(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平移動する垂直回転軸線を中心に回転する回転体と、
上記垂直回転軸線の移動量を検出して水平移動量信号を出力する水平移動量検出部と、
上記回転体の回転角度位置を検出する角度位置検出部と、
上記回転体の対象面の測定光を照射する照射光学系と、
上記測定光の上記対象面による反射光を受光する受光系と、
上記角度位置検出部の出力信号と独立したクロック信号を発生するクロック信号発生器と、
上記角度位置検出部の角度位置出力信号を入力される毎に角度区分を設定し、角度区分内における上記受光系の出力信号の最大値をその角度区分位置における代表値として決定する代表値決定部と、
上記クロック信号に基づき、上記代表値が出力された上記角度区分内における位置を決定する位置決定部と、
上記代表値から一定値以上のものを異物として検出する異物検出部とを有することを特徴とする回転体上の異物の位置座標測定装置。
【請求項２】
上記回転体は、水平移動する垂直回転軸線を中心に回転する回転体で構成され、
上記水平移動量検出部は、上記垂直回転軸線の移動量を検出して水平移動量信号を出力する水平移動量検出部で構成されることを特徴とする請求項１記載の回転体上の異物の位置座標測定装置。
【請求項３】
上記回転体の回転数を１秒Ｍ回転、上記角度位置検出部の１回転の検出分割数をＮ分割とするとき、上記クロック信号発生器のクロック周波数が、Ｍ×Ｎ ( Hz ) より高いことを特徴とする請求項２記載の回転体上の異物の位置座標測定装置。
【請求項４】
上記位置決定部が、上記角度位置検出部によって検出される角度区分毎に上記クロック信号の計数を開始することを特徴とする請求項２記載の回転体上の異物の位置座標測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、回転体上異物の位置座標測定装置、さらに詳しくは、例えば回転するウエーハの上に存在する塵等のパーテイクルの位置座標を高精度に検出し、視野の極めて狭い電子顕微鏡によるパーテイクルの観察や処理を効率的に行うための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のウエーハ上のパーテイクルの位置座標検出装置の第１例としては、特公平３ー７５０５５号公報に開示された異物検出装置、特開昭６０ー１５９３９号公報に開示された異物検査装置、特開昭５７ー１０８６０６号公報に開示された自動外観検査装置等に包含されている。これらの装置においては、移動載置台に載置されたウエーハ等を移動させて異物を高倍率の顕微鏡や光電式検出器によって検出し、その時の移動載置台の基準位置からの移動量をエンコーダ等によって検出して異物位置座標を測定するものである。
従来のウエーハ上のパーテイクルの位置座標検出装置の第２例としては、ウエーハ上を一定面積の矩形ピクセルに分割し、それぞれのピクセルの散乱光量を測定し、一定値より高い散乱光量が測定された時、そのピクセルにパーテイクルが存在すると認定し、そのピクセルの座標を検出・記憶するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記第１例のパーテイクルの位置座標検出装置においては、検出される座標は回転体を分割したピクセルのデータ（代表値）であるから、座標測定精度がピクセルの大きさによって制限されたしまうという問題があった。
また、上記第２例のパーテイクルの位置座標検出装置においては、位置検出分解能（空間分解能）がピクセルの面積に限定されてしまい、電子顕微鏡等の分析機器が必要とする高精度の測定をすることができないという問題があった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、上述した従来の回転体上異物の位置座標測定装置の問題点に鑑みてなされたものであって、回路構成が簡易で製造コストが低いにもかかわらず高精度の測定ができる回転体上異物の位置座標測定装置を提供することを目的とする。
本発明はまた、エンコーダ等の角度位置検出部の検出分解能を超えた角度検出分解能をもった回転体上異物の位置座標測定装置を提供することを目的とする。
本発明はさらに、エンコーダ等の角度位置検出部において、クロックパルスの計時誤差が累積することがなく、各角度検出区分毎に等しく高精度の角度位置検出を行うことができる回転体上異物の位置座標測定装置を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明は、
水平移動する垂直回転軸線を中心に回転する回転体と、
上記垂直回転軸線の移動量を検出して水平移動量信号を出力する水平移動量検出部と、
上記回転体の回転角度位置を検出する角度位置検出部と、
上記回転体の対象面の測定光を照射する照射光学系と、
上記測定光の上記対象面による反射光を受光する受光系と、
上記角度位置検出部の出力信号と独立したクロック信号を発生するクロック信号発生器と、
上記角度位置検出部の角度位置出力信号を入力される毎に角度区分を設定し、角度区分内における上記受光系の出力信号の最大値をその角度区分位置における代表値として決定する代表値決定部と、
上記クロック信号に基づき、上記代表値が出力された上記角度区分内における位置を決定する位置決定部と、
上記代表値から一定値以上のものを異物として検出する異物検出部とを有することを特徴とする回転体上の異物の位置座標測定装置である。
【０００６】
本発明の実施態様は、以下のとおりである。
上記回転体は、水平移動する垂直回転軸線を中心に回転する回転体で構成され、
上記水平移動量検出部は、上記垂直回転軸線の移動量を検出して水平移動量信号を出力する水平移動量検出部で構成されることを特徴とする。
上記回転体の回転数を１秒Ｍ回転、上記角度位置検出部の１回転の検出分割数をＮ分割とするとき、上記クロック信号発生器のクロック周波数が、Ｍ×Ｎ ( Hz ) より高いことを特徴とする。
上記位置決定部が、上記角度位置検出部によって検出される角度区分毎に上記クロック信号の計数を開始することを特徴とする。
【０００７】
【作用】
予め定めた値より大きい受光系の出力は異物の存在によって得られたと判断し、その時の水平移動量検出部の出力と角度位置検出部の出力にさらにクロック信号を加えて異物の座標信号を得ることによって、異物の座標を高精度に測定する。
【０００８】
【実施例】
以下に本発明の実施例の基準方向線設定装置を図に基づいて説明する。実施例の回転体上の異物の位置座標測定装置は、図１の構成説明図に示すように、モータ２によって垂直な回転軸線Ｏを中心に回転させられる回転テーブル４に、測定対象の回転体Ｒを載置する。回転テーブル４の回転数Ｍは、例えば毎秒５０回転である。モータ２にはエンコーダ６が組み合わされて、モータ２の回転角度を検出し、エンコーダ６の出力は制御演算部１０に送られる。エンコーダ６の分割数Ｎは、例えば１回転６０００分割であり、分割された角度範囲を「角度区分」という。制御演算部１０の制御出力がモータ２に入力する。モータ２とエンコーダ６は、水平移動測定台１２に載置されており、これによってモータ２とエンコーダ６が水平方向に移動されまたその移動量が測定され、移動量測定値の出力は制御演算部１０に送られる。
【０００９】
回転テーブル４に載置された回転体Ｒの斜め上方には、レーザ光源である発光素子２０が配置され、また回転体Ｒの上方にはフォトマル２２が配置され、発光素子２０によって照明された回転体Ｒの反射光量がフォトマル２２によって検出される。
制御演算部１０は、図２の処理回路ブロック図に示すように、フォトマル２２の出力がＡ／Ｄ変換部３０に入力し、エンコーダ６及び水平移動測定台１２の出力は座標生成部３２及び制御演算回路３４に入力する。Ａ／Ｄ変換部３０は、フォトマル２２の出力をクロックパルスのタイミングでＡ／Ｄ変換する。制御演算回路３４の演算処理については後述する。エンコーダ６の出力とは独立のクロックパルスを発生するクロックパルス発生器３６の出力は、Ａ／Ｄ変換部３０及び座標生成部３２に入力し、Ａ／Ｄ変換部３０の出力は、データ比較回路４０を介して制御演算回路３４及び座標生成部３２に入力する。データ比較回路４０は、それまでの最大値と新たに測定されたデータとを比較して、その大きい方の値を出力する。座標生成部３２及びデータ比較回路４０の出力は、制御演算回路３４に入力する。
【００１０】
制御演算回路３４は、その制御信号出力をモータ２及び発光素子２０に入力し、演算信号出力を表示部４２及びメモリ４４に入力する。メモリ４４は、制御演算回路３４によって出力された各角度区分内におけるフォトマル２２の最大受光量とその座標値を記憶するが、各角度区分内におけるフォトマル２２のすべての受光量とその座標値を記憶するように構成してもよい。
クロックパルス発生器３６が発生するクロックパルスは、エンコーダ６の出力の周波数よりも高くなるように設定される。上述した例では、
0003584066.tif 000002
となるから、クロックパルス発生器３６が発生するクロックパルスは、３００ＫＨｚ  より大きい数ＭＨｚ  から数１０ＭＨｚ  程度に設定される。
【００１１】
第１実施例の制御演算回路３４の演算は、一つの円周領域において、図３のフローチャート図に示すように、
ステップＳ１において、回転テーブル４を回転させてこれに載置された回転体Ｒを回転させる。
ステップＳ２において、発光素子２０を発光させて回転体Ｒを照射する。
ステップＳ３において、一つの角度区分内におけるフォトマル２２の受光量とその座標値を読み込む。
ステップＳ４において、その角度区分内におけるすべての位置におけるフォトマル２２の受光量とその座標値の読み込みが終了したか否かを判別する。ステップＳ４において読み込みが終了していないと判別した場合は、ステップＳ３へ戻る。
ステップＳ４において読み込みが終了したと判別した場合に進むステップＳ５において、その角度区分におけるフォトマル２２の最大受光量とその座標値を読み込み、メモリ４４に記憶する。
【００１２】
ステップＳ８において、その角度区分内が１回転の最終角度区分であるか否かを判別する。
ステップＳ８においてその角度区分内が１回転の最終角度区分でないと判別した場合、ステップＳ７において、クロックパルスのカウンタ（図示せず）をリセットして、ステップＳ３へ戻る。
ステップＳ８においてその角度区分内が１回転の最終角度区分であると判別した場合進むステップＳ９において、各角度区分の最大受光量が予め定めた値より大きいものを異物と判断することによって、異物を検出する。
ステップＳ１０において、ステップＳ９において検出した異物の角度区分及びその座標を表示する。
【００１３】
ステップＳ１１において、測定終了するか否かを判別する。測定終了でなければステップＳ３に戻り、例えば次の円周領域において上述した処理を行う。
第１実施例の制御演算回路３４の演算結果が記憶されるメモリ４４においては、図５の記憶模式図に示すように、Ｘ軸に時間、Ｙ軸に円周領域、Ｚ軸に最大受光量をとると、例えば、第ｎ円周領域：Ｙ（  ｎ  ）  、第（  ｎ＋５  ）  円周領域：Ｙ（  ｎ  ＋５  ）  にそれぞれ強度Ｚ  Ｚ、Ｚ’Ｚ’の異物が記憶される。
【００１４】
第２実施例の制御演算回路３４の演算は、図４のフローチャート図に示されるが、第１実施例の制御演算回路３４のステップと同一のステップについては同一のステップ符号を付して、その説明を省略する。
ステップＳ５から進むステップＳ６において、ステップＳ３ないしステップＳ５までの処理がｎ角度区分（ｎ：複数）について終了したか否かを判別する。
ステップＳ６においてｎ角度区分内が終了していないと判別した場合、ステップＳ７において、クロックパルスのカウンタ（図示せず）をリセットして、ステップＳ３へ戻る。ステップＳ６においてｎ角度区分内が終了していると判別した場合、ステップＳ８に進む。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に記載の回転体上の異物の位置座標測定装置によれば、回路構成が簡易で製造コストが低いにもかかわらず高精度の測定ができる効果を有する。
請求項２に記載の回転体上の異物の位置座標測定装置によれば、クロック信号の周波数を角度位置検出部の出力の周波数よりも高く設定するから、角度区分より細かい座標測定を行うことができる効果を有する。
請求項３に記載の回転体上の異物の位置座標測定装置によれば、角度位置検出部によって検出される一定角度区分毎にクロック信号の計数を開始するから、クロック信号の誤差を累積させることない効果を有する。
【００１６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の回転体上の異物の位置座標測定装置の構成説明図である。
【図２】図１の制御演算部の処理回路ブロック図である。
【図３】第１実施例の制御演算回路のフローチャート図である。
【図４】第２実施例の制御演算回路のフローチャート図である。
【図５】メモリの記憶模式図である。
【符号の説明】
Ｒ            回転体
２            モータ
４            回転テーブル
６            エンコーダ
１０            制御演算部
１２            水平移動測定台
２０            発光素子
２２            フォトマル
３０            Ａ／Ｄ変換部
３２            座標生成部
３４            制御演算回路
３６            クロックパルス発生器
４０            データ比較回路
【図１】
0003584066.tif 000003
【図２】
0003584066.tif 000004
【図３】
0003584066.tif 000005
【図４】
0003584066.tif 000006
【図５】
0003584066.tif 000007