DD281877A5

DD281877A5 - METHOD FOR DETECTING ERRORS IN INTERNAL GLASS PANELS

Info

Publication number: DD281877A5
Application number: DD32407088A
Authority: DD
Inventors: Ulrich Drescher; Martin Keil
Original assignee: Torgau Flachglas
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1988-12-27
Publication date: 1990-08-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Fehlern im Inneren ebener Glastafeln in einem Bereich von 2mm, die fuer Fotomasken in der Mikroelektronik vorgesehen sind. Ziel und Aufgabe ist es, unter Verwendung bekannter Hilfsmittel und Effekte gegenueber der visuellen Pruefung rasch ein objektives Meszergebnis zu erhalten. Erfindungsgemaesz wird das mit einem Mikroskop in einem Bereich mit scharfer Abbildung eines Fehlers und unscharfer Abbildung von Schichten unterhalb und oberhalb der scharfen Abbildung mit einem Helligkeitsgradienten so geloest, dasz der zu pruefende Bereich ueber eine CCD-Zeile bewegt wird und eine vorgegebene Differenz eines Helligkeitswertes zweier benachbarter Pixel ueberschritten werden musz, um einen Fehler zu signalisieren.{Fehler; Glastafel; Fotomaske; Mikroelektronik; Helligkeitsgradient; CCD-Zeile; Differenz; Pixel}The invention relates to a method for detecting defects in the interior of planar glass panels in a range of 2 mm, which are provided for photomasks in microelectronics. The aim and task is to quickly obtain an objective measurement result using known aids and effects compared to the visual examination. According to the invention, this is solved with a microscope in a region with sharp imaging of an error and blurred imaging of layers below and above the sharp image with a brightness gradient so that the region to be examined is moved across a CCD line and a predetermined difference of a brightness value of two adjacent pixels must be exceeded in order to signal an error {error; Glass sheet; Photomask; Microelectronics; brightness gradient; CCD line; Difference; Pixel}

Description

embodiment The accompanying drawings show in Fig. 1: a glass panel with areas of sharp images and limited blurring Fig. 2: an error representation in a region of the sharp images (Fig. 2a), in a region of limited blur

(Fig. 2 b) und außerhalb eines Bereiches der begrenzten Unscharfe (Fig. 2 c) Fig.3: eine schematische Darstellung der bei der Prüfung zur Anwendung kommenden Baugruppen Fig.4: ein Projektion3bild eines unscharf abgebildeten Fehlers auf eine CCD-Zeile.FIG. 2 b) and outside a region of the limited blur (FIG. 2 c) FIG. 3: a schematic representation of the assemblies used in the test FIG. 4: a projection 3 image of a blurred error on a CCD line.

Eine zu prüfende Glastafel 1 liegt auf einem höhenverstellbaren Koordinatenschlitten 2 unterhalb eines Objektivs 3 eines Mikroskopes, bestückt mit einer Beleuchtungseinrichtung 4 und einer CCD-Kamera 5. Die Glastafel 1 wird so bewegt, daß das Kernglas 6 zeilen- und schichtweise abgerastert wird. Bei der notwendigen starken Vergrößerung ist die Tiefenschärfe des Objektivs 3 extrem niedrig. Um die Zahl der abzurastemden Schichten zu reduzieren und damit akzeptable Prüfzeiten zu erhalten, wird die Dicke der zu prüfenden Schichten so gewählt, daß sie neben einem Bereich der scharfen Abbildung 7 eines Fehlers 8 auch Bereiche oberhalb und unterhalb desselben umfaßt, weiterhin als Bereich begrenzter Unscharfe 9 bezeichnet, in denen Fehler bis zu einem bestimmten Grad unscharf abgebildet werden !Fig. 1). Bei der Verschiebung der Glastafel 1 unter dem Objektiv 3 wird die abgebildete Fläche 10 durch das Objektiv 4 auf eii e CCD-Zeile 11, die im rechten Winkel zur Verschieben-:htung (durch Pfeil gekennzeichnet) der Glastafel 1 angeordnet ist, projiziert (Fig.4). Ein Fehler 8 wird dann registriert, wenn de· Welligkeitsunterschied zwischen zwei benachrv"<en Pixeln einen bestimmten Wert überschreitet, was immer dann der Fall ist, wenn der Fehler 8 scharf abgebildet wird (Ρις. 2a) oder wenn die Unscharfe einen bestimmten Grad nicht überschreitet, also dann, wenn sich der Fehler 8 im Bereich der begrenzten Unscharfe 9 befindet (Fig. 2 b). Befindet sich der Fehler 8 außerhalb des begrenzten Bereiches der Unscharfe 9, z. B. an der Oberfläche bzw. im Randbereich 12 der Glastafel 1, so ist die Unsch?.Ye so groß, daß der vorgegebene Helligkeitsunterschied zwischen zwei benachbarten Pixeln nicht erreicht wird, also sehr große Fehler nicht registriert werden. In der Praxis heißt das u. a„ daß Staubteilchen auf der Oberfläche nicht stören bzw. keine aufwendigen Reinigungsoperationen vor der Prüfung erforderlich sind und die Prüfung nicht in Reinsträumen ausgeführt werden muß.A glass panel 1 to be tested lies on a height-adjustable coordinate slide 2 below a lens 3 of a microscope, equipped with a lighting device 4 and a CCD camera 5. The glass sheet 1 is moved so that the core glass 6 is scanned line by line and layer. At the necessary high magnification, the depth of field of the lens 3 is extremely low. In order to reduce the number of layers to be tapped and thus to obtain acceptable test times, the thickness of the layers to be tested is selected so that, in addition to a region of the sharp image 7 of a defect 8, it also includes regions above and below it, as a region of limited fuzziness 9, in which errors are mapped to a certain degree! 1). In the displacement of the glass sheet 1 under the lens 3, the imaged surface 10 is projected through the lens 4 on eii e CCD line 11, which at right angles to Verschieben-: htung (indicated by arrow) of the glass sheet 1 is projected (Fig .4). An error 8 is registered when the ripple difference between two adjacent pixels exceeds a certain value, which is the case whenever the error 8 is sharply imaged (Fig. 2a) or when the fuzziness does not reach a certain degree If the error 8 is located in the region of the limited blur 9 (Figure 2 b), the error 8 is located outside the limited region of the blur 9, for example on the surface or in the edge region 12 of FIG Glass panel 1, the blur is so great that the predetermined difference in brightness between two adjacent pixels is not reached, so very large errors are not registered In practice, this means, inter alia, that dust particles on the surface do not disturb resp No elaborate cleaning operations are required before the test and the test does not have to be carried out in clean rooms.

Zwischen dem Beginn der Helligkeitsänderung und der vollständigen Abdunklung bzw. eines vorgegebenen Wertes der Abdunklung liegt die Wegstrecke s (Fig. 2 b, 2c). Bei Überschreitung eines bestimmten Wertes wird die Änderung nicht mehr registriert.Between the beginning of the brightness change and the complete darkening or a predetermined value of the darkening, the distance s (FIGS. 2 b, 2 c) lies. If a certain value is exceeded, the change is no longer registered.

Die Auswertung der Signale der CCD-Kamera 5 erfolgt über einen Rechner 13, der gleichzeitig zur Steuerung der Bewegung des Koordinatenschlittens 2 dient. In einer Zähleinrichtung 14 erfolgt die Registrierung der Fehler sowie die Einstufung der Glastafel 1 in Qualitätsklassen.The evaluation of the signals of the CCD camera 5 via a computer 13, which also serves to control the movement of the coordinate slide 2. In a counter 14, the registration of the errors and the classification of the glass sheet 1 in quality classes.

Eine Glastafel 1 mit einer Abmessung von 200mm x 200mm und einer Dicke von 4mm soll im Kernglas 6 über eine Dicke von 2,5 mm, symmetrisch zur Mitte der Glastafel 1, geprüft werden, der Randbereich 12 soll 20 mm betragen. Um auf eine Prüfzeit von etwa 90 Stunden zu kommen, die also gegenüber herkömmlichen Verfahren wesentlich länger wäre, sind folgende Parameter erforderlich:A glass sheet 1 having a dimension of 200 mm x 200 mm and a thickness of 4 mm is to be tested in the core glass 6 over a thickness of 2.5 mm, symmetrically to the center of the glass sheet 1, the edge portion 12 should be 20 mm. In order to come to a test time of about 90 hours, which would be much longer than conventional methods, the following parameters are required:

- kontinuierliche seitliche Verschiebung mit einer Geschwindigkeit von 2 mm/s- continuous lateral displacement at a speed of 2 mm / s

- Zeilenbreite 1 m- Line width 1 m

- Höhenverstellung in Schritten von 0,1 mm- Height adjustment in steps of 0.1 mm

- Objektiv 10/0,20.- Lens 10 / 0.20.

Claims

Method for E ¹ VI. Errors in the interior of plane glass panels without interference from defects or impurities on the glass panel surface as well as errors in the margins and in defined layers inside the glass panel, which are irrelevant for the subsequent use of the glass panel, with a microscope in one Area with sharp image of the error and blurred image of layers below and above the sharp image with a brightness gradient, characterized in that the area to be examined is moved with a sharp image of the error and blurred image of the layers over a CCD line, the CCD line is arranged perpendicular to the direction of movement and the passage of the area to be tested by the CCD line a predetermined difference of a brightness signal of two adjacent pixels must be exceeded in order to signal an error.

For this

2 pages drawings

Field of application of the invention

The invention relates to a method for detecting errors in the range of ^ 2 \ in the inside plane glass panels, z. B. of float glass, which are intended for further processing into substrates for photomasks for microelectronics.

Characteristic of the known state of the art

For the examination of plane glass sheets in the uncleaned state for defects in the interior of the glass surface defects and surface impurities are not or separately recorded is proposed according to DE 3418 283 A1 to scan the object to be tested line by line in the manner of the known Laserorters with a laser beam and to use the light scattered by errors as a measurement signal. The differentiation of the errors according to their position in the glass or on the surfaces takes place in that monochromatic light of different wavelengths is used for scanning, wherein the transparency for the different wavelengths is different, in extreme cases equal to zero. The different penetration depth into the test object is utilized for the assignment of the defects to the different glass layers. A disadvantage of this method is that the size of the interference signal depends not only on the glass thickness over the error, but also on the size and nature of the error and scmit an exact assignment of the error to a specific glass layer is not possible. in DD-PS 258659, an arrangement is proposed for the detection of volume errors in flat or slightly curved large-area glass parts, hidden by a suitable inclination of a strictly parallel light beam and a receiver for the light scattered on glass panels against the glass surface errors on the surfaces become. An assignment of the glass defects to certain glass layers is not possible. The cited solutions for the defect detection or control of defined layers in glass sheets, which are intended for the production of photomasks, are not suitable for this purpose.

It is common practice in the manufacture of glass sheets for photomasks to perform a visual inspection after sanding, polishing and cleaning the glass sheets in clean rooms. In this procedure, a high workload is required to reach a verifiable state of the glass sheets. The tests to be performed under bright lighting conditions are exhausting and tiring and ultimately very subjective.

Object of the invention

It is a method for detecting errors in the interior planar glass panels to create, with the elimination of the deficiencies of known solutions, a reliable measurement result ii economically feasible time is achieved.

Explanation of the essence of the invention

The invention has for its object to provide a method for detecting defects or volume defects in the interior planar glass panels in a size range s »2 pm, which provides a relatively fast and objective compared to the visual inspection using known tools and effects.

According to the invention, the object is achieved with a microscope in an area with sharp imaging of an error and blurred imaging of layers below and above the sharp image with a brightness gradient in that the area to be examined with sharp imaging of the error and blurred image of the layers via a CCD Line is moved, the CCD line is arranged perpendicular to the direction of movement and the passage of the area to be tested through the CCD line a predetermined difference of a brightness signal of two adjacent pixels must be exceeded in order to detect a fault and signal.