よび演算結果を表示する表示回路、318は表示処理回路3
16から接続線357を介して所定の記録信号を入力しいわ
ゆるハードコピーを得る記録器である。Reference numeral 314 is an autofocus control circuit that outputs a lens barrel drive signal via the connection line 363 to drive the lens barrel drive unit 308, and 316 is a defect information signal and arithmetic circuit output from the image processing circuit 312 via the connection line 353. A display processing circuit that generates and outputs a video signal based on a measurement signal output from 313 via a connection line 355, and 317 is a vertical line of a defect based on a video signal input from this display processing circuit 316 via a connection line 356. A display circuit for displaying a cross-sectional image and a calculation result, 318 is a display processing circuit 3
This is a recorder for obtaining a so-called hard copy by inputting a predetermined recording signal from 16 through a connection line 357.
322は接続線360を介して駆動用モータ404に駆動信号を
出力するモータ信号発生回路、321は接続線359を介して
圧電素子306に走査信号を出力する高電圧発生回路、320
はレーザ発振器303に電力を供給するレーザ用電源であ
る。315は接続線364〜367を介して高電圧発生回路321、
モータ信号発生回路322、画像メモリ回路311およびオー
トフォーカス制御回路314にそれぞれ同期信号を出力す
る同期信号発生回路である。319は接続線358を介して同
期信号発生回路315、表示処理回路316およびレーザ用電
源320に制御信号を出力する制御回路である。322 is a motor signal generation circuit that outputs a drive signal to the drive motor 404 via a connection line 360, 321 is a high voltage generation circuit that outputs a scanning signal to the piezoelectric element 306 via a connection line 359, 320
Is a laser power source for supplying power to the laser oscillator 303. 315 is a high voltage generation circuit 321 via connection lines 364 to 367,
A synchronization signal generation circuit that outputs synchronization signals to the motor signal generation circuit 322, the image memory circuit 311, and the autofocus control circuit 314, respectively. A control circuit 319 outputs a control signal to the synchronization signal generation circuit 315, the display processing circuit 316, and the laser power source 320 via the connection line 358.
第3図を参照して、本実施例の内部欠陥検査装置の動作
を説明する。測定対象物301は板状の物体とし、その垂
直断面(厚さ方向に沿う断面)の像を得てこの断面にお
ける欠陥を検査する場合について説明する。The operation of the internal defect inspection apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. A case will be described in which the measurement object 301 is a plate-like object, an image of a vertical cross section (cross section along the thickness direction) of the object is obtained, and defects in this cross section are inspected.
第3図を参照して、測定対象物301は顕微鏡309の直下に
その上面が顕微鏡309の観測方法を向くように配置され
る。第3図では第1図と同様に測定対象物の垂直断面を
示す。測定対象物301を配置した後、制御回路319はレー
ザ用電源320をオンし、レーザ発振器303からレーザビー
ム302を射出させる。Referring to FIG. 3, measurement object 301 is arranged immediately below microscope 309 such that its upper surface faces the observation method of microscope 309. Similar to FIG. 1, FIG. 3 shows a vertical cross section of the measuring object. After arranging the measuring object 301, the control circuit 319 turns on the laser power source 320 and causes the laser oscillator 303 to emit the laser beam 302.
そして、このレーザビーム302が測定対象物301の上面の
所定位置P1において全反射するように、全反射ミラー30
5,307の位置を調整する。この調整は手動で行ってもよ
いし、また制御回路319からの制御に基づいて自動で行
なってもよい。レーザビーム302の位置合せとともに、
顕微鏡309の焦点を測定対象物301の上面の位置P1に合せ
る。この焦点合せは手動で行ってもよいし、また制御回
路319からの制御により自動で行ってもよい。Then, the total reflection mirror 30 is configured so that the laser beam 302 is totally reflected at a predetermined position P1 on the upper surface of the measurement object 301.
Adjust the position of 5,307. This adjustment may be performed manually or automatically under the control of the control circuit 319. With the alignment of the laser beam 302,
The focus of the microscope 309 is adjusted to the position P1 on the upper surface of the measurement object 301. This focusing may be performed manually or automatically under the control of the control circuit 319.
レーザ発振器303から射出し、全反射ミラー305,307を介
して測定対象物301の側面からその内部に入射し、測定
対象物301の上面の位置P1において全反射されたレーザ
ビームは、この測定対象物301のもう一方の側面から射
出される。このとき、レーザビーム302の光束は顕微鏡3
09を通して撮像器310に直接入射することはない。しか
し、測定対象物301の位置P1の近傍に内部欠陥があった
場合は、第2図で説明したように、測定対象物301の内
部に入射したレーザビーム302の光束中の欠陥部分から
散乱光が発生する。このとき、顕微鏡309の焦点は位置P
1に合せられている。顕微鏡309は、この散乱光のうち顕
微鏡309に向かう成分を捕え、焦点位置の拡大像を得
る。この拡大像は撮像器310により検出される。The laser beam emitted from the laser oscillator 303, incident on the inside of the measurement object 301 through the total reflection mirrors 305 and 307 from the side surface thereof, and totally reflected at the position P1 on the upper surface of the measurement object 301 is the measurement object 301. Is ejected from the other side of the. At this time, the light flux of the laser beam 302 is transmitted to the microscope 3
There is no direct incidence on the imager 310 through 09. However, when there is an internal defect in the vicinity of the position P1 of the measurement object 301, scattered light from the defect portion in the luminous flux of the laser beam 302 incident on the inside of the measurement object 301 is scattered as described in FIG. Occurs. At this time, the focus of the microscope 309 is the position P.
Aligned to 1. The microscope 309 captures the component of this scattered light that is directed to the microscope 309, and obtains an enlarged image of the focal position. This magnified image is detected by the image pickup device 310.
撮像器310は顕微鏡309により得た位置P1近傍の像を電気
信号に変換し、情報信号として接続線351に出力する。
この情報信号は位置P1からの散乱光の強度を示す。この
情報信号は画像メモリ回路311に入力する。画像メモリ
回路311は、この情報信号に従って散乱光の強度を示す
値を位置P1に対応する記憶位置に格納する。The imager 310 converts the image near the position P1 obtained by the microscope 309 into an electric signal and outputs it as an information signal to the connection line 351.
This information signal indicates the intensity of scattered light from the position P1. This information signal is input to the image memory circuit 311. The image memory circuit 311 stores a value indicating the intensity of scattered light in a storage position corresponding to the position P1 according to this information signal.
ここで、測定対象物301に入射するレーザビームは、第
1図で説明したように順次平行移動され、顕微鏡309の
焦点位置もレーザビームの移動に連動して移動するよう
にしてある(レーザビームの移動と顕微鏡の焦点の移動
との連動した動作については後述する)。したがって、
測定対象物301の位置P1の散乱光の観測に引続いて位置P
1から紙面の下側(測定対象物301の垂直方向)の各位置
に関する散乱光の観測が行われる。このように第1,2図
で説明したような垂直方向の各位置からの散乱光を観測
し、これら各位置からの散乱光の強度がそれぞれ画像メ
モリ回路311の所定の列に記憶される。画像メモリ回路3
11の一列(一連の記憶位置)に記憶された散乱光の強度
情報は、測定対象物301の位置P1を通る垂直方向(点線3
70)の欠陥情報を示すものとなる。Here, the laser beam incident on the measuring object 301 is sequentially moved in parallel as described with reference to FIG. 1, and the focus position of the microscope 309 is also moved in association with the movement of the laser beam (laser beam). The operation that is interlocked with the movement of the microscope and the movement of the focus of the microscope will be described later). Therefore,
After the observation of the scattered light at the position P1 of the measuring object 301, the position P
The scattered light is observed for each position from 1 to the lower side of the paper (in the vertical direction of the measuring object 301). Thus, the scattered light from each position in the vertical direction as described with reference to FIGS. 1 and 2 is observed, and the intensity of the scattered light from each position is stored in a predetermined column of the image memory circuit 311. Image memory circuit 3
The scattered light intensity information stored in one row of 11 (a series of storage positions) is in the vertical direction (dotted line 3) passing through the position P1 of the measurement object 301.
70) Defect information is shown.
さらに、後述するように全反射ミラー305を駆動するこ
とにより、レーザビーム302の光路を紙面に垂直な方向
に若干ずらすことができる。そして、先に観測した点線
370に沿う垂直方向の情報に加え、その位置から紙面の
手前または奥側の方向に少しずれた位置での垂直方向の
欠陥情報を得る。この情報は画像メモリ回路311の先に
記憶した列の次の一列に記憶する。このような動作を繰
返し、画像メモリ回路311には行列状に並べられた画像
情報が記憶される。この画像情報は、第3図の測定対象
物301の点線370を含み紙面に垂直な断面(2次元)の画
像情報である。Further, by driving the total reflection mirror 305 as described later, the optical path of the laser beam 302 can be slightly shifted in the direction perpendicular to the paper surface. And the dotted line observed earlier
In addition to information in the vertical direction along 370, defect information in the vertical direction at a position slightly deviated from that position in the front or back direction of the paper surface is obtained. This information is stored in the next column of the previously stored column of the image memory circuit 311. By repeating such operations, image information arranged in a matrix is stored in the image memory circuit 311. This image information is image information of a cross section (two-dimensional) perpendicular to the paper surface including the dotted line 370 of the measurement object 301 in FIG.
この画像情報は接続線352を介して画像処理回路312に入
力する。この画像処理回路312は、入力した画像情報を
背景雑音(バックグラウンドノイズ)が一定となるよう
に処理し、測定対象物301の断面像における内部欠陥を
強調するようにする。その結果として、欠陥情報信号を
接続線353を介して表示処理回路316へと出力する。ま
た、画像処理回路312は、入力した画像情報を2値化し
バイナリー信号として接続線354を介して演算処理回路3
13へと出力する。This image information is input to the image processing circuit 312 via the connection line 352. The image processing circuit 312 processes the input image information so that the background noise becomes constant, and the internal defect in the cross-sectional image of the measurement object 301 is emphasized. As a result, the defect information signal is output to the display processing circuit 316 via the connection line 353. Further, the image processing circuit 312 binarizes the input image information as a binary signal and outputs the binary signal via the connection line 354.
Output to 13.
この演算処理回路313は、入力したバイナリー信号から
観測範囲全体に対する内部欠陥の面積比率、個数、およ
び欠陥の大きさなどを計算し、その結果を接続線355を
介して表示処理回路316へと出力する。表示処理回路316
は、画像処理回路312と演算処理回路313からの信号を処
理し、ビデオ信号を生成して接続線356に出力する。こ
のビデオ信号は表示回路317に入力し、欠陥の垂直断面
像および上述したような演算結果を表示する。さらに、
表示処理回路316から出力された画像情報および演算結
果は、記憶信号として接続線357を介して記録器318へと
入力する。記録器318は入力した記録信号に基づいてハ
ードコピーの記録を出力する。This arithmetic processing circuit 313 calculates the area ratio, the number of internal defects, the size of defects, and the like of the internal defects with respect to the entire observation range from the input binary signal, and outputs the result to the display processing circuit 316 via the connection line 355. To do. Display processing circuit 316
Processes signals from the image processing circuit 312 and the arithmetic processing circuit 313, generates a video signal, and outputs the video signal to the connection line 356. This video signal is input to the display circuit 317 to display the vertical cross-sectional image of the defect and the calculation result as described above. further,
The image information and the calculation result output from the display processing circuit 316 are input to the recorder 318 via the connection line 357 as a storage signal. The recorder 318 outputs a hard copy record based on the input recording signal.
制御回路319は、全体システムの制御を行うための制御
信号を生成し接続線358を介して表示処理回路316、レー
ザ用電源320および同期信号発生回路315へと出力する。
同期信号発生回路315は、制御回路319からの制御信号の
指示に基づき画像メモリ回路311、高電圧発生回路321お
よびモータ信号発生回路322に同期信号を出力する。The control circuit 319 generates a control signal for controlling the entire system and outputs the control signal to the display processing circuit 316, the laser power supply 320, and the synchronization signal generation circuit 315 via the connection line 358.
The synchronization signal generation circuit 315 outputs a synchronization signal to the image memory circuit 311, the high voltage generation circuit 321, and the motor signal generation circuit 322 based on the instruction of the control signal from the control circuit 319.
この同期信号を受けて、まず高電圧発生回路321は接続
線359を介して圧電素子306の駆動用の走査信号を出力す
る。一方、同期信号発生回路315からの同期信号を受け
て、モータ信号発生回路322は、全反射ミラー305の駆動
用モータ304への駆動信号を出力する。さらに、同期信
号発生回路315から出力された同期信号に基づいて、オ
ートフォーカス制御回路314は鏡筒駆動部308を駆動し、
顕微鏡309の焦点をレーザビームの測定対象物301内部の
光路の所定位置に合せる。また、同期信号発生回路315
から出力された同期信号に基づいて、画像メモリ回路31
1は、撮像器310から出力される情報信号を、対応する行
および列の記憶位置に記憶する。Upon receiving this synchronization signal, the high voltage generation circuit 321 first outputs a scanning signal for driving the piezoelectric element 306 via the connection line 359. On the other hand, upon receiving the synchronization signal from the synchronization signal generation circuit 315, the motor signal generation circuit 322 outputs a drive signal to the drive motor 304 of the total reflection mirror 305. Further, based on the synchronization signal output from the synchronization signal generation circuit 315, the autofocus control circuit 314 drives the lens barrel drive unit 308,
The focus of the microscope 309 is adjusted to a predetermined position of the optical path inside the measuring object 301 of the laser beam. In addition, the synchronization signal generation circuit 315
Based on the synchronization signal output from the image memory circuit 31
1 stores the information signal output from the imager 310 in the corresponding row and column storage locations.
同期信号発生回路315の同期信号による各部の連動した
動作は以下のようなものである。The interlocking operation of each unit by the synchronizing signal of the synchronizing signal generating circuit 315 is as follows.
まず、駆動用モータ304の駆動により全反射ミラー305が
位置づけられる。これにより、レーザビーム302が測定
対象物301を通過する面(第3図の紙面に平行な面)が
規定される。次に、圧電素子306を駆動することにより
全反射ミラー307を矢印Sの方向に移動して、レーザビ
ーム302を第1図に示したように走査する。同時に、鏡
筒駆動部308を駆動することにより顕微鏡309の焦点位置
を位置P1から点線370に沿って移動させ、レーザビーム3
02の光路と点線370とが交差する位置に顕微鏡309の焦点
が合うようにする。この顕微鏡309による観測により点
線370に沿って得られた散乱光の強度データは、画像メ
モリ回路311の所定の列に記憶される。このようにして
測定対象物301のある垂直方向のデータが得られる。First, the total reflection mirror 305 is positioned by driving the driving motor 304. As a result, a surface (a surface parallel to the paper surface of FIG. 3) through which the laser beam 302 passes the measurement object 301 is defined. Next, by driving the piezoelectric element 306, the total reflection mirror 307 is moved in the direction of arrow S, and the laser beam 302 is scanned as shown in FIG. At the same time, by driving the lens barrel drive unit 308, the focus position of the microscope 309 is moved from the position P1 along the dotted line 370, and the laser beam 3
The microscope 309 is focused on a position where the optical path of 02 and the dotted line 370 intersect. The intensity data of the scattered light obtained along the dotted line 370 by the observation with the microscope 309 is stored in a predetermined column of the image memory circuit 311. In this way, the vertical data with the measurement object 301 is obtained.
次に、駆動用モータ304を駆動することにより全反射ミ
ラー305を若干ずらし先に測定した測定対象物301の測定
位置から少しずらした隣接位置の垂直方向のデータを得
る。この垂直方向の散乱光強度データは、先に画像メモ
リ回路311に記憶されているデータの隣の列に記憶す
る。Next, the driving motor 304 is driven to shift the total reflection mirror 305 slightly, and vertical data of the adjacent position slightly shifted from the measurement position of the measurement object 301 measured earlier is obtained. The scattered light intensity data in the vertical direction is stored in the column next to the data previously stored in the image memory circuit 311.
このようにして、レーザビーム302を全反射ミラー305に
より第3図の紙面に垂直な方向に少しずつ振らし、全反
射ミラー307により第1図に示すようなレーザビームの
走査を行い、顕微鏡により観察することを繰返し、測定
対象物301の点線370を含み紙面に垂直な方向の断面にお
ける散乱光の強度データを得る。この散乱光の強度デー
タは画像メモリ回路311に画像情報として記憶される。
1つの断面における画像情報が記憶されるまでは以上の
ようにして制御回路319からの制御信号に基づく同期信
号発生回路315の制御により各ブロックが連動して動作
し1つの断面の画像情報が得られる。In this way, the laser beam 302 is gradually swung by the total reflection mirror 305 in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 3, and the laser beam is scanned by the total reflection mirror 307 as shown in FIG. By repeating the observation, the intensity data of the scattered light in the section including the dotted line 370 of the measuring object 301 in the direction perpendicular to the paper surface is obtained. The intensity data of the scattered light is stored in the image memory circuit 311 as image information.
Until the image information of one cross section is stored, each block operates in cooperation with the control of the synchronizing signal generating circuit 315 based on the control signal from the control circuit 319 as described above to obtain the image information of one cross section. To be
なお、このような動作で測定対象物301のある断面にお
ける二次元的な内部欠陥の情報が得られるが、さらに測
定対象物301を第3図の紙面の左右方向に少しずつずら
して上記のような測定を行うことにより三次元的な内部
欠陥のデータが得られる。Although the information of the two-dimensional internal defect in the cross section of the measurement object 301 can be obtained by such an operation, the measurement object 301 is further shifted slightly in the left-right direction on the paper surface of FIG. 3 as described above. By performing various measurements, three-dimensional internal defect data can be obtained.
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、測定対象物中の
内部欠陥を検査するためにレーザビームの測定対象物へ
の入射位置を移動させこの入射位置の移動に連動して光
学手段の焦点をそのレーザビームの光路上の位置に自動
的に合せるようにしているので、測定対象物中の任意の
方向の内部欠陥の分布例えばシリコンウエハのようなも
のの垂直方向の内部欠陥の分布を非破壊で測定すること
ができる。また、レーザビームの方向と光学手段の観測
方向とを適宜設定することにより小さな内部欠陥が大き
な内部欠陥に埋もれてしまい正確な検査ができないとい
うことがない。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, in order to inspect internal defects in an object to be measured, the incident position of the laser beam on the object to be measured is moved and interlocked with the movement of the incident position. Since the focus of the optical means is automatically adjusted to the position on the optical path of the laser beam, the distribution of the internal defects in the measurement object in any direction, for example, the vertical internal defects of a silicon wafer or the like. Can be measured nondestructively. Further, by appropriately setting the direction of the laser beam and the observation direction of the optical means, it is possible to prevent a small internal defect from being buried in a large internal defect and prevent accurate inspection.
また、測定対象物の第1の表面から入射したレーザビー
ムが第2の表面にて全反射するようにレーザビームを測
定対象物に入射させこの第2の表面の近傍を通るレーザ
ビームによる散乱光を光学手段により観測しているの
で、測定対象物の表面付近の欠陥をも検査することがで
きる。Further, the laser beam is incident on the measuring object such that the laser beam incident from the first surface of the measuring object is totally reflected on the second surface, and scattered light by the laser beam passing near the second surface is obtained. Since it is observed by an optical means, it is possible to inspect defects near the surface of the measuring object.
第1図(a)は、本発明の一実施例に係る内部欠陥検査
装置における測定対象物中のレーザビームの光路などを
示す断面図、 第1図(b)は、第1図(a)の測定対象物の斜視図、 第2図は、測定対象物中をレーザビームが進む際におけ
る内部欠陥からの散乱光の発生の様子を示す断面図、 第3図は、本実施例の内部欠陥検査装置の概略構成を示
すブロック図、 第4図は、従来の透過光を用いた内部欠陥検査装置の概
念図、 第5図(a)〜(c)は、従来の測定対象物にレーザビ
ームを入射させレーザビームの方向と直交する方向から
観測する方式の内部欠陥検査装置の概念図である。 101:測定対象物、102:顕微鏡、103:撮像器(検出素
子)、131〜134:レーザビーム、203:散乱光、204:欠陥
部分、302:レーザビーム、303:レーザ発振器、304:駆動
用モータ、305,307:全反射ミラー、306:圧電素子、308:
鏡筒駆動部、309:顕微鏡、310:撮像器、311:画像メモリ
回路、312:画像処理回路、313:演算処理回路、314:オー
トフォーカス制御回路、315:同期信号発生回路、316:表
示処理回路、317:表示回路、318:記録器、319:制御回
路、320:レーザ用電源、321:高圧発生回路、322:モータ
信号発生回路。FIG. 1 (a) is a sectional view showing an optical path of a laser beam in a measurement object in an internal defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is FIG. 1 (a). 2 is a perspective view of the measurement object of FIG. 2, FIG. 2 is a cross-sectional view showing how scattered light is generated from an internal defect when a laser beam travels through the measurement object, and FIG. 3 is an internal defect of this embodiment. FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of an inspection device, FIG. 4 is a conceptual diagram of a conventional internal defect inspection device using transmitted light, and FIGS. 5 (a) to 5 (c) are laser beams for a conventional measurement object. FIG. 3 is a conceptual diagram of an internal defect inspection apparatus of a type in which is incident and is observed from a direction orthogonal to the direction of a laser beam. 101: object to be measured, 102: microscope, 103: imager (detection element), 131 to 134: laser beam, 203: scattered light, 204: defective part, 302: laser beam, 303: laser oscillator, 304: for driving Motor, 305, 307: Total reflection mirror, 306: Piezoelectric element, 308:
Lens barrel drive unit, 309: Microscope, 310: Imager, 311: Image memory circuit, 312: Image processing circuit, 313: Arithmetic processing circuit, 314: Autofocus control circuit, 315: Synchronous signal generation circuit, 316: Display processing Circuit, 317: display circuit, 318: recorder, 319: control circuit, 320: laser power supply, 321: high voltage generation circuit, 322: motor signal generation circuit.
Claims (2)
射させ、該レーザビームによる測定対象物内部からの散
乱光を光学手段に入射させて画像情報として得ることに
より測定対象物内部の欠陥を検査する内部欠陥検査方法
において、 上記の測定対象物の第1の表面から内部へ入射したレー
ザビームが上記測定対象物の第2の表面にて全反射する
ように、レーザビームを測定対象物に入射させ、この第
2の表面の近傍を通るレーザビームによる散乱光を上記
光学手段に入射させて第2の表面近傍の欠陥を検査する
ことを特徴とする内部欠陥検査方法。1. A defect inside the object to be measured is obtained by causing a laser beam that is narrowed down to enter the object to be measured and causing scattered light from the inside of the object to be measured by the laser beam to enter optical means to obtain image information. In an internal defect inspection method for inspecting, a laser beam is applied to an object to be measured such that the laser beam incident from the first surface of the object to be measured is totally reflected on the second surface of the object to be measured. An internal defect inspection method, which comprises injecting the light scattered by a laser beam that passes through the vicinity of the second surface into the optical means to inspect defects near the second surface.
射出手段と、 測定対象物の第1の表面上における該レーザビームの入
射位置を移動させる入射位置移動手段と、 上記測定対象物の第1の表面から入射したレーザビーム
が測定対象物の第2の表面にて全反射するように、レー
ザビームの測定対象物への入射方向を制御する入射方向
制御手段と、 該レーザビームによる測定対象物内部からの散乱光を入
射し画像情報として得る光学手段と、 該レーザビームの入射位置の移動に連動して、該レーザ
ビームの測定対象物内の光路中の測定位置に上記光学手
段の焦点を合せる焦点合せ手段と を具備し、上記測定対象物の第2の表面にて全反射する
ような第2の表面近傍を通るレーザビームの光路中の測
定位置に上記光学手段の焦点を合せ、該レーザビームに
よる散乱光を上記光学手段に入射させることにより、第
2の表面近傍の欠陥を検査することを特徴とする内部欠
陥検査装置。2. A laser emitting means for emitting a laser beam narrowed down, an incident position moving means for moving an incident position of the laser beam on the first surface of the measuring object, and a first measuring object for the measuring object. Incident direction control means for controlling the incident direction of the laser beam to the measurement object so that the laser beam incident from the surface of the laser beam is totally reflected by the second surface of the measurement object, and the measurement object by the laser beam. Optical means for receiving scattered light from the inside as image information, and, in conjunction with the movement of the incident position of the laser beam, focus the optical means on the measurement position in the optical path of the laser beam in the measuring object. Focusing means for adjusting the focus of the optical means to a measurement position in an optical path of a laser beam passing through the vicinity of the second surface of the object to be measured and totally reflecting the second surface of the object to be measured, The light scattered by Zabimu by incident on the optical means, the internal defect inspection apparatus characterized by inspecting defects of a second near the surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2111836A JPH0760136B2 (en) | 1990-05-01 | 1990-05-01 | Internal defect inspection method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2111836A JPH0760136B2 (en) | 1990-05-01 | 1990-05-01 | Internal defect inspection method and apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0412254A JPH0412254A (en) | 1992-01-16 |
| JPH0760136B2 true JPH0760136B2 (en) | 1995-06-28 |
Family
ID=14571392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2111836A Expired - Lifetime JPH0760136B2 (en) | 1990-05-01 | 1990-05-01 | Internal defect inspection method and apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760136B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5790247A (en) * | 1995-10-06 | 1998-08-04 | Photon Dynamics, Inc. | Technique for determining defect positions in three dimensions in a transparent structure |
| JP4905029B2 (en) * | 2006-09-28 | 2012-03-28 | 住友金属鉱山株式会社 | Light scattering observation device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2604607B2 (en) * | 1987-12-09 | 1997-04-30 | 三井金属鉱業株式会社 | Defect distribution measurement method and equipment |
-
1990
- 1990-05-01 JP JP2111836A patent/JPH0760136B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0412254A (en) | 1992-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3790287A (en) | Surface inspection with scanned focused light beams | |
| JP3404134B2 (en) | Inspection device | |
| JP3258385B2 (en) | Optical board inspection system | |
| CN100561204C (en) | Inspection system with oblique viewing angle | |
| CN110073203B (en) | Method and apparatus for inspecting defects on transparent substrates | |
| JP3855756B2 (en) | 3D color shape detection device and 3D scanner | |
| EP1606605A2 (en) | System for detection of wafer defects | |
| KR20010050444A (en) | Focal point control mechanism and method and apparatus and method for inspecting semiconductor wafer | |
| JPH0754684B2 (en) | electronic microscope | |
| JP2010112803A (en) | Substrate inspecting apparatus and photodetector | |
| TWI607253B (en) | Autofocus system, method and image detecting instrument | |
| JPH07294422A (en) | Detecting method for surface vicinity crystal defect and device therefor | |
| JP3105702B2 (en) | Optical defect inspection equipment | |
| JP2000505906A (en) | Optical inspection apparatus and lithography apparatus provided with this inspection apparatus | |
| TW202026084A (en) | Laser processing method, semiconductor device manufacturing method, and examination device | |
| JPH0760136B2 (en) | Internal defect inspection method and apparatus | |
| JP4040777B2 (en) | Foreign matter inspection device | |
| JP2004093211A (en) | Nondestructive inspection system | |
| JPH0536726B2 (en) | ||
| JP2624481B2 (en) | Inspection system for semiconductor device by photo-induced current | |
| JP3142991B2 (en) | Laser scanning device and image forming method | |
| JP2001083098A (en) | Optical surface inspection mechanism and device | |
| JPH1183465A (en) | Surface inspection method and device | |
| JP2006010334A (en) | Inspection apparatus, inspection method, and pattern substrate manufacturing method | |
| JP6251049B2 (en) | Surface shape inspection device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080628 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090628 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100628 Year of fee payment: 15 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |