JPH0690140B2 - Optical surface inspection method - Google Patents
Optical surface inspection methodInfo
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- JPH0690140B2 JPH0690140B2 JP16563687A JP16563687A JPH0690140B2 JP H0690140 B2 JPH0690140 B2 JP H0690140B2 JP 16563687 A JP16563687 A JP 16563687A JP 16563687 A JP16563687 A JP 16563687A JP H0690140 B2 JPH0690140 B2 JP H0690140B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は半導体用基板や磁気ディスク用基板など鏡面
状の表面をもつ試料の表面を光ビームで走査し、試料表
面の凹凸や異物付着などによる散乱光を受光して、これ
らの凹凸や異物などの有無を光学的に検査する方法に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention scans the surface of a sample having a mirror-like surface such as a substrate for semiconductors and a substrate for magnetic disks with a light beam to cause unevenness of the sample surface and adhesion of foreign matter. The present invention relates to a method for optically inspecting the presence or absence of these irregularities, foreign matter, etc. by receiving scattered light due to.
第5図はこの種の光学的検査方法を実施する装置の一般
的な構成を示したものである。光源1はレーザ光源のよ
うに細く集束された光ビームを投射する光源である。投
射された光ビームはビームエキスパンダ2,回転多面鏡3
を介してf・θレンズ4から試料5上に集束する光ビー
ム6となって試料5を走査する。ビームエキスパンダ2
は入射した細い光ビームを幅5mm程の光ビームに整え、
回転多面鏡3はそのビームをその軸まわりに回転させ、
f・θレンズ4は入射した光ビームの回転角速度と走査
速度とが比例関係にあるレンズで、回転する光ビームを
常に試料5の表面への集束状態を保ちながら一定速度で
その表面を直線状に走査させる。試料5上に凹凸あるい
は異物などの異常箇所7があるとそこで散乱光8を生ず
る。この散乱光8は一点鎖線で囲まれた光検出手段9で
検出される。光演出手段9においては光の入射面に円筒
レンズを備えた入射集光系10で入射した散乱光8はほぼ
平行光となって光フアイババンドル11に入射し、出射集
光系12,バンドバスフイルタ13を経て光電子増倍管のよ
うな光検出器14で検出され、光検出器14に接続された増
幅器15からの出力信号16のうちのパルス成分として与え
られる。バンドパスフイルタ13は光源1から投射される
光の波長以外の波長の光を遮断して、入射光のS/N比を
向上させるためのものである。このパルス成分16は計測
回路17において計数あるいは波高値計測などが行われ、
異物の数や大きさ等の解析が行われる。試料5は2点鎖
線で囲まれた相対的移動手段18を構成する試料搬送機構
19の備える搬送ベルト20に支持され、光ビーム6の走査
方向と直角の方向すなわち紙面と垂直の方向に投光手段
に対して相対的に移動する。これによって光ビーム6は
試料5の全面を走査して検査を行うことができる。FIG. 5 shows a general configuration of an apparatus for carrying out this type of optical inspection method. The light source 1 is a light source that projects a thinly focused light beam like a laser light source. The projected light beam is a beam expander 2 and a rotating polygon mirror 3.
The sample 5 is scanned through the f.theta. Lens 4 to form a light beam 6 which is focused on the sample 5. Beam expander 2
Adjusts the incident thin light beam to a light beam with a width of about 5 mm,
The rotating polygon mirror 3 rotates its beam about its axis,
The f · θ lens 4 is a lens in which the rotational angular velocity of the incident light beam and the scanning velocity are in a proportional relationship, and the rotating light beam is linearly formed on the surface of the sample 5 at a constant speed while always keeping the focused state on the surface of the sample 5. To scan. If there is an irregular portion 7 such as unevenness or foreign matter on the sample 5, scattered light 8 is generated there. The scattered light 8 is detected by the light detection means 9 surrounded by the alternate long and short dash line. In the light rendering means 9, the scattered light 8 that is incident by the incident light condensing system 10 having a cylindrical lens on the light incident surface becomes almost parallel light and is incident on the optical fiber bundle 11, and is emitted and condensed by the light condensing system 12 and the band bus. After passing through the filter 13, it is detected by a photodetector 14 such as a photomultiplier tube and given as a pulse component of an output signal 16 from an amplifier 15 connected to the photodetector 14. The bandpass filter 13 is for blocking light having a wavelength other than the wavelength of the light projected from the light source 1 to improve the S / N ratio of the incident light. This pulse component 16 is subjected to counting or peak value measurement in the measuring circuit 17,
Analysis of the number and size of foreign matter is performed. The sample 5 is a sample transport mechanism that constitutes a relative moving means 18 surrounded by a two-dot chain line.
It is supported by a conveyor belt 20 provided in 19 and moves relative to the light projecting means in a direction perpendicular to the scanning direction of the light beam 6, that is, a direction perpendicular to the paper surface. This allows the light beam 6 to scan the entire surface of the sample 5 for inspection.
試料5の表面な鏡面状に仕上げられているので、試料5
を照射する光ビームはその表面で正反射し、入射集光系
10には入射しない角度で投射される。したがって光検出
器14には試料5の表面の異常箇所7で散乱された微弱な
散乱光8のみが入射する。この種の検査装置が検査の対
象とする微粒子の粒径は0.1μmないし10μm程度であ
り、たとえば半導体製造用シリコン基板では直径150mm
の基板上に数個ないし数十個程度の微粒子が付着してお
り、そのほとんどが1μm以下の粒径である。このよう
な微粒子からの散乱光はきわめて微弱であるが、光検出
器14としての光電子増倍管はこれらの散乱光を十分検知
できる感度をもつ。Since the surface of sample 5 is mirror-finished, sample 5
The light beam that illuminates
It is projected at an angle not incident on 10. Therefore, only the weak scattered light 8 scattered at the abnormal portion 7 on the surface of the sample 5 enters the photodetector 14. The particle size of fine particles to be inspected by this type of inspection apparatus is about 0.1 μm to 10 μm. For example, a silicon substrate for semiconductor manufacturing has a diameter of 150 mm.
Several to several tens of fine particles adhere to the substrate of No. 1, and most of them have a particle diameter of 1 μm or less. The scattered light from such fine particles is extremely weak, but the photomultiplier tube as the photodetector 14 has sufficient sensitivity to detect these scattered lights.
第6図は上方からみた試料5とその試料5を走査する光
ビーム6の走査線23の一本を示した平面図である。FIG. 6 is a plan view showing the sample 5 and one scanning line 23 of the light beam 6 for scanning the sample 5 as seen from above.
走査線23上に微粒子7a,7b,7cが付着していると出力信号
16にはこれらに対応したパルス成分を生ずる。Output signal when particles 7a, 7b, 7c adhere to scanning line 23
16 produces pulse components corresponding to these.
検査装置は上記のようにして検出されたパルス成分を試
料5の全面にわたって集計し出力する。この際試料5上
で破線によって仕切られた周辺部24は、試料5の保管や
運搬に際してこれらのケースなどとの接触によって汚染
されることが多いため、基板としては使用されない領域
である。したがってこの周辺部24の微粒子7b,7cから得
られたパルス成分は計数から除外し、通応部の検査領域
25については微粒子7aによるパルス成分のみを出力しな
ければならない。The inspection device totalizes and outputs the pulse components detected as described above over the entire surface of the sample 5. At this time, the peripheral portion 24 partitioned by the broken line on the sample 5 is an area which is not used as a substrate because the peripheral portion 24 is often contaminated by contact with these cases when the sample 5 is stored or transported. Therefore, the pulse components obtained from the fine particles 7b and 7c in the peripheral portion 24 are excluded from the counting, and the inspection region of the communication unit is excluded.
For 25, only the pulse component due to the fine particles 7a must be output.
このため従来の検査方法においては試料5表面を多数の
区域に分割したり、座標を定めたりして、パルス成分の
得られた区域や座標を記憶させておき、全走査を終了し
た後に周辺部24内に相当するものを除く方式を採用した
り、光ビーム6,試料搬送機構19,試料5それぞれの相互
の位置関係をあらかじめ定めておき、試料搬送機構19と
連動した同期信号発生器21の出力する同期信号にもとづ
いて周辺部24における計数を除外する方式としたりして
いる。したがって記憶容量の大きい高速の記憶回路や高
速の演算処理回路などの高度の信号処理系と、その信号
処理系のための電源回路等が必要となり、装置が大形か
つ高価となる。For this reason, in the conventional inspection method, the surface of the sample 5 is divided into a number of areas, coordinates are determined, and the areas and coordinates in which the pulse components are obtained are stored, and after the entire scanning is completed, the peripheral portion is A method other than the one corresponding to 24 is adopted, or the mutual positional relationship among the light beam 6, the sample transport mechanism 19, and the sample 5 is determined in advance, and the synchronization signal generator 21 linked with the sample transport mechanism 19 is used. A method of excluding the count in the peripheral portion 24 based on the output synchronization signal is also used. Therefore, an advanced signal processing system such as a high-speed storage circuit having a large storage capacity and a high-speed arithmetic processing circuit, a power supply circuit for the signal processing system, and the like are required, and the device becomes large and expensive.
また従来の検査装置は人手で運ばれてきた試料を測定す
ることを前提に作られているため、人手によって設置位
置の不確定さをもって装着された試料5をその試料5と
光ビーム6の相対位置が正確に定められた試料搬送機構
19に装着しなおすための中間機構を検査装置に内蔵して
いる。これらの中間機構はたとえば人手によって試料を
所定位置に保持させたカセットを次々と試料搬送機構19
に移送し、その試料搬送機構19上に正確に位置させるカ
セットエレベータのような複雑な機構である。また試料
搬送機構19としてはXYステージ,試料5を軸まわりの円
周上に複数個配置して回転移動させる回転ステージ,試
料5を一方向に移動させる平行ベルト式搬送装置などが
あり、これらは前に述べたように搬送する試料5上に区
域や座標を正確に定める手段を備えるので、これらのい
ずれもがまた大形で高価である。Further, since the conventional inspection apparatus is made on the premise that the sample carried by the human is measured, the sample 5 mounted with the uncertainty of the installation position by the human is placed between the sample 5 and the light beam 6 relative to each other. Sample transport mechanism with precisely defined position
An intermediate mechanism for reattaching to 19 is built into the inspection device. In these intermediate mechanisms, for example, a cassette holding a sample at a predetermined position by hand is used to successively transport the sample transport mechanism 19
It is a complicated mechanism such as a cassette elevator that transfers the sample to the sample transfer mechanism 19 and accurately positions it on the sample transfer mechanism 19. Further, as the sample transfer mechanism 19, there are an XY stage, a rotary stage for arranging a plurality of samples 5 on the circumference around an axis for rotational movement, and a parallel belt type transfer device for moving the sample 5 in one direction. Both of these are also large and expensive, since they are provided with means for precisely defining the zones and coordinates on the sample 5 to be transported, as previously described.
以上のことから従来の検査装置は信号処理系,搬送機構
ともに大形かつ高価となり、製造ラインに直接組み込む
のに適していない。したがって試料を人手によって検査
装置まで運んだり、装置に設置したりせざるを得ず、こ
の段階で試料への微粒子付着による汚染が避けられない
という問題がある。From the above, the conventional inspection device is large and expensive in both the signal processing system and the transfer mechanism, and is not suitable for being directly incorporated in the manufacturing line. Therefore, the sample must be manually carried to the inspection apparatus or installed in the apparatus, and at this stage, there is a problem that contamination due to adhesion of fine particles to the sample cannot be avoided.
この発明は上記の問題点を除いて、簡単な信号処理機構
と簡単な移動機構とによって試料の所定の領域の異常箇
所の計数を行うことのできる安価で小形かつ簡便な検査
装置を提供することを目的とする。The present invention provides an inexpensive, compact and simple inspection apparatus capable of counting abnormal points in a predetermined region of a sample by a simple signal processing mechanism and a simple moving mechanism, except for the above problems. With the goal.
この発明は円形試料の境界,円形試料外部の領域,円形
試料の表面それぞれからの散乱光の強度が互いに異なる
こと、光ビームの走査回数が走査方向と交わる方向への
試料の光ビームに対する相対的な移動距離と比例関係に
あること、および光ビームの走査時間が走査線上の光ビ
ームの移動距離と比例関係にあることとを利用して、光
ビームが試料に入射しはじめる位置すなわち試料の縁を
走査の方向とその走査の方向と交わる方向の二方向につ
いてそれぞれ検出して、試料の相対的移動方向における
検査領域の始まりと終りを試料の縁を検出した後の走査
の回数としてあらかじめ与えておき、走査方向の検査領
域の始まりと終りを試料の縁を検出した後の経過時間と
してあらかじめ与えることによって検査領域を設定し、
その検査領域内について異常箇所を計数するようにした
ものである。The present invention is such that the intensities of scattered light from the boundary of the circular sample, the region outside the circular sample, and the surface of the circular sample are different from each other, and the relative number of scanning of the light beam relative to the light beam of the sample in the direction intersecting the scanning direction. That is, the scanning time of the light beam is proportional to the movement distance of the light beam on the scanning line, that is, the position where the light beam starts to enter the sample, that is, the edge of the sample. Is detected in two directions, the scanning direction and the direction intersecting the scanning direction, and the start and end of the inspection area in the relative movement direction of the sample are given in advance as the number of scans after the edge of the sample is detected. Every other, the inspection area is set by previously giving the start and end of the inspection area in the scanning direction as the elapsed time after detecting the edge of the sample,
The abnormal portion is counted within the inspection area.
すなわち散乱光を受光した光検出手段の出力信号のうち
試料以外の領域からの散乱光に相当する直流成分のレベ
ルの上下にそれぞれ第1の判定レベルと第2の判定レベ
ルとをあらかじめ設定し、ある走査において光検出手段
の出力信号が第2の判定レベルを超える直流成分を与え
た後にはじめて第1の判定レベルを超えるパルス成分を
与えた場合に前記の直流成分が第2の判定レベルを超え
た時点と前記のパルス成分が第1の判定レベルを超えた
時点との時間差Tを求め、その時点以降における走査回
数があらかじめ定めた第1の値に達した時点で第1のゲ
ート信号を発し、その第1のゲート信号を発した時点以
降においては走査毎に出力信号の直流成分が第2の判定
レベルを最初に超えた時点からその第2の判定レベルを
下回まわる時点までの時間差t1を測定するとともにその
第2の判定レベルを下まわる時点から光ビームが試料の
周辺部分を移動するのに要する時間であり、試料の直径
と走査回数との関数として与えられる所定時間t2を経過
した時点で第2のゲート信号を発し、第1のゲート信号
と第2のゲート信号とのAND条件によってその走査にお
ける出力信号のパルス成分の計数を開始し、一方前記の
時間差Tおよびt1ならびに所定時間t2とから2〔T−
(t1+t2)〕の値を導き、第2のゲート信号を発した時
点から前記の2〔T−(t1+t2)〕時間を経過した時点
で第2のゲート信号を断としてその走査における前記の
パルス成分の計数を終了し、さらに走査回数があらかじ
め定めた第2の値に達した時点において第1のゲート信
号を断として一つの試料における計数を終了するように
する。That is, the first determination level and the second determination level are set in advance above and below the level of the DC component corresponding to the scattered light from the region other than the sample in the output signal of the light detecting means that receives the scattered light, When a pulse component exceeding the first judgment level is given for the first time after the output signal of the light detecting means gives a DC component exceeding the second judgment level in a certain scanning, the above-mentioned DC component exceeds the second judgment level. And the time difference T between the time point at which the pulse component exceeds the first determination level is obtained, and the first gate signal is issued at the time point when the number of scans after that time point reaches a predetermined first value. , And from the time when the DC component of the output signal first exceeds the second determination level for each scan after the time when the first gate signal is issued, to the time when the DC component of the output signal falls below the second determination level. Determination level is a time required from a time point falls below to the light beam moves the peripheral portion of the sample, a predetermined time given as a function of the diameter and the number of scans of the sample with the second measuring the time difference t 1 A second gate signal is issued when t 2 has elapsed, and counting of the pulse component of the output signal in the scan is started according to the AND condition between the first gate signal and the second gate signal, while the time difference T And t 1 and a predetermined time t 2 from 2 [T−
The value of (t 1 + t 2 )] is derived, and the second gate signal is cut off at the time when the above-mentioned 2 [T− (t 1 + t 2 )] has elapsed from the time when the second gate signal was issued. The counting of the pulse component in the scanning is ended, and when the number of times of scanning reaches a predetermined second value, the first gate signal is cut off to end the counting in one sample.
光検出手段の出力する電気信号のうちの試料以外の領域
からの散乱光に相当する直流成分の上下にそれぞれ第1
の判定レベルと第2の判定レベルとを設けると、光ビー
ムが試料以外の領域に投射を開始した時点で出力信号の
直流成分が低レベルの第2の判定レベルを超えるので、
これによって光ビームの投射開始時点を知ることができ
る。さらに光ビームに対して試料が相対的に移動して走
査線が試料の縁に接すると、パルス状に強い散乱光が生
じるため、前記の電気信号は高レベルの第1の判定レベ
ルを超えるパルス状成分を与える。したがってある走査
において出力信号が第2の判定レベルを超える直流成分
を与えた後にはじめて第1の判定レベルを超えるパルス
成分を与えることは上に述べたように走査線がはじめて
走査方向と交わる方向の試料の境界に接したことに相当
する。そこで出力信号の直流成分が第2の判定レベルを
超えた時点とパルス成分がはじめて第1の判定レベルを
超えた時点との時間差Tを求めると、光ビームの走査速
度が一定であることから円形の試料においては光ビーム
の投射開始点と試料の中心軸との距離が得られる。The first and the second DC components, respectively, corresponding to scattered light from a region other than the sample in the electric signal output from the light detection means are provided above and below, respectively.
If the determination level and the second determination level are set, the DC component of the output signal exceeds the low second determination level at the time when the light beam starts projecting on an area other than the sample.
This makes it possible to know when the projection of the light beam has started. Further, when the sample moves relative to the light beam and the scanning line comes into contact with the edge of the sample, strong scattered light is generated in a pulse shape, so that the electric signal is a pulse exceeding the high first judgment level. Give a component. Therefore, in a certain scan, the pulse signal exceeding the first judgment level is not given until the output signal gives the DC component exceeding the second judgment level, as described above. It corresponds to touching the boundary of the sample. Therefore, when the time difference T between the time when the DC component of the output signal exceeds the second determination level and the time when the pulse component exceeds the first determination level for the first time, the time difference T is obtained, and the scanning speed of the light beam is constant. In the sample, the distance between the projection start point of the light beam and the central axis of the sample can be obtained.
また一つの走査と次の走査との間では走査方向と交差す
る方向において光ビームに対する試料の相対移動量は一
定なので、前記の時点以降においては走査回数によって
その方向の試料の相対移動量が求まる。走査回数があら
かじめ定めた第1の値の走査回数に達するまでは検査の
対象とならない周辺部が走査されている。走査回数がこ
の第1の値に達すると光ビームは走査方向と交わる方向
においてはじめて検査領域に到達したことになり、この
時点で第1のゲート信号が発せられてその試料について
の異常箇所の計数が可能になる。Further, since the relative movement amount of the sample with respect to the light beam is constant in the direction intersecting with the scanning direction between one scanning and the next scanning, the relative movement amount of the sample in that direction can be obtained by the number of scannings after the above point. . Until the number of times of scanning reaches the number of times of scanning of a predetermined first value, the peripheral portion which is not the object of inspection is scanned. When the number of times of scanning reaches the first value, the light beam reaches the inspection area for the first time in the direction intersecting with the scanning direction, and at this time point, the first gate signal is issued to count the abnormal portion of the sample. Will be possible.
一方試料表面は鏡面に仕上げられており、その表面から
の散乱光はきわめて微弱で試料外からの散乱光のレベル
を大幅に下まわる。したがって出力信号のうちの直流成
分が第2の判定レベルを超えた時点からその第2の判定
レベルを下まわる時点までの時間差t1を測定すると、光
ビームの走査速度は一定なのでt1は光ビームゥの投射開
始点から試料の境界までの走査方向における距離に相当
し試料の位置が明らかになる。別に与える所定時間t2は
光ビームが周辺部を走査方向に通過する時間であるた
め、出力信号の直流成分が第2の判定レベルを下まわっ
た時点から時間t2を経過すると光ビームは走査方向にお
いて検査領域に到達するので、この時点で第2のゲート
信号が発せられてその走査での異常箇所の計数開始が可
能になる。On the other hand, the surface of the sample is mirror-finished, and the scattered light from the surface is extremely weak and greatly falls below the level of the scattered light from outside the sample. Therefore, when the time difference t 1 from the time when the DC component of the output signal exceeds the second judgment level to the time when it falls below the second judgment level is measured, the scanning speed of the light beam is constant and t 1 is The position of the sample becomes clear corresponding to the distance in the scanning direction from the projection start point of the beam to the boundary of the sample. Since the predetermined time t 2 given separately is the time for the light beam to pass through the peripheral portion in the scanning direction, the light beam scans when the time t 2 elapses from the time when the DC component of the output signal falls below the second determination level. Since the inspection area is reached in the direction, the second gate signal is issued at this point, and the counting of the abnormal portion in the scanning can be started.
したがって第1のゲート信号と第2のゲート信号のAND
条件は光ビームが検査領域を通過する場合においてのみ
成立し、このAND条件の成立下において出力信号のパル
ス成分を計数することができ、このときは検査領域内に
おける異常箇所のみを計数することに相当する。Therefore, the AND of the first gate signal and the second gate signal
The condition is satisfied only when the light beam passes through the inspection area, and the pulse component of the output signal can be counted under the condition of this AND condition. At this time, only the abnormal portion in the inspection area is counted. Equivalent to.
さらに2〔T−(t1+t2)〕として導かれた値は光ビー
ムが走査方向に検査領域を通過する時間であり、この2
〔T−(t1+t2)〕時間を経過した後に第2のゲート信
号を断とすると前記のAND条件が不成立となり、その走
査におけるパルス成分の計数が終了する。また第2の値
の走査回数は光ビームが走査方向と交差する方向におい
て検査領域の終端に達するまでの走査回数である。この
ため走査回数が第2の値に達した時点で第1のゲート信
号を断とすれば、以降の走査においては前記のAND条件
が成立することはなく、その試料についての計数が終了
する。Further, the value derived as 2 [T- (t 1 + t 2 )] is the time when the light beam passes through the inspection area in the scanning direction.
When the second gate signal is turned off after the time [T- (t 1 + t 2 )] has elapsed, the above AND condition is not satisfied, and the counting of pulse components in the scan is completed. The number of scans of the second value is the number of scans until the light beam reaches the end of the inspection region in the direction intersecting the scanning direction. Therefore, if the first gate signal is cut off when the number of scans reaches the second value, the AND condition is not satisfied in the subsequent scans, and the counting for the sample is completed.
このようにしてあらかじめ試料上に区域や座標を定める
ことなく検査領域のみの異常箇所を計数することが可能
となる。In this way, it is possible to count abnormal points only in the inspection area without previously defining areas or coordinates on the sample.
第1図はこの発明の方法を実施するための実施例を示す
構成図である。光源1から光検出手段9までの光学系の
構成は第5図と同様である。相対的移動手段31について
は試料搬送機構32は搬送ベルト20を主体とするだけのき
わめて簡単な構成のものとなっており、試料5は光ビー
ム6の走査方向に対して垂直方向に相対移動する。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment for carrying out the method of the present invention. The configuration of the optical system from the light source 1 to the light detecting means 9 is the same as that in FIG. Regarding the relative moving means 31, the sample transport mechanism 32 has an extremely simple structure in which the transport belt 20 is the main component, and the sample 5 moves relative to the scanning direction of the light beam 6 in the vertical direction. .
光検出手段9の備える増幅器15から出力される出力信号
16は二分割されて一方はパルス整形回路33へ、他方は破
線で囲まれた検査領域設定回路34に導かれる。検査領域
設定回路34においては出力信号16の波形にもとづいて走
査方向についてのx方向検査領域設定回路35と試料移動
方向についてのy方向検査領域設定回路36とによって検
査領域の設定が行われ、光ビームがこれらの設定された
検査領域内にあると判断された場合に出力される第2と
第1のゲート信号37と38のAND条件によってゲート回路3
9が開き、パルス整形回路33で整形されたパルス信号40
を計数回路41に与える。検査領域設定回路34と計数回路
41には入出力回路42が接続され、検査領域設定のための
定数の入力や計数回路41の計数結果の表示を行う。この
計数結果の表示はy方向検査領域設定回路36の第1のゲ
ート信号38が断となった時点以後に行われ、試料1個毎
の合計値が示される。Output signal output from the amplifier 15 included in the photodetection means 9
The 16 is divided into two, one of which is guided to the pulse shaping circuit 33 and the other of which is guided to the inspection area setting circuit 34 surrounded by a broken line. In the inspection area setting circuit 34, the inspection area is set based on the waveform of the output signal 16 by the x-direction inspection area setting circuit 35 in the scanning direction and the y-direction inspection area setting circuit 36 in the sample moving direction. The gate circuit 3 depends on the AND condition of the second and first gate signals 37 and 38 output when it is determined that the beam is within these set inspection areas.
9 opens, pulse signal 40 shaped by pulse shaping circuit 33
To the counting circuit 41. Inspection area setting circuit 34 and counting circuit
An input / output circuit 42 is connected to 41 to input a constant for setting an inspection area and display a counting result of the counting circuit 41. The display of the counting result is performed after the first gate signal 38 of the y-direction inspection area setting circuit 36 is cut off, and the total value for each sample is shown.
第2図と第3図はこの発明の実施例において出力信号16
から試料5上に検査領域25を設定できることを示した源
理図である。2 and 3 show the output signal 16 in the embodiment of the present invention.
8 is a source diagram showing that the inspection area 25 can be set on the sample 5 from FIG.
第2図は試料5とそれに対してそれぞれ異なる位置にあ
る走査線23a,23b,23cと、その走査線に対する出力信号1
6a,16b,16cと、第2のゲート信号37との波形をそれぞれ
示したものである。FIG. 2 shows the sample 5 and the scanning lines 23a, 23b and 23c at different positions relative to the sample 5 and the output signal 1 for the scanning lines.
The waveforms of 6a, 16b, 16c and the second gate signal 37 are shown respectively.
この発明においては検査領域25を定めるために試料5の
上にx座標とy座標とを仮想する。In the present invention, the x coordinate and the y coordinate are hypothesized on the sample 5 to define the inspection area 25.
光ビーム6がf・θレンズ4から投射されはじめる点O
はどの走査においても不変であるので、x座標の基準と
してこの点Oをとり、光ビーム6の走査速度が一定であ
ることから点Oからの距離は光ビーム6の投射開始後の
経過時間によって定める。Point O at which the light beam 6 begins to be projected from the f / θ lens 4.
Is the same in every scan, this point O is taken as the reference of the x coordinate, and the scanning speed of the light beam 6 is constant, so the distance from the point O depends on the elapsed time after the start of projection of the light beam 6. Establish.
また光ビーム6がはじめて試料5の縁P2を横切る点P2を
y座標の基準点とし、点P2からのy方向の距離は点P2を
検出した後の走査回数によって定める。Also the point P 2 across the edge P 2 of the light beam 6 is first sample 5 as a reference point of the y-coordinate, the distance in the y direction from the point P 2 is determined by the number of scans after the detection of the point P 2.
走査線23aは試料がこの走査線23aに向けて進みつつある
場合で、走査線23aに対する出力信号16aについて説明す
ると、光ビーム6がO点に投射される前の出力信号16a
は光検出器14および増幅器15の雑音レベルである基底レ
ベル43にある。O点から光ビームが投射されはじめる
と、出力信号16aは第1図に示す試料搬送機構32表面か
らの散乱光20に相当する試料外散乱光量相当レベル44に
上昇する。走査線23aが点P3,点P3′において搬送ベルト
20を横切ると、搬送ベルト20は試料搬送機構32の表面よ
り反射率が良好となっているので入射集光系10には入射
しない正反射光を生じ、その時点において出力信号16a
のレベルが瞬時的に低下し負方向のパルス信号45を生ず
る。点O′において光ビームが投射されなくなると、出
力信号はふたたび基底レベル43に低下する。The scanning line 23a is the case where the sample is advancing toward the scanning line 23a, and the output signal 16a for the scanning line 23a will be described. The output signal 16a before the light beam 6 is projected to the point O
Is at the base level 43 which is the noise level of the photodetector 14 and the amplifier 15. When the light beam begins to be projected from the point O, the output signal 16a rises to the level 44 corresponding to the amount of scattered light outside the sample corresponding to the scattered light 20 from the surface of the sample transport mechanism 32 shown in FIG. The scanning line 23a is at the points P 3 and P 3 ′ at the conveyor belt
When it crosses 20, the transport belt 20 has a better reflectance than the surface of the sample transport mechanism 32, and therefore specular reflection light that does not enter the incident light collection system 10 is generated, and at that time, the output signal 16a
Is instantaneously reduced to produce a negative going pulse signal 45. When the light beam is no longer projected at the point O ', the output signal drops again to the base level 43.
この試料外散乱光相当レベル44の上下に第1の判定レベ
ル46と第2の判定レベル47との設定する。このようにす
ると出力信号16aの直流成分が最初に第2の判定レベル
より下のレベルから上のレベルに移行したことによって
光ビームがO点より投射されはじめたのを知ることがで
きる。この時点はどの走査線についても同じである。A first determination level 46 and a second determination level 47 are set above and below the level 44 corresponding to scattered light outside the sample. By doing so, it can be known that the light beam has begun to be projected from the point O because the DC component of the output signal 16a first shifts from the level lower than the second determination level to the level higher than the second determination level. This point is the same for every scan line.
走査線23bは試料5の縁P2がその走査線23bにはじめて接
した場合を示す。試料5の縁P2で光ビーム6は散乱さ
れ、試料搬送機構32の表面からの散乱光22よりも強い散
乱光を生ずる。しかし試料5の縁P2はほとんど一点で走
査線23bに接するので、その散乱光の発生は瞬時的なも
のであるため、走査線23bに対する出力信号16bは光ビー
ムが点P2を通過する時に第1の判定レベル46を超えるパ
ルス信号48を与える。このような信号を走査開始後はじ
めて得ることによって点P2を知ることができる。この点
P2を検出した場合には、出力信号16の直流成分が第2の
判定レベルより下のレベルから上のレベルに移行した時
点と点P2検出時点との時間差Tを求める。この時点Tは
点Oと試料5のy方向の中心軸との距離 に相当する。The scanning line 23b shows the case where the edge P 2 of the sample 5 contacts the scanning line 23b for the first time. The light beam 6 is scattered at the edge P 2 of the sample 5 and produces scattered light stronger than the scattered light 22 from the surface of the sample transport mechanism 32. However, since the edge P 2 of the sample 5 contacts the scanning line 23b at almost one point, the scattered light is generated instantaneously. Therefore, the output signal 16b for the scanning line 23b is generated when the light beam passes through the point P 2. A pulse signal 48 exceeding the first judgment level 46 is given. The point P 2 can be known only by obtaining such a signal after the start of scanning. This point
When P 2 is detected, the time difference T between the time when the DC component of the output signal 16 shifts from the level below the second determination level to the level above and the point P 2 detection time is obtained. This time point T is the distance between the point O and the center axis of the sample 5 in the y direction. Equivalent to.
また上記の点P2を検出した後に、試料5がy軸方向に移
動し、操作線23がy軸方向の検査領域25の開始点P6を横
切るまでの走査回数n1は第1の値としてあらかじめ与え
られており、走査回数がn1に達した時点で第1のゲート
信号38を発して計数開始条件の一つを満すようにする。Further, after detecting the point P 2 , the sample 5 moves in the y-axis direction, and the number of scans n 1 until the operation line 23 crosses the starting point P 6 of the inspection region 25 in the y-axis direction is the first value. Is given in advance, and when the number of scans reaches n 1 , the first gate signal 38 is issued to satisfy one of the counting start conditions.
一方点P2を検出した以降は走査線は試料5表面を通過す
るようになる。走査線23cはこの状態を示したものであ
る。これに対応する出力信号16cの直流成分は点Oにお
ける光ビームの投射開始により、第2の判定レベル47よ
り下のレベルから上の試料外散乱光相当レベル44に上昇
する。光ビームが試料5上に投射されはじめると、試料
5の縁での光の散乱によって、出力信号16cは瞬時的に
さらに上昇した後試料5表面からの散乱光8に相当する
試料内散乱光量相当レベル49に低下する。試料5の表面
は平滑であるため、試料内散乱光量相当レベル49はきわ
めて低レベルであり、したがってこの時点で出力信号16
cの直流成分は第2の判定レベル47より上のレベルから
下のレベルに低下する。出力信号16cの直流成分が第2
の判定レベル47より上の試料外散乱光量相当レベル44に
ある時間t1は走査線23c上の距離 に相当するのでこの時間t1を測定する。この時間t1を経
過した後光ビーム6は周辺部24の を所要時間t2で通過してx方向での検査領域25に入る。
このt2は後に述べるようにあらかじめ定めておくことが
できるので、出力信号16cが第2の判定レベル47を下ま
わった時点から時間t2を経過した後すなわち時間t1+t2
が経過した後に第2のゲート信号37を発して計数開始条
件の他の一つを満すようにする。すなわち第1のゲート
信号38と第2のゲート信号37とのAND条件により、出力
信号16cに含まれるパルス成分の計数が可能となるよう
にする。On the other hand, after detecting the point P 2 , the scanning line passes through the surface of the sample 5. The scanning line 23c shows this state. The DC component of the output signal 16c corresponding to this rises from the level below the second judgment level 47 to the level 44 corresponding to the extra-sample scattered light due to the start of the light beam projection at the point O. When the light beam starts to be projected onto the sample 5, the output signal 16c is instantaneously further increased due to the scattering of light at the edge of the sample 5, and then the amount of scattered light in the sample corresponding to the scattered light 8 from the surface of the sample 5 is equivalent. Reduces to level 49. Since the surface of the sample 5 is smooth, the level 49 corresponding to the amount of scattered light in the sample is extremely low, and therefore the output signal 16
The DC component of c decreases from the level above the second judgment level 47 to the level below. The DC component of the output signal 16c is the second
The time t 1 at the level 44 corresponding to the amount of scattered light outside the sample above the judgment level 47 of is the distance on the scanning line 23c. This time t 1 is measured because it corresponds to. After this time t 1 , the light beam 6 The passes in duration t 2 enters the inspection area 25 in the x-direction.
Since this t 2 can be predetermined as described later, after the time t 2 has elapsed from the time when the output signal 16c fell below the second judgment level 47, that is, the time t 1 + t 2
After the time elapses, the second gate signal 37 is issued so that another one of the counting start conditions is satisfied. That is, the AND condition of the first gate signal 38 and the second gate signal 37 enables counting of the pulse components included in the output signal 16c.
走査線23cと試料5の中心軸との交点P4と点Oと 間を走査する時間t3は t3=T−(t1+t2) (1) となる。P4は中心軸上の点であり である。そこで光ビーム6が検査領域25を走査する時間
は2t3で与えられることになるので、2t3=2〔T−(t1
+t2)〕を求め、その時間経過後に第2のゲート信号37
を断とし、その走査における計数を終了するようにす
る。出力信号16cには試料5表面の微粒子7a,7b,7cから
の散乱光によるパルス成分50,51,52が含まれており、第
2の判定レベル47を超える波高値をもっているが、第2
の判定レベル47による出力信号16のレベル変動の判定は
直流成分に対してのみなされるようになっている。すな
わち出力信号16が第2の判定レベル47より下のレベルか
ら上のレベルに移行した場合あるいは上のレベルから下
のレベルに移行した場合のいずれにおいても、そのレベ
ルの移行した時点からパルス成分の持続時間より1桁ほ
ど長い所定時間に対して移行後のレベルが継続されてい
ないと移行の検出信号が発せられないようになってい
る。したがって上記のパルス成分50,51,52によって検査
領域の設定が影響されることはない。また第2図に示す
ように周辺部24内の微粒子7a,7cによるパルス成分50,52
に対しては第2のゲート信号37が断の状態にあるので、
これらは計数されず、検査領域25の微粒子7bによるパル
ス成分51のみが計数される。The intersection point P 4 and the point O between the scanning line 23c and the central axis of the sample 5 Time t 3 when scanning between the t 3 = T-become (t 1 + t 2) ( 1). P 4 is a point on the central axis Is. Therefore, the time taken for the light beam 6 to scan the inspection area 25 is given by 2t 3 , so 2t 3 = 2 [T− (t 1
+ T 2 )], and after that time, the second gate signal 37
Is turned off and the counting in the scan is completed. The output signal 16c includes pulse components 50, 51, 52 due to scattered light from the fine particles 7a, 7b, 7c on the surface of the sample 5, and has a peak value exceeding the second judgment level 47,
The determination of the level fluctuation of the output signal 16 based on the determination level 47 is performed only for the DC component. That is, when the output signal 16 shifts from a level lower than the second judgment level 47 to an upper level or shifts from an upper level to a lower level, the pulse component of the pulse component is changed from the time when the level shifts. The transition detection signal is not issued unless the level after transition is continued for a predetermined time that is one digit longer than the duration. Therefore, the setting of the inspection area is not affected by the above-mentioned pulse components 50, 51 and 52. Further, as shown in FIG. 2, pulse components 50, 52 due to the fine particles 7a, 7c in the peripheral portion 24
Since the second gate signal 37 is off for
These are not counted, and only the pulse component 51 due to the fine particles 7b in the inspection area 25 is counted.
さらに走査線23が中心軸上の検査領域25の終端P7に達す
るまでの走査回数n2もあらかじめ第2の値として定めら
れており、走査回数がn2に達した時点で第1のゲート信
号38を断として一つの試料についての計数を終了する。Further, the number of scans n 2 until the scan line 23 reaches the end P 7 of the inspection region 25 on the central axis is also set in advance as a second value, and when the number of scans reaches n 2 , the first gate The signal 38 is turned off to complete the counting for one sample.
以上のように第1のゲート信号38と第2のゲート信号37
のAND条件の満される領域が検査領域に相当するので、
上記のAND条件が満されている間、出力信号16のパルス
成分を計測するようにすれば、あらかじめ試料5上に区
域や座標を定めなくとも検査領域25内の異常箇所7の検
査を簡単に実施することができる。As described above, the first gate signal 38 and the second gate signal 37
Since the area where the AND condition of is satisfied corresponds to the inspection area,
If the pulse component of the output signal 16 is measured while the above AND condition is satisfied, the inspection of the abnormal portion 7 in the inspection region 25 can be easily performed without setting the area or coordinates on the sample 5 in advance. It can be carried out.
また試料5の設置位置がそれぞれに異なってもt1を測定
することにより(1)式からt3を定めることができるの
で検査領域の設定に対して試料5の位置をあらかじめ固
定する必要がなくなり、そのための機構を省略できる。Further, even if the installation position of the sample 5 is different, t 3 can be determined from the equation (1) by measuring t 1 , so it is not necessary to fix the position of the sample 5 in advance to the setting of the inspection area. , The mechanism for that can be omitted.
周辺部24の設定において周辺部24は試料5の外周に対し
て必ずしも一定幅である必要はなく、たとえば第3図
(a)に示すような形状としても支障ない。この場合周
辺部24はx方向には試料5の縁からそれぞれ内側に一定
の距離dをとり、y方向も中心軸上で端部の点P2と点P8
とから上記と同じ距離dをとった領域である。In setting the peripheral portion 24, the peripheral portion 24 does not necessarily have to have a constant width with respect to the outer periphery of the sample 5, and the shape shown in, for example, FIG. In this case, the peripheral portion 24 has a certain distance d inward from the edge of the sample 5 in the x direction, and the end points P 2 and P 8 are also on the central axis in the y direction.
This is the region where the same distance d as above is taken from and.
この場合はt2には光ビームが走査方向に距離dを移動す
る時間を一定値として与え、走査回数の第1の値n1には
光ビーム6が距離dを走査するだけの回数を与える。さ
らに走査回数の第2の値n2には距離2R−d間の走査回数
を与える。ここでRは試料5の半径である。In this case, t 2 is given as a constant value the time during which the light beam travels the distance d in the scanning direction, and the first value n 1 of the number of scans is given the number of times the light beam 6 scans the distance d. . Further to a second value n 2 number of scans give the number of scans between the distance 2R-d. Here, R is the radius of the sample 5.
一方周辺部24として試料5の外周から一定幅dの領域を
与える場合はx方向の周辺部24の幅d′は試料5の半径
Rおよび点P2と走査線との垂直距離yの関数として計数
できるため、この算出されたd′に対する光ビーム6の
通過時間をさらに算出してt2とする。On the other hand, when a region having a constant width d from the outer periphery of the sample 5 is given as the peripheral portion 24, the width d ′ of the peripheral portion 24 in the x direction is a function of the radius R of the sample 5 and the vertical distance y between the point P 2 and the scanning line. Since it can be counted, the transit time of the light beam 6 with respect to the calculated d'is further calculated to be t 2 .
すなわち第3図(b)において幾何学で明らかにされて
いるように すなわち X2=(y−d)(2R−y−d) (3) (X+d′)2=y(2R−y) (4) が成立し、(3),(4)式からXを消去するとd′に
ついての2次方程式 が得られる。d′は(5)式の解の正のものをとれば である。That is, as revealed by the geometry in Fig. 3 (b) That is, X 2 = (y−d) (2R−y−d) (3) (X + d ′) 2 = y (2R−y) (4) holds, and X is deleted from the equations (3) and (4). Then the quadratic equation for d ' Is obtained. d'is the positive one of the solution of equation (5) Is.
時間t2とd′との関係はk1を定数として t2=k1d′ (7) によって示される。また距離y,d,2R−dとこれらに対す
る走査回数n,n1,n2との関係はk2を定数として によって示されている。(6),(7),(8)式より
t2は として算出できる。すなわち各走査毎にこのt2を算出し
て与える。The relationship between time t 2 and d ′ is represented by t 2 = k 1 d ′ (7) where k 1 is a constant. The relationship between the distances y, d, 2R-d and the number of scans n, n 1 , n 2 for these is k 2 as a constant. Indicated by. From equations (6), (7) and (8)
t 2 is Can be calculated as That is, this t 2 is calculated and given for each scan.
以上の説明においては試料5の縁の点P2に対するy方向
の距離を、その点P2を検出した後の走査回数によって定
めるようにしている。しかし一つの走査と次の走査の時
間間隔は常に一定であるため、走査の時間間隔の整数倍
となるような経過時間によって定めても全く同様の結果
を得ることができる。この場合には(8)式の走査回数
n,n1,n2に対応する経過時間としてそれぞれt,t4,t5をと
り、k3を定数として とすることによりt2を によって算出する。In the above description, the distance in the y direction to the point P 2 at the edge of the sample 5 is determined by the number of scans after the point P 2 is detected. However, since the time interval between one scan and the next scan is always constant, exactly the same result can be obtained even if the time interval is set to an integral multiple of the time interval of the scan. In this case, the number of scans in equation (8)
Take t, t 4 and t 5 as the elapsed time corresponding to n, n 1 and n 2 , respectively, and let k 3 be a constant. T 2 Calculate by
第4図は検査領域設定回路34の回路構成の一例をブロッ
ク図で示したものである。FIG. 4 is a block diagram showing an example of the circuit configuration of the inspection area setting circuit 34.
x方向検査領域設定回路35とy方向検査領域設定回路36
をともに破線で囲んで示してある。x-direction inspection area setting circuit 35 and y-direction inspection area setting circuit 36
Are surrounded by broken lines.
x方向検査領域設定回路35はクロックパルス発生器61を
備え、検査領域設定のための時間計測の基準となるクロ
ックパルス62を与える。The x-direction inspection area setting circuit 35 includes a clock pulse generator 61, and provides a clock pulse 62 which serves as a reference for time measurement for setting the inspection area.
点P2検出回路63,点O検出回路64,点P1検出回路65はいず
れも比較器を主体とする回路で、それぞれ出力信号16が
第1の判定レベルを超えた時点,出力信号16の直流成分
が第2の判定レベルを超えた時点,出力信号の直流成分
が第2の判定レベルを下まわった時点を検出する。検出
時点で点P2検出回路63,点O検出回路はそれぞれ信号66,
67を出力する。また点P1検出回路には(7)式あるいは
(8)式または(9)式で与えられるt2を遅延時間とす
る遅延回路68が接続され、点O検出時点より時間t1+t2
だけ遅れて信号69を出力する。この信号69が出力された
時点で光ビーム6は検査領域に達しているので、信号69
によってx方向ゲート70は第2のゲート信号37を発す
る。The point P 2 detection circuit 63, the point O detection circuit 64, and the point P 1 detection circuit 65 are circuits mainly composed of a comparator, and when the output signal 16 exceeds the first judgment level, respectively, The time when the DC component exceeds the second determination level and the time when the DC component of the output signal falls below the second determination level are detected. At the time of detection, the point P 2 detection circuit 63 and the point O detection circuit respectively output signals 66,
Outputs 67. Further, the point P 1 detection circuit is connected with a delay circuit 68 having a delay time of t 2 given by the equation (7), (8) or (9), and time t 1 + t 2 from the point O detection time.
The signal 69 is output after a delay. Since the light beam 6 has reached the inspection area when this signal 69 is output, the signal 69
Causes the x-direction gate 70 to emit a second gate signal 37.
経過時間の測定はカウンタ71,プリセットダウンカウン
タ72,アップダウンカウンタ73によるクロックパルス62
の計数によって行われる。The elapsed time is measured by counter 71, preset down counter 72, and up / down counter 73 clock pulse 62
Is performed by counting.
カウンタ71においては信号66と67とによって点O点P2間
の走査時間Tに相当する計数値が求められ、この計数値
をプリセット値74としてプリセットダウンカウンタ72に
与える。In the counter 71, the count value corresponding to the scanning time T between the point O and the point P 2 is obtained by the signals 66 and 67, and this count value is given to the preset down counter 72 as the preset value 74.
その次の走査以降においては点O検出による信号67でプ
リセットダウンカウンタ72はダウンカウントを開始し計
数値が「零」となった時点すなわち点O検出よりT時間
が経過した時点で信号75をアップダウンカウンタ73に与
える。After the next scanning, the preset down counter 72 starts counting down with the signal 67 by the point O detection, and raises the signal 75 at the time when the count value becomes “zero”, that is, when the time T has elapsed after the point O detection. Give to the down counter 73.
一方アップダウンカウンタ73は信号69により点O検出の
時点から時間t1+t2だけ遅れてクロックパルス62のアッ
プカウントによる計数を開始している。したがって信号
75が与えられた時点での計数はT−(t1+t2)=t3に相
当する値となっている。前記の信号75を得た時点からア
ップダウンカウンタ73はダウンカウントを開始し、計数
値が「零」となった時点すなわち信号69が与えられてか
ら時間2t3が経過した時点で信号76をx方向ゲート70に
与え第2のゲート信号37を断にする。このようにして点
O検出以降時間t1+t2が経過した後、光ビーム6が検査
領域25を走査する時間2t3の間第2のゲート信号37を与
える。On the other hand, the up-down counter 73 starts counting by up-counting the clock pulse 62 with a delay of time t 1 + t 2 from the point O detection by the signal 69. Thus the signal
The count at the time when 75 is given is a value corresponding to T- (t 1 + t 2 ) = t 3 . The up / down counter 73 starts counting down from the time when the signal 75 is obtained, and outputs the signal 76 at the time when the count value becomes “zero”, that is, when the time 2t 3 has elapsed after the signal 69 was given. It is applied to the directional gate 70 to turn off the second gate signal 37. In this way, after the time t 1 + t 2 has elapsed since the point O was detected, the second gate signal 37 is given for the time 2t 3 during which the light beam 6 scans the inspection area 25.
y方向検査領域設定回路36は走査同期信号発生器77を備
えて、検査領域25設定のための走査回数計測を行うため
のパルス信号78を与える。この走査同期信号発生器77は
走査の周期と同期したパルスを与えるものであればよ
く、たとえば走査周期と同期したクロックパルス発生
器,回転多面鏡3の回転と同期する同期信号発生器,点
O検出回路64に接続された単安定マルチバイブレータな
どを用いることができる。The y-direction inspection area setting circuit 36 includes a scanning synchronization signal generator 77, and gives a pulse signal 78 for measuring the number of scans for setting the inspection area 25. The scanning synchronization signal generator 77 may be any one that gives a pulse synchronized with the scanning cycle, for example, a clock pulse generator synchronized with the scanning cycle, a synchronization signal generator synchronized with the rotation of the rotary polygon mirror 3, and a point O. A monostable multivibrator or the like connected to the detection circuit 64 can be used.
パルス信号78はプリセットダウンカウンタ79と80とで計
測される。プリセットダウンカウンタ79は周辺部24に相
当する走査回数n1,がプリセット値として与えられてお
り、点P2を検出した時点で信号66を与えられてダウンカ
ウントを開始し、計数値が「零」となった時点で走査線
23が検査領域25に達するので信号81をy方向ゲート82に
与え第1のゲート信号38を発するようにする。The pulse signal 78 is measured by preset down counters 79 and 80. The preset down counter 79 is provided with the number of scans n 1 corresponding to the peripheral portion 24 as a preset value. When the point P 2 is detected, the signal 66 is given to start the down counting, and the count value is “zero”. Scan line
When 23 reaches the inspection area 25, the signal 81 is applied to the y-direction gate 82 so as to emit the first gate signal 38.
信号81はまたこの時点でn2−n1をプリセット値として与
えられたプリセットダウンカウンタ80のダウンカウント
を開始させ、計数が「零」となった時点すなわち走査線
23が検査領域25の終端に来た時点で信号83をy方向に与
え、第1のゲート信号38を断とする。The signal 81 also starts down-counting of the preset down-counter 80, which is given a preset value of n 2 −n 1 at this time, and the time when the count becomes “zero”, that is, the scanning line.
When 23 reaches the end of the inspection area 25, the signal 83 is applied in the y direction and the first gate signal 38 is turned off.
ゲート回路39は第1のゲート信号38,第2のゲート信号3
7,異常箇所7にもとづくパルス信号40の三者のANDゲー
トとなっていて、光ビーム6が検査領域25内にあり、か
つパルス信号40が発せられた時だけAND条件が満されて
パルス信号を計数回路に送る。The gate circuit 39 has a first gate signal 38 and a second gate signal 3
7, AND gate of the pulse signal 40 based on the abnormal part 7, and the AND signal is satisfied only when the light beam 6 is in the inspection area 25 and the pulse signal 40 is emitted. To the counting circuit.
この発明では試料および試料外の領域を走査する光ビー
ムからの散乱光の強度が試料外,試料の縁,試料内部で
それぞれ異なることを利用して2段階の判定レベルを設
け、光ビームの走査方向とこれに交差する方向における
試料の境界を検知し、また光ビームの走査速度と走査の
周期ならびに光ビームに対する試料の相対的移動速度が
それぞれ一定であることを試料の境界からの距離設定に
利用して、走査方向については試料の境界検知後の経過
時間によって、走査方向と交差する試料の移動方向につ
いては試料の境界検知後の走査回数によってそれぞれ検
査領域を定め、検査領域を光ビームが走査している場合
だけ異常箇所からの散乱光によるパルス信号を計数する
ゲートを開くようにしたので、検査領域内の異常箇所を
簡単な手順で検査することができる。In the present invention, the intensity of scattered light from the light beam scanning the sample and the region outside the sample is different outside the sample, at the edge of the sample, and inside the sample. The boundary between the sample and the crossing direction is detected, and the scanning speed of the light beam, the scanning period, and the relative movement speed of the sample with respect to the light beam are constant. The scanning area is defined by the elapsed time after the boundary detection of the sample and the moving direction of the sample intersecting the scanning direction is determined by the number of scans after the boundary detection of the sample. The gate that counts the pulse signal due to the scattered light from the abnormal area is opened only when scanning, so the abnormal area in the inspection area can be inspected by a simple procedure. Rukoto can.
このため光学系と試料の移動機構との間で特別な位置合
せを行ったり同期をとったりする必要が全くなく、試料
も任意の位置に設定することができる。したがって移動
機構の構成が簡単となる上に複雑な信号処理回路を備え
る必要もなく、装置が安価で小形かつ簡便なものとな
り、自動検査ラインへの組み込み上の制約が少なく、自
動検査ラインの構成が容易となる。Therefore, there is no need for special alignment or synchronization between the optical system and the sample moving mechanism, and the sample can be set at any position. Therefore, the structure of the moving mechanism is simple and there is no need to provide a complicated signal processing circuit, the device is inexpensive, small and simple, and there are few restrictions on incorporation into the automatic inspection line, and the structure of the automatic inspection line is small. Will be easier.
第1図はこの発明の方法の実施例の構成図,第2図は試
料に対して異なる位置にある走査線を示す平面図ならび
にこれらの走査線に対する出力信号の波形図,第3図は
試料上における検査領域の設定を示す平面図,第4図は
検査領域設定回路の構成を示すブロック図,第5図は従
来技術による光学的検査装置の構成図,第6図は試料と
走査線とを示す平面図である。 5:試料、6:光ビーム、7:異常箇所、7a,7b,7c:微粒子、
8,22:散乱光、9:光検出手段、14:光検出器、23,23a,23
b,23c:走査線、37:第2のゲート信号、38:第1のゲート
信号、39:ゲート回路、40:パルス信号、41:計数回路、4
6:第1の判定レベル、47:第2の判定レベル、48:パルス
信号、50,51,52:パルス成分。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the method of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing scanning lines at different positions with respect to a sample and waveform diagrams of output signals for these scanning lines, and FIG. 3 is a sample. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of an inspection region setting circuit, FIG. 5 is a configuration diagram of an optical inspection device according to the prior art, and FIG. 6 shows a sample and a scanning line. FIG. 5: sample, 6: light beam, 7: abnormal part, 7a, 7b, 7c: fine particles,
8, 22: scattered light, 9: light detecting means, 14: light detector, 23, 23a, 23
b, 23c: scanning line, 37: second gate signal, 38: first gate signal, 39: gate circuit, 40: pulse signal, 41: counting circuit, 4
6: first determination level, 47: second determination level, 48: pulse signal, 50, 51, 52: pulse component.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星川 寛 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 杉本 啓介 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−132844(JP,A) 米国特許4376583(US,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hiroshi Hoshikawa 1-1, Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fuji Electric Co., Ltd. (72) Keisuke Sugimoto 1-Nitta, Tanabe, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 1 in Fuji Electric Co., Ltd. (56) Reference JP-A-61-132844 (JP, A) US Patent 4376583 (US, A)
Claims (5)
的に走査し、その走査の方向と交わる方向に前記の試料
を光ビームに対して相対的に移動させて、試料表面の異
物付着や傷などの異常箇所に対する前記の光ビームの照
射で生ずるパルス状の散乱光を光検出手段で検出して試
料表面を検査する方法において、光検出手段の出力信号
のうち試料以外の領域からの散乱光に相当する直流成分
のレベルの上下にそれぞれ第1の判定レベルと第2の判
定レベルとをあらかじめ設定し、ある走査において光検
出手段の出力信号が第2の判定レベルを超える直流成分
を与えた後にはじめて第1の判定レベルを超えるパルス
成分を与えた場合に前記の直流成分が第2の判定レベル
を超えた時点と前記のパルス成分が第1の判定レベルを
超えた時点との時間差Tを求め、その時点以降における
走査回数があらかじめ定めた第1の値に達した時点で第
1のゲート信号を発し、その第1のゲート信号を発した
時点以降においては走査毎に出力信号の直流成分が第2
の判定レベルを最初に超えた時点からその第2の判定レ
ベルを下回る時点までの時間差t1を測定するとともに、
その第2の判定レベルを下回る時点から光ビームが試料
の周辺部分を移動するのに要する時間であり、試料の直
径と走査回数との関数として与えられる所定時間t2を経
過した時点で第2のゲート信号を発し、第1のゲート信
号と第2のゲート信号とのAND条件によってその走査に
おける出力信号のパルス成分の計数を開始し、一方前記
の時間差Tおよびt1ならびに所定時間t2とから2〔T−
(t1+t2)〕の値を導き、第2のゲート信号を発した時
点から前記の2〔T−(t1+t2)〕時間を経過した時点
で第2のゲート信号を断としてその走査における前記の
パルス成分の計数を終了し、さらに走査回数があらかじ
め定めた第2の値に達した時点において第1のゲート信
号を断とすることを特徴とする光学的表面検査方法。1. A foreign material on the surface of a sample, which is obtained by linearly scanning the surface of a mirror-shaped circular sample with a light beam and moving the sample relative to the light beam in a direction intersecting with the scanning direction. In the method of inspecting the sample surface by detecting the pulsed scattered light generated by the irradiation of the above-mentioned light beam to an abnormal place such as adhesion or scratch, in the area other than the sample in the output signal of the light detecting means A first determination level and a second determination level are set in advance above and below the level of the DC component corresponding to the scattered light, and the DC component in which the output signal of the photodetector exceeds the second determination level in a certain scan. When a pulse component exceeding the first determination level is given for the first time after the application of the pulse, the time point when the DC component exceeds the second determination level and the time point when the pulse component exceeds the first determination level. Time The difference T is obtained, the first gate signal is issued when the number of scans after that time reaches a predetermined first value, and the output signal is output for each scan after the time when the first gate signal is issued. DC component of the second
The time difference t 1 from the time when the judgment level of 1 is first exceeded to the time when it falls below the second judgment level, and
It is the time required for the light beam to move around the peripheral portion of the sample from the time when it falls below the second determination level, and the second time is obtained when a predetermined time t 2 given as a function of the diameter of the sample and the number of scans elapses. Of the first gate signal and the second gate signal are ANDed to start counting the pulse components of the output signal in the scan, while the time differences T and t 1 and the predetermined time t 2 To 2 [T-
The value of (t 1 + t 2 )] is derived, and the second gate signal is cut off at the time when the above-mentioned 2 [T− (t 1 + t 2 )] has elapsed from the time when the second gate signal was issued. An optical surface inspection method, characterized in that the first gate signal is turned off at the time when the counting of the pulse component in the scanning is finished and the number of times of scanning reaches a predetermined second value.
て、第1の値の走査回数がその回数の走査が行われる時
間をあらかじめ与えることによって定められることを特
徴とする光学的表面検査方法。2. The optical surface inspection method according to claim 1, wherein the number of scans of the first value is determined by previously giving a time for which the number of scans is performed. .
載の方法のおいて、第2の走査回数がその回数の走査が
行われている時間をあらかじめ与えることによって定め
られることを特徴とする光学的表面検査方法。3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the second number of scans is determined by giving in advance the time during which the number of scans is performed. Optical surface inspection method.
ずれかに記載の方法において、光検出手段の出力信号
が、第2の判定レベルより下のレベルから上のレベルに
移行し所定の時間その上のレベルを継続することによっ
て、前記の出力信号のうちの直流成分が第2の判定レベ
ルを超えたと判定することを特徴とする光学的表面検査
方法。4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the output signal of the light detecting means shifts from a level lower than the second determination level to a level higher than the second determination level. An optical surface inspection method, characterized in that it is determined that the DC component of the output signal has exceeded a second determination level by continuing the level above that for a predetermined time.
ずれかに記載の方法において、光検出手段の出力信号
が、第2の判定レベルより上のレベルから下のレベルに
移行し所定の時間その下のレベルを継続することによっ
て、前記の出力信号のうちの直流成分が第2の判定レベ
ルを下回ったと判定することを特徴とする光学的表面検
査方法。5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the output signal of the light detecting means shifts from a level above the second determination level to a level below it. An optical surface inspection method, characterized in that it is determined that the DC component of the output signal is below a second determination level by continuing the level below that for a predetermined time.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16563687A JPH0690140B2 (en) | 1987-07-02 | 1987-07-02 | Optical surface inspection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16563687A JPH0690140B2 (en) | 1987-07-02 | 1987-07-02 | Optical surface inspection method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6410155A JPS6410155A (en) | 1989-01-13 |
| JPH0690140B2 true JPH0690140B2 (en) | 1994-11-14 |
Family
ID=15816127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16563687A Expired - Lifetime JPH0690140B2 (en) | 1987-07-02 | 1987-07-02 | Optical surface inspection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690140B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109288231A (en) * | 2018-08-10 | 2019-02-01 | 深圳市邻友通科技发展有限公司 | Grating-based motor positioning method, device, nail machine equipment and medium |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4376583A (en) | 1981-05-12 | 1983-03-15 | Aeronca Electronics, Inc. | Surface inspection scanning system |
-
1987
- 1987-07-02 JP JP16563687A patent/JPH0690140B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4376583A (en) | 1981-05-12 | 1983-03-15 | Aeronca Electronics, Inc. | Surface inspection scanning system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6410155A (en) | 1989-01-13 |
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