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JPH06129844A - Inspection device - Google Patents

Inspection device

Info

Publication number
JPH06129844A
JPH06129844A JP30760392A JP30760392A JPH06129844A JP H06129844 A JPH06129844 A JP H06129844A JP 30760392 A JP30760392 A JP 30760392A JP 30760392 A JP30760392 A JP 30760392A JP H06129844 A JPH06129844 A JP H06129844A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
sample
optical system
contrast pattern
inspection
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.)
Withdrawn
Application number
JP30760392A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazumi Haga
一実 芳賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
REI TEX KK
Original Assignee
REI TEX KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by REI TEX KK filed Critical REI TEX KK
Priority to JP30760392A priority Critical patent/JPH06129844A/en
Publication of JPH06129844A publication Critical patent/JPH06129844A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a highly contrasted clear contrast pattern by providing a shielding body at a rear side focus or its nearby position so as to cut off a part of the reflecting light heading to the measuring face and also irradiating the light at larger angle of incidence than that of the parallel light to a sample. CONSTITUTION:A surface 2a of a plate-shaped sample 2 is irradiated with the light in the normal direction and the diagonal direction from each of light sources 5a-5c of light irradiating means A-C, and the reflected light from the sample face 2a is led to a screen 4 via a collimator lens 8, a half mirror 11, and an aperture diaphragm 3 so as to form a contrast pattern. In this way, measurement can be carried out with focusing on the sample face 2a, and also a definition of the contrast pattern is improved as diffused light can be eliminated by the aperture diaphragm 3. As the contrast difference of the contrast pattern can be emphasized by converting the irradiation direction or an angle of incidence by the light irradiation means B, C, the highly contrasted and clear contrast pattern can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、検査装置に関するも
ので、さらに詳しくは、シュリーレン光学系を改良して
なる検査装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inspection device, and more particularly to an inspection device having an improved Schlieren optical system.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路の製造に用いられるアズ
グローンウェーハあるいは鏡面ウェーハやガラス基板等
の表面状態(うねり、ディンプル、突起、洗浄不良また
はバフダメージなど)を検出する検査装置として、従
来、シュリーレン光学系を用いた検査装置が知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, Schlieren has been used as an inspection device for detecting the surface condition (waviness, dimples, protrusions, cleaning failure or buff damage) of an as-grown wafer or a mirror-finished wafer or a glass substrate used for manufacturing semiconductor integrated circuits. An inspection device using an optical system is known.

【0003】この検査装置で用いられるシュリーレン光
学系は、試料面の凹凸による屈折率変化や反射率変化を
明暗の差として表す代表的な光学系の1つである。この
光学系は、点光源からの光を光学素子(レンズ)によっ
て平行光にし、試料面にその法線方向から照射し、その
反射光または透過光を光学素子(レンズ)によって収束
し、その後側焦点に設置されたナイフエッジ(遮蔽体)
によって拡散光の一部を遮断するように構成されている
ともに、その後方において肉眼やカメラ等によって試料
面の像を観測するようになっている。
The Schlieren optical system used in this inspection apparatus is one of the typical optical systems that represents the change in the refractive index and the change in the reflectance due to the unevenness of the sample surface as the difference in brightness. This optical system collimates the light from a point light source by an optical element (lens), irradiates the sample surface from its normal direction, converges the reflected light or transmitted light by an optical element (lens), and the rear side. Knife edge (shield) installed at the focal point
Is configured to block a part of the diffused light, and an image of the sample surface is observed behind it by the naked eye or a camera.

【0004】この光学系によれば、試料面に凹凸がある
と光が拡散されるが、この拡散光のうちナイフエッジに
当たった光は遮断される。その結果、ナイフエッジの後
方で像を観測した場合、ナイフエッジで遮られた拡散光
に対応する部分の像は他の部分の像に比べて暗くなる。
これにより、試料面の状態に対応した明暗パターンが得
られる。その結果、この明暗パターンから試料面の状態
が検出できることになる。
According to this optical system, light is diffused when the sample surface has irregularities, but of the diffused light, the light striking the knife edge is blocked. As a result, when the image is observed behind the knife edge, the image of the portion corresponding to the diffused light blocked by the knife edge becomes darker than the images of other portions.
As a result, a bright / dark pattern corresponding to the state of the sample surface can be obtained. As a result, the state of the sample surface can be detected from this bright and dark pattern.

【0005】一方、前記シュリーレン光学系からナイフ
エッジを取り去って、観測面のピントを光軸方向に僅か
にずらすことにより、比較的コントラストの高い場所を
選んで試料面の状態を観測するようにした検査装置も知
られている。
On the other hand, by removing the knife edge from the Schlieren optical system and slightly shifting the focus of the observation surface in the direction of the optical axis, it is possible to observe the state of the sample surface by selecting a location with a relatively high contrast. Inspection devices are also known.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来の
検査装置にあっては下記のような問題があった。
However, these conventional inspection apparatuses have the following problems.

【0007】すなわち、前者のシュリーレン光学系を用
いた検査装置では、ナイフエッジ後方で試料面の状態に
応じた明暗パターンは得られるものの、この明暗パター
ンにはナイフエッジによって遮断されなかった拡散光も
多く含まれているため、明暗差が軟調で(コントラスト
が低く)、試料面の状態を精密には検出できないという
不都合があった。
That is, in the former inspection apparatus using the Schlieren optical system, a bright / dark pattern corresponding to the state of the sample surface can be obtained behind the knife edge, but this bright / dark pattern also includes diffused light not blocked by the knife edge. Since a large amount is included, the difference between light and dark is soft (the contrast is low), and there is a disadvantage that the state of the sample surface cannot be detected accurately.

【0008】一方、後者の検査装置のように観測面を光
軸方向に沿って動かすものでは、拡散光がほとんど遮断
されないことから、シュリーレン光学系を用いた検査装
置に比べてさらにコントラストが低くなり、検査の精密
度がさらに低くなるという不都合があった。
On the other hand, in the case of the latter inspection device in which the observation surface is moved along the optical axis direction, the diffused light is hardly blocked, so that the contrast becomes lower than that of the inspection device using the Schlieren optical system. However, there is a disadvantage that the precision of the inspection becomes lower.

【0009】また、両者の検査装置とも、光照射手段は
1つしか設けられていないため、試料が粗面である場合
には、拡散反射によって結像レンズに入る光量が著しく
少なくなり、明暗パターンにおける明部(ハイライト)
の明度が極端に低下する結果、コントラストが極めて低
くなり、反射像(透過像)が不鮮明となってしまう。明
暗パターンにおける明部の明度の低下を防ぐためには、
光源のパワーを上げれば良いが、その場合、拡散光の遮
断が不十分なために暗部(シャドウ)の明度も高くなっ
てしまい、結果として、コントラストの改善を図ること
ができない。
Further, since both of the inspection devices are provided with only one light irradiation means, when the sample has a rough surface, the amount of light entering the imaging lens due to diffuse reflection is remarkably reduced, resulting in a bright and dark pattern. Akibe (highlight)
As a result of the extreme decrease in brightness, the contrast becomes extremely low and the reflected image (transmission image) becomes unclear. To prevent a decrease in the brightness of the bright part in the light-dark pattern,
Although it is sufficient to increase the power of the light source, in that case, the lightness of the dark part (shadow) becomes high due to insufficient blocking of the diffused light, and as a result, the contrast cannot be improved.

【0010】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たもので、コントラストの高い、鮮明な明暗パターンを
得ることができる検査装置を提供することをその目的と
している。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an inspection apparatus capable of obtaining a clear bright and dark pattern with high contrast.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
試料に平行光を照射し、その反射光または透過光を収束
し、後側焦点の後方で前記試料面の観測を行うように構
成されるとともに、前記後側焦点またはその近傍に遮蔽
体を設けて観測面に向かう反射光の一部を遮断するよう
にした光学系を備え、前記平行光よりは大きい入射角で
前記試料に対して光を照射する光照射手段を設けたもの
である。
The invention according to claim 1 is
It is configured to illuminate the sample with parallel light, converge the reflected light or transmitted light, and observe the sample surface behind the rear focus, and provide a shield at or near the rear focus. And an optical system for blocking a part of the reflected light toward the observation surface, and a light irradiating means for irradiating the sample with light at an incident angle larger than that of the parallel light.

【0012】請求項2記載の発明は、請求項1記載の検
査装置における光照射手段を複数設け、その際、これら
複数の光照射手段を入射面が互いに一致しないように配
置したものである。
According to a second aspect of the present invention, a plurality of light irradiating means are provided in the inspection apparatus according to the first aspect, and at this time, the plurality of light irradiating means are arranged so that their incident surfaces do not coincide with each other.

【0013】請求項3記載の発明は、請求項1または請
求項2記載の検査装置における遮蔽体として開口絞りを
設けたものである。
According to a third aspect of the present invention, an aperture stop is provided as a shield in the inspection apparatus according to the first or second aspect.

【0014】[0014]

【作用】この検査装置によれば、光照射手段による光の
照射方向や入射角の変更、あるいは偏光子の挿入や試料
の移動などによって明暗パターンにおける明暗差を強調
することができると同時に、遮蔽体によって無用な反射
光の一部を遮断できるので、コントラストの高い、鮮明
な明暗パターンを得ることができる。
According to this inspection apparatus, it is possible to enhance the light-dark difference in the light-dark pattern by changing the light irradiation direction or the incident angle of the light irradiation means, or inserting the polarizer or moving the sample, and at the same time, shield the light. Since a part of unnecessary reflected light can be blocked by the body, a bright and dark pattern with high contrast can be obtained.

【0015】また、遮蔽体として開口絞りを用いれば、
ナイフエッジを用いる場合に比べて無用な反射光をさら
に除去することができるので、明暗パターンにおける明
暗差をより強調することができる。
If an aperture stop is used as the shield,
Since unnecessary reflected light can be further removed as compared with the case of using a knife edge, it is possible to further emphasize the difference between light and dark in the light and dark pattern.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明に係る検査装置の実施例につい
て説明する。
Embodiments of the inspection apparatus according to the present invention will be described below.

【0017】(1)第1実施例 図1には第1実施例の検査装置の光学系1が示されてい
る。この光学系1について説明すれば、この光学系1
は、平板状の試料2の表面(以下試料面と称す)2aに
その法線方向および斜め方向から光を当て、その試料面
2aからの反射光を収束し、後側焦点の後方でその反射
像をスクリーン4上に投影して観測するようにしたもの
で、その観測にあたっては、後側焦点に置いた開口絞り
(遮蔽体)3によって、試料面2aで散乱された光(拡
散光)を遮断するようになっている。
(1) First Example FIG. 1 shows an optical system 1 of the inspection apparatus of the first example. The optical system 1 will be described.
Illuminates the surface (hereinafter referred to as the sample surface) 2a of the flat plate-shaped sample 2 from the normal direction and the oblique direction, converges the reflected light from the sample surface 2a, and reflects it at the rear of the rear focal point. The image is projected on the screen 4 for observation, and in the observation, the light (diffused light) scattered by the sample surface 2a is scattered by the aperture stop (shield) 3 placed at the rear focal point. It is designed to shut off.

【0018】以下、この光学系1について詳細に説明す
る。
The optical system 1 will be described in detail below.

【0019】この光学系1は3つの光照射手段A,B,
Cを備えている。この光照射手段A,B,Cの各光源5
a,5b,5cとしては特に限定はされないがキセノン
ランプやハロゲンランプなどが用いられている。この光
源5a,5b,5cとして何を用いるかは、検査対称物
(試料2)の性質によって決定することが望ましい。例
えば、鏡面ウェーハなどのように反射率の比較的高いも
のを検査する場合には、ハロゲンランプまたはキセノン
ランプのいずれを用いることとしても良いが、ガラス基
板のように反射率の比較的低いものを検査する場合に
は、輝度の大きいキセノンランプを用いることが望まし
い。
The optical system 1 comprises three light irradiation means A, B,
Equipped with C. Each light source 5 of this light irradiation means A, B, C
The a, 5b, and 5c are not particularly limited, but a xenon lamp, a halogen lamp, or the like is used. What is used as the light sources 5a, 5b, 5c is preferably determined by the property of the inspection object (sample 2). For example, when inspecting a relatively high reflectance such as a mirror-polished wafer, either a halogen lamp or a xenon lamp may be used, but a relatively low reflectance such as a glass substrate may be used. For inspection, it is desirable to use a xenon lamp with high brightness.

【0020】各光源5a,5b,5cには楕円リフレク
タ6a,6b,6cが付設されている。この場合、各光
源5a,5b,5cは楕円リフレクタ6a,6b,6c
の一方の焦点に設置される。各楕円リフレクタ6a,6
b,6cの他方の焦点にはピンホール7a,7b,7c
が置かれる。その結果、楕円の性質によって楕円リフレ
クタ6a,6b,6cで反射された光はピンホール7
a,7b,7cの所で収束される。その結果、この収束
点に点光源を置いたのと同じ状態になる。なお、楕円リ
フレクタ6a,6b,6cの代わりにパラボラリフレク
タを用いても良い。この場合には、パラボラリフレクタ
を出た光はその光軸に平行に進むので、コリメートレン
ズを別途設け、このコリメートレンズによりピンホール
の所に収束するようにする。
Each light source 5a, 5b, 5c is provided with an elliptical reflector 6a, 6b, 6c. In this case, the respective light sources 5a, 5b, 5c are elliptical reflectors 6a, 6b, 6c.
It is installed at one focus. Each elliptical reflector 6a, 6
Pinholes 7a, 7b, 7c are provided at the other focal points of b, 6c.
Is placed. As a result, the light reflected by the elliptical reflectors 6a, 6b, 6c due to the nature of the ellipse will be reflected by the pinhole 7
It is converged at a, 7b and 7c. As a result, the state is the same as when a point light source is placed at this convergence point. A parabolic reflector may be used instead of the elliptical reflectors 6a, 6b and 6c. In this case, since the light emitted from the parabolic reflector travels in parallel to the optical axis thereof, a collimating lens is separately provided and the collimating lens is used to converge the light at the pinhole.

【0021】また、各ピンホール7a,7b,7cの近
傍には所望の波長範囲の光だけを透過させる波長選択フ
ィルタ10a,10b,10cが設置されている。この
波長選択フィルタ10a,10b,10cとしては例え
ば干渉フィルタが用いられる。この波長選択フィルタ1
0a,10b,10cの設置は任意であり、その設置場
所もピンホール7a,7b,7cの近傍に限定されず、
例えばハーフミラー11の後ろであっても良い。この波
長選択フィルタ10a,10b,10cは光学系1の感
度調節機能を持ち、試料面2aの凹凸のピークツーバレ
ーが小さい場合には波長の短い領域を選択することが望
ましい。
Further, wavelength selection filters 10a, 10b, 10c for transmitting only light in a desired wavelength range are installed near the pinholes 7a, 7b, 7c. As the wavelength selection filters 10a, 10b, 10c, for example, interference filters are used. This wavelength selection filter 1
The installation of 0a, 10b, 10c is optional, and the installation location is not limited to the vicinity of the pinholes 7a, 7b, 7c,
For example, it may be behind the half mirror 11. The wavelength selection filters 10a, 10b, 10c have a sensitivity adjusting function of the optical system 1, and when the peak-to-valley of the unevenness of the sample surface 2a is small, it is desirable to select a short wavelength region.

【0022】また、光照射手段Aにおいては、ピンホー
ル7aと試料2との間に、波長選択フィルタ10aを透
過した光を平行光に変えるためのコリメートレンズ8が
設けられている。このコリメートレンズ8はピンホール
7aが前側焦点にくるような位置に設置される。このコ
リメートレンズ8としては、光のロスを可及的に少なく
するため収差の小さいものを使用することが望ましい。
Further, in the light irradiating means A, a collimator lens 8 for converting the light transmitted through the wavelength selection filter 10a into parallel light is provided between the pinhole 7a and the sample 2. The collimator lens 8 is installed at a position where the pinhole 7a comes to the front focus. As the collimator lens 8, it is desirable to use one having a small aberration in order to reduce light loss as much as possible.

【0023】また、光照射手段Aにおいては、波長選択
フィルタ10aとコリメートレンズ8との間にハーフミ
ラー11が設置されている。このハーフミラー11は光
路分割のために用いられ、試料面2aからの反射光の光
路を曲げるために使用される。このハーフミラー11に
よってスクリーン4の方向へ反射光の光路が曲げられ
る。
Further, in the light irradiation means A, a half mirror 11 is installed between the wavelength selection filter 10a and the collimator lens 8. The half mirror 11 is used for dividing the optical path, and is used for bending the optical path of the reflected light from the sample surface 2a. The half mirror 11 bends the optical path of the reflected light toward the screen 4.

【0024】このハーフミラー11とスクリーン4との
間には開口絞り3が設けられている。この開口絞り3と
しては特に限定はされないがアイリス絞りが用いられ、
可動調節部を動かすことにより同心状の開口部の直径を
連続的に変化させることができるようになっている。こ
の開口部の直径を変化させることにより、検査の種別
(うねりの検査、ディンプルの検査、傷の検査など)に
適した反射像が得られる。
An aperture stop 3 is provided between the half mirror 11 and the screen 4. The aperture stop 3 is not particularly limited, but an iris stop is used,
The diameter of the concentric opening can be continuously changed by moving the movable adjusting portion. By changing the diameter of the opening, a reflection image suitable for the type of inspection (waviness inspection, dimple inspection, scratch inspection, etc.) can be obtained.

【0025】なお、図1においては、光照射手段B,C
はその入射面が一致しているかのように描かれている
が、実際には入射面が一致しないように、より好ましく
は入射面同士が直交するように光照射手段B,Cは設置
されているとともに、光照射手段B,Cからの光の入射
角は特に限定はされないが60°以上となるようにされ
ている。入射面同士が一致し、かつ、光照射手段B,C
からの光の入射角が同じ場合には、光照射手段B,Cか
らの光の正反射成分が他方の光照射手段に入り、これが
リフレクタで反射されて再び試料面2aに照射され、そ
れがノイズとなったり、光照射手段B,Cを構成する光
学素子を熱によって毀損したりする危険性があるからで
ある。また、入射角を大きくすると光照射手段B,Cか
らの光の正反射成分がコリメートレンズ8によって再び
反射して試料面2aに照射され、それがノイズとなって
しまう危険性があるからである。
In FIG. 1, the light irradiation means B, C
Are drawn as if their incident surfaces are coincident with each other, but the light irradiating means B and C are installed so that the incident surfaces do not coincide with each other, and more preferably, the incident surfaces are orthogonal to each other. In addition, the incident angle of light from the light irradiating means B and C is not particularly limited, but is set to be 60 ° or more. The incident surfaces are coincident with each other, and the light irradiation means B, C
When the incident angle of the light from the same is the same, the specular reflection component of the light from the light irradiating means B and C enters into the other light irradiating means, and this is reflected by the reflector and irradiated again on the sample surface 2a, This is because there is a risk of causing noise and damaging the optical elements forming the light irradiation means B and C by heat. Further, if the incident angle is increased, the specular reflection component of the light from the light irradiating means B and C is reflected again by the collimator lens 8 and irradiated on the sample surface 2a, which may cause noise. .

【0026】このように構成された検査装置によれば、
光源5a,5b,5cから出た光は楕円リフレクタ6
a,6b,6cによってピンホール7a,7b,7cの
所で収束されて点光源を構成し、この点光源からの光は
波長選択フィルタ10a,10b,10c等を経て試料
面2aに照射される。
According to the inspection device configured as described above,
The light emitted from the light sources 5a, 5b and 5c is elliptical reflector 6.
a, 6b, 6c are converged at the pinholes 7a, 7b, 7c to form a point light source, and the light from this point light source is applied to the sample surface 2a through the wavelength selection filters 10a, 10b, 10c and the like. .

【0027】そして、この試料面2aからの反射光はコ
リメートレンズ8、ハーフミラー11および開口絞り3
を経てスクリーン4に導かれ、そこで、明暗パターンを
形成する。
The reflected light from the sample surface 2a is collimated lens 8, half mirror 11 and aperture stop 3.
And is guided to the screen 4 through which the light-dark pattern is formed.

【0028】なお、試料面2aの他の部分の観測を行う
場合には、テーブル13の移動(回転移動を含む)ある
いは光学系1の全部または部分的移動によって相対的に
試料2を動かせば良い。この試料2の相対的移動は単に
観測部分を変える意義を持つだけでなく、光照射手段
B,Cによる光の照射方向や入射角を変える意義を持
つ。
When observing another portion of the sample surface 2a, the sample 2 may be relatively moved by moving the table 13 (including rotational movement) or moving the optical system 1 in whole or in part. . The relative movement of the sample 2 not only has the meaning of changing the observation portion, but also has the meaning of changing the light irradiation direction and the incident angle of the light irradiation means B and C.

【0029】このように構成された実施例の検査装置は
次のような効果を有する。
The inspection apparatus of the embodiment thus configured has the following effects.

【0030】すなわち、前記検査装置によれば、試料面
2aにピントを合わせて観測できる上、開口絞り3によ
って拡散光のほとんどが除去できるため、明暗パターン
の鮮明度が著しく向上する。
That is, according to the above-mentioned inspection device, the sample surface 2a can be focused and observed, and most of the diffused light can be removed by the aperture stop 3, so that the sharpness of the bright-dark pattern is significantly improved.

【0031】また、この検査装置によれば、光照射手段
B,Cによる光の照射方向や入射角の変更によって明暗
パターンにおける明暗差を強調できるので、コントラス
トの高い、鮮明な明暗パターンを得ることができ、試料
面2aが粗面の場合にあっても、精密な検査が行えるこ
とになる。
Further, according to this inspection apparatus, since the light-dark difference in the light-dark pattern can be emphasized by changing the light irradiation direction and the incident angle by the light irradiation means B and C, a clear light-dark pattern with high contrast can be obtained. Even if the sample surface 2a is rough, a precise inspection can be performed.

【0032】(2)第2実施例 図2には第2実施例の検査装置の光学系30が示されて
いる。この光学系30は傷の検出に特に有用な光学系で
ある。この光学系30が第1実施例の光学系1と異なる
点は、試料2に光を照射するため4つの光照射手段A,
B,C,Dを保有していること(但し、図2においては
便宜上光照射手段A,B,Dしか描かれていない)、光
路分割のため2つのハーフミラー11,21を保有して
いること、ハーフミラー21によって光路を曲げられた
反射光を結像レンズ系24を通じて1次元イメージセン
サ26で受光していることである。
(2) Second Embodiment FIG. 2 shows an optical system 30 of the inspection apparatus of the second embodiment. The optical system 30 is an optical system that is particularly useful for detecting scratches. The optical system 30 is different from the optical system 1 of the first embodiment in that the sample 2 is irradiated with light by four light irradiation means A,
Possessing B, C and D (however, in FIG. 2, only light irradiation means A, B and D are shown for convenience), and possessing two half mirrors 11 and 21 for optical path division. That is, the reflected light whose optical path is bent by the half mirror 21 is received by the one-dimensional image sensor 26 through the imaging lens system 24.

【0033】光照射手段A,B,C,Dのうち3つの光
照射手段A,B,Cは光照射手段B,Cの設置場所の点
を除いては第1実施例のそれと同じ構成となっている。
一方、光照射手段Dは、光源5e、楕円リフレクタ6
e、ピンホール7eおよび波長選択フィルタ10eを保
有する点では光照射手段B,Cと同じ構成となっている
が、ピンホール7eと波長選択フィルタ10eとの間に
コリメートレンズ27およびシリンドリカルレンズ28
が設けられている点でそれと異なっている。なお、光照
射手段B,C,Dにおける入射面は特に限定はされない
が互いに120°の角度を持つように設定されている。
Of the light irradiating means A, B, C and D, three light irradiating means A, B and C have the same structure as that of the first embodiment except that the light irradiating means B and C are installed. Has become.
On the other hand, the light irradiation means D includes a light source 5e and an elliptical reflector 6
e, the pinhole 7e and the wavelength selection filter 10e are the same as those of the light irradiation means B and C, but the collimator lens 27 and the cylindrical lens 28 are provided between the pinhole 7e and the wavelength selection filter 10e.
Is different in that it is provided. The incident surfaces of the light irradiating means B, C, D are not particularly limited, but are set to have an angle of 120 ° with each other.

【0034】ハーフミラー11,21のうちハーフミラ
ー11後方の結像光学系については第1実施例のそれと
同じ構成となっている。また、ハーフミラー21後方の
結像レンズ系24としてはカメラにおけると同様の結像
レンズ系が用いられ、この結像レンズ系24によって反
射光を1次元イメージセンサ26へ導くようになってい
る。
Of the half mirrors 11 and 21, the image forming optical system behind the half mirror 11 has the same structure as that of the first embodiment. Further, as the image forming lens system 24 behind the half mirror 21, an image forming lens system similar to that in the camera is used, and the image forming lens system 24 guides the reflected light to the one-dimensional image sensor 26.

【0035】この第2実施例の検査装置によれば、光照
射手段Dのシリンドリカルレンズ28の作用によって試
料面2aに線状の収束光が集中的に照射される。一方、
その部分からの反射光(この場合の反射光は光照射手段
Dによるものだけでなく光照射手段A,B,Cによるも
のも含む)は1次元イメージセンサ26によって受光さ
れる。そして、その1次元イメージセンサ26における
受光量変化によって傷の状態が検出される。
According to the inspection apparatus of the second embodiment, the linear convergent light is intensively applied to the sample surface 2a by the action of the cylindrical lens 28 of the light irradiation means D. on the other hand,
The reflected light from that portion (the reflected light in this case includes not only the light emitted by the light emitting means D but also the light emitted by the light emitting means A, B, C) is received by the one-dimensional image sensor 26. Then, the state of the scratch is detected by the change in the amount of light received by the one-dimensional image sensor 26.

【0036】この第2実施例の検査装置によれば、その
収束光の照射方向や入射角にもよるが、光照射手段A,
B,Cだけの場合に比べて明暗差をより強調することが
できる。
According to the inspection apparatus of the second embodiment, although depending on the irradiation direction and the incident angle of the convergent light, the light irradiation means A,
The difference between light and dark can be emphasized more than in the case of only B and C.

【0037】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は、かかる実施例に限定されるものではな
く、その要旨を変更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。
Although the embodiments of the present invention have been described above, it is needless to say that the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without changing the gist thereof. .

【0038】例えば、前記第1および第2実施例の検査
装置では、ハーフミラー11からの光を直接に開口絞り
3に導いたが、その直前に格子状フィルタを設置するよ
うにしても良い。この格子状フィルタは光を回折する働
きをするので、散乱角の大きい傷などの発見がさらに容
易となる。
For example, in the inspection devices of the first and second embodiments, the light from the half mirror 11 is directly guided to the aperture stop 3, but a lattice filter may be installed immediately before that. Since the lattice filter functions to diffract light, it becomes easier to find scratches with a large scattering angle.

【0039】また、前記第1および第2実施例の検査装
置では、ハーフミラー11からの光をスクリーン4で観
測するようにしたが、CCDやカメラあるいは肉眼で観
測するような光学系としても良い。
Further, in the inspection devices of the first and second embodiments, the light from the half mirror 11 is observed on the screen 4, but an optical system for observing with a CCD, a camera or the naked eye may be used. .

【0040】さらに、前記第1および第2実施例の検査
装置では、平板状の試料2を検査する場合を説明した
が、円柱などの試料面検査の場合には光照射手段Aにシ
リンドリカルレンズを組み込んで、また、球体などの表
面検査の場合には平凸レンズを組み込んで、試料面2a
に法線方向から光を照射するようにすれば良い。また、
場合によっては、平板状の試料2のときでもシリンドリ
カルレンズを用い、ある方向の凹凸状態を強調させて観
測するようにすることも可能である。
Further, in the inspection apparatus of the first and second embodiments, the case of inspecting the flat plate-shaped sample 2 has been described. However, in the case of inspecting a sample surface such as a cylinder, a cylindrical lens is attached to the light irradiation means A. Incorporating a plano-convex lens for surface inspection of a sphere, etc.
The light may be emitted from the normal direction. Also,
Depending on the case, it is also possible to use a cylindrical lens even in the case of the flat plate-shaped sample 2 so that the unevenness in a certain direction is emphasized and observed.

【0041】また、前記第1および第2実施例の検査装
置では、開口絞り3としてアイリス絞りを用いたが、固
定的な円形開口部が設けられた開口絞りを設け、この開
口絞りを光軸方向に移動させるようにして使用するよう
にしても良いし、また、開口絞り3の代わりにナイフエ
ッジを設けるようにしても良い。
Further, although the iris diaphragm is used as the aperture diaphragm 3 in the inspection devices of the first and second embodiments, an aperture diaphragm having a fixed circular aperture is provided, and this aperture diaphragm is used as the optical axis. It may be used by moving it in the direction, or a knife edge may be provided instead of the aperture stop 3.

【0042】さらに、前記第1および第2実施例の検査
装置では、後側焦点に開口絞り3を設けたが、その設置
位置は後側焦点近傍であっても良い。
Further, in the inspection apparatus of the first and second embodiments, the aperture stop 3 is provided at the rear focus, but the installation position may be near the rear focus.

【0043】またさらに、前記第1および第2実施例の
検査装置では、試料面2aの反射光を観測するような構
成としたが、試料が透過性のものである場合にはその表
面状態や内部状態を観測するため、試料の透過光を観測
するような構成としても良いことは勿論である。
Furthermore, although the inspection devices of the first and second embodiments are configured to observe the reflected light from the sample surface 2a, when the sample is transmissive, its surface condition and Of course, in order to observe the internal state, the configuration may be such that the transmitted light of the sample is observed.

【0044】また、光学系1,30に偏光子や検光子を
適宜組み込んで、感度調節や光量調節を行うようにして
も良い。
Further, a polarizer and an analyzer may be appropriately incorporated in the optical systems 1 and 30 to adjust the sensitivity and the light amount.

【0045】さらに、光照射手段Aにおける光の入射角
を若干付けるとともに、観察面も少し傾けることによっ
て、ハーフミラーを用いないで反射像あるいは透過像を
観測するようにしても良い。この場合、ピンホール7a
に起因する輝点の影響をなくすことができる。
Further, a reflection image or a transmission image may be observed without using a half mirror by slightly setting the incident angle of light on the light irradiating means A and slightly tilting the observation surface. In this case, the pinhole 7a
It is possible to eliminate the effect of the bright spots caused by.

【0046】また、前記実施例では、光源をハロゲンラ
ンプまたはキセノンランプとしたが、その他の光源を用
いても良い。例えば、光照射手段Dの光源にレーザを用
いるようにしても良い。
In the above embodiment, the light source is the halogen lamp or the xenon lamp, but other light sources may be used. For example, a laser may be used as the light source of the light irradiation means D.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明によれば、試料に平行光を照射
し、その反射光または透過光を収束し、後側焦点の後方
で前記試料面の観測を行うように構成されるとともに、
前記後側焦点またはその近傍に遮蔽体を設けて観測面に
向かう反射光の一部を遮断するようにした光学系を備
え、前記平行光よりは大きい入射角で前記試料に対して
光を照射する光照射手段を設けたので、コントラストの
高い、鮮明な明暗パターンを得ることができる。
According to the present invention, the sample is irradiated with parallel light, the reflected light or the transmitted light is converged, and the sample surface is observed behind the rear focal point.
An optical system is provided that blocks a part of the reflected light toward the observation surface by providing a shield at or near the rear focal point, and irradiates the sample with light at an incident angle larger than that of the parallel light. Since the light irradiating means is provided, a bright and dark pattern with high contrast can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例の検査装置の光学系の概略構成図で
ある。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical system of an inspection apparatus according to a first embodiment.

【図2】第2実施例の検査装置の光学系の概略構成図で
ある。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an optical system of an inspection device according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光学系 2 試料 2a 試料面 3 開口絞り 30 光学系 1 Optical System 2 Sample 2a Sample Surface 3 Aperture Stop 30 Optical System

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料に平行光を照射し、その反射光また
は透過光を収束し、後側焦点の後方で前記試料面の観測
を行うように構成されるとともに、前記後側焦点または
その近傍に遮蔽体を設けて観測面に向かう反射光の一部
を遮断するようにした光学系を備え、前記平行光よりは
大きい入射角で前記試料に対して光を照射する光照射手
段を設けたことを特徴とする検査装置。
1. The sample is irradiated with parallel light, the reflected light or transmitted light thereof is converged, and the sample surface is observed behind the rear focal point, and the rear focal point or the vicinity thereof. An optical system was provided to block a part of the reflected light traveling toward the observation surface, and a light irradiation means for irradiating the sample with light at an incident angle larger than that of the parallel light was provided. An inspection device characterized by the above.
【請求項2】 前記光照射手段が複数設けられ、これら
複数の光照射手段は入射面が互いに一致しないように配
置されていることを特徴とする請求項1記載の検査装
置。
2. The inspection apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the light irradiating means are provided, and the plurality of light irradiating means are arranged so that their incident surfaces do not coincide with each other.
【請求項3】 前記遮蔽体は開口絞りであることを特徴
とする請求項1または請求項2記載の検査装置。
3. The inspection apparatus according to claim 1, wherein the shield is an aperture stop.
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