(57)【要約】【目的】  電流電圧変換回路の異物検出のためのダイナミックレンジが広く、従って測定可能な異物による散乱光の大きさの範囲が広く広範囲のサイズの異物を検出できる異物検出装置を提供すること、及び、ダイナミックレンジの広い部分を有効に利用して高分解能の異物検出を行うことができる異物検出装置を提供すること【構成】 異物が存在するかもしれない検査対象物を照明するための照明光学系と、検査対象物からの散乱反射光を受光するための受光部と、該受光部からの電流信号を入力され、直流成分を除去して出力するための直流成分除去部と、該直流成分除去部からの出力を増幅するための増幅部と、該増幅部からの出力から異物を検出する異物検出部とを有することを特徴とする異物検出装置  【選択図】  図２
2008003107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異物が存在するかもしれない検査対象物を照明するための照明光学系と、
検査対象物からの散乱反射光を受光するための受光部と、
該受光部からの電流信号を入力され、直流成分を除去して出力するための直流成分除去部と、
該直流成分除去部からの出力を異なる倍率で増幅する複数の増幅部と、
該増幅部からの複数の出力から異物を検出する異物検出部とを有し、
前記複数の出力は、異なる倍率で増幅された複数の出力信号からなり、
前記異物検出部は、複数の出力信号のうち、少なくとも第１の出力信号に含まれる、オーバーフローしていない異物からの散乱反射光に相当する第１のパルス信号と、第１の出力信号と異なる倍率で増幅された第２の出力信号に含まれる、オーバーフローしていない異物からの散乱反射光に相当する第２のパルス信号と、を検出することを特徴とする異物検出装置。
【請求項２】
前記異物検出装置はさらに、
検出結果を表示する表示部と、
検査対象物の水平方向の移動量を検出する移動量検出部と、
回転する検査対象物の角度を検出するエンコーダと、
前記エンコーダの出力と前記第１最大データ及び第２最大データとを対応させて記憶する最大値データ記憶部と、を有し、
前記異物検出部は、前記移動量検出部と前記エンコーダと前記最大値データ記憶部の出力から検出結果を前記表示部に表示させる制御部を有することを特徴とする請求項１に記載の異物検出装置。
【請求項３】
上記直流成分除去部が、ハイパスフィルターであることを特徴とする請求項１記載の異物検出装置。
【請求項４】
前記複数の増幅部は、該受光部からの出力信号を共通の値に設定されている前段の抵抗により並列に配置して形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか１項に記載の異物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
【０００１】
本発明は、異物検出装置、さらに詳しくは、例えば回転するウエハである検査対象物上に存在する異物の位置情報を検出するための異物検出装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
従来の異物検出装置は、異物の存在する可能性のある領域を所定角度傾斜した方向からレーザ光束によって照明し、異物からの散乱反射光をフォトマルによって検出する。すなわち、検出信号は、電流電圧変換回路により電流電圧変換され、出力された電圧信号を変換処理して異物を検出する。この従来の電流電圧変換回路２００は、図１２に示すように、電流源であるフォトマル２０２の出力をＯＰアンプ２０４のマイナス入力端子２０６に入力し、該マイナス入力端子２０６と出力端子２０８を抵抗２１０を介して接続してなる。演算回路２００の出力によって、異物の有無やサイズを演算する。
受光部であるフォトマルによって検出される散乱光電流信号には、図１３に示すように、異物による散乱光に相当するパルス成分に加えて、ウエハ表面自身による散乱光に相当する直流成分が含まれる。そして、図１３に示す散乱光電流信号は、電流電圧変換回路２００によって図１４に示す散乱光電圧信号に変換される。
【発明の開示】
【発明が解決する課題】
【０００３】
従来の異物検出装置においては、異物を検出するための検出信号に異物による散乱光に相当するパルス成分に加えて、ウエハ表面自身による散乱光に相当する直流成分が含まれているため、電流電圧変換回路で変換可能な、すなわち測定可能な異物による散乱光の範囲が狭く制限されてしまうという問題があった。
【発明の目的】
【０００４】
本発明は、従来の異物検出装置において、電流電圧変換回路のダイナミックレンジが狭くなって異物による散乱光の検出範囲が狭く制限されてしまうという問題に鑑みてなされたものであって、電流電圧変換回路の異物検出のためのダイナミックレンジが広く、従って測定可能な異物による散乱光の大きさの範囲が広く広範囲のサイズの異物を検出できる異物検出装置を提供することを目的とする。本発明はまた、ダイナミックレンジの広い部分を有効に利用して高分解能の異物検出を行うことができる異物検出装置を提供することを目的とする。
【発明の構成】
【０００５】
異物が存在するかもしれない検査対象物を照明するための照明光学系と、検査対象物からの散乱反射光を受光するための受光部と、該受光部からの電流信号を入力され、直流成分を除去して出力するための直流成分除去部と、該直流成分除去部からの出力を異なる倍率で増幅する複数の増幅部と、該増幅部からの複数の出力から異物を検出する異物検出部とを有し、前記複数の出力は、異なる倍率で増幅された複数の出力信号からなり、前記異物検出部は、複数の出力信号のうち、少なくとも第１の出力信号に含まれる、オーバーフローしていない異物からの散乱反射光に相当する第１のパルス信号と、第１の出力信号と異なる倍率で増幅された第２の出力信号に含まれる、オーバーフローしていない異物からの散乱反射光に相当する第２のパルス信号と、を検出することを特徴とする異物検出装置である。
本発明の実施態様は、前記異物検出装置はさらに、検出結果を表示する表示部と、検査対象物の水平方向の移動量を検出する移動量検出部と、回転する検査対象物の角度を検出するエンコーダと、前記エンコーダの出力と前記第１最大データ及び第２最大データとを対応させて記憶する最大値データ記憶部と、を有し、前記異物検出部は、前記移動量検出部と前記エンコーダと前記最大値データ記憶部の出力から検出結果を前記表示部に表示させる制御部を有することを特徴とする。本発明の他の実施態様は、上記直流成分除去部が、ハイパスフィルターであることを特徴とする。本発明の他の実施態様は、前記複数の増幅部は、該受光部からの出力信号を共通の値に設定されている前段の抵抗により並列に配置して形成されていることを特徴とする。
【作用】
【０００６】
検査対象物からの散乱反射光を受光した受光部の出力電流信号から、直流成分除去部によって直流成分を除去して電圧信号に変換し、増幅部によって増幅して異物検出する。
【効果】
【０００７】
本発明の異物検出装置によれば、電流電圧変換回路のダイナミックレンジが広く、従って測定可能な異物による散乱光の大きさの範囲が広く広範囲のサイズの異物を検出できる効果を有する。本発明によればまた、ダイナミックレンジの広い部分を有効に利用して高分解能の異物検出を行うことができる効果を有する。
【実施例】
【０００８】
以下に、本発明の実施例の異物検出装置を図に基づいて説明する。異物検出装置１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、検査対象物である回転体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。
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の散乱反射光量がフォトマル２２によって検出される。
【０００９】
フォトマル２２の出力は、検出回路１００に接続される。検出回路１００は、図２に示すように、電流源であるフォトマル２２の出力が、コンデンサ１０２に接続され、また抵抗１０４を介して接地される。コンデンサ１０２と抵抗１０４とによって、直流成分除去部１１０が形成される。コンデンサ１０２の出力は、３つの異なった倍率を有する増幅器、すなわち抵抗Ｒ１、Ｒ３とＯＰアンプ１１２からなり１００ｍ倍増幅する第１増幅器１１４、抵抗Ｒ１、Ｒ３とＯＰアンプ１１６からなり１０ｍ倍増幅する第２増幅器１１８、抵抗Ｒ１、Ｒ４とＯＰアンプ１２０からなりｍ倍増幅する第３増幅器１２２に接続される。
【００１０】
演算処理回路１３０は、図３に示すように、第１増幅器１１４、第２増幅器１１８、第３増幅器１２２のそれぞれの出力が、第１Ａ／Ｄ変換器１３１、第２Ａ／Ｄ変換器１３２、第３Ａ／Ｄ変換器１３４を介して、最大値をホールドする第１最大値データ処理回路１３６に接続される。第１最大値データ処理回路１３６の出力は、その出力値に倍率を付加する倍率ビット付加回路１４０に接続され、倍率ビット付加回路１４０において第１増幅器１１４、第２増幅器１１８、第３増幅器１２２のそれぞれの出力は１００ｍ倍、１０ｍ倍、ｍ倍に増幅される。
倍率ビット付加回路１４０の出力は、各角度区分の検出終了時に、３つの出力信号を受けて微弱過ぎずかつオーバーフローしていない強度検出に相応しい信号であることを判定するデータ範囲判定回路１４２、１４４、１４６に接続される。データ範囲判定回路１４２、１４４、１４６の出力が入力する第２最大値データ処理回路１５０は、各角度区分の検出終了時に、データ範囲判定回路１４２、１４４、１４６からの出力を受けて大きな倍率の信号から順次判定を行い、最初にオーバーフローしなかった信号を最大データとして判定する。すなわち、オーバーフローしていない信号のうち倍率が小さい信号が最大値データとして判定される。
【００１１】
タイミング信号処理部１６０は、エンコーダ６の出力を受け取ってタイミング信号を角度区分信号処理部１６２、最大値データ記憶部１６４、制御演算部１６６へ出力する。最大値データ記憶部１６４は、最大値データと、タイミング信号に対応させた位置データとを記憶する。制御演算部１６６は、最大値データ記憶部１６４に記憶された最大値データ及び位置データを回転体Ｒの図形表示に組み合わせて、表示部１６８に表示させ、さらにモータ２及び水平移動測定台１２の駆動を制御する。
【作動】
【００１２】
フォトマル２２の出力電流波形は、図４に示すように、直流成分を含んだものである。フォトマル２２の出力を直流成分除去部１１０によって処理した出力電圧波形は、図５に示すように、直流成分が除去されている。直流成分除去部１１０の出力は、第１増幅器１１４によって１倍に、第２増幅器１１８によって１０倍に、第３増幅器１２２によって１００倍に増幅され、それぞれ図６、図７、図８に示す電圧波形となる。第１最大値データ処理回路１３６は、図９、図１０、図１１に示すように、第１Ａ／Ｄ変換器１３１、第２Ａ／Ｄ変換器１３２、第３Ａ／Ｄ変換器１３４の出力の最大値をホールドする。
【参考】
【００１３】
第１項：異物が存在するかもしれない検査対象物を照明するための照明光学系と、検査対象物からの散乱反射光を受光するための受光部と、該受光部からの電流信号を入力され、直流成分を除去して出力するための直流成分除去部と、該直流成分除去部からの出力を増幅するための増幅部と、該増幅部からの出力から異物を検出する異物検出部とを有することを特徴とする異物検出装置。
【００１４】
上記直流成分除去部が、ハイパスフィルターであることを特徴とする第１項記載の異物検出装置。
【００１５】
上記増幅部が、上記受光部の出力信号を異なる倍率で増幅する複数の増幅器からなることを特徴とする第１項記載の異物検出装置。
【００１６】
上記異物検出部が、複数の増幅器のうち適切なレンジの出力によって異物を検出することを特徴とする第１項記載の異物検出装置。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例の異物検出装置の構成説明である。
【図２】本発明の実施例の異物検出装置の検出回路のブロック図である。
【図３】本発明の実施例の異物検出装置の制御演算部のブロック図である。
【図４】フォトマル２２の出力電流波形図である。
【図５】直流成分除去部１１０の出力電圧波形図である。
【図６】第１Ａ／Ｄ変換器１３１の出力電圧波形図である。
【図７】第２Ａ／Ｄ変換器１３２の出力電圧波形図である。
【図８】第３Ａ／Ｄ変換器１３４の出力電圧波形図である。
【図９】第１Ａ／Ｄ変換器１３１の出力電圧を第２最大値データ処理回路１３６によって処理した出力電圧波形図である。
【図１０】第２Ａ／Ｄ変換器１３２の出力電圧を第２最大値データ処理回路１３６によって処理した出力電圧波形図である。
【図１１】第３Ａ／Ｄ変換器１３４の出力電圧を第２最大値データ処理回路１３６によって処理した出力電圧波形図である。
【図１２】従来の異物検出装置の電流電圧変換回路の回路図である。
【図１３】フォトマルの出力電流波形図である。
【図１４】フォトマルの出力電流を従来の電流電圧変換回路で処理した出力電圧波形図である。
【符号の説明】
【００１８】
Ｒ                回転体
１                異物検出装置
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
１００                検出回路
１０２                コンデンサ
１０４                抵抗
１１０                直流成分除去部
１１２                ＯＰアンプ
１１４                第１増幅器
１１８                第２増幅器
１２２                第３増幅器
１３０                演算処理回路
１３１                第１Ａ／Ｄ変換器
１３２                第２Ａ／Ｄ変換器
１３４                第３Ａ／Ｄ変換器
１３６                第１最大値データ処理回路
１４０                倍率ビット付加回路
１５０                第２最大値データ処理回路
１６０                タイミング信号処理部
【図１】
2008003107.tif 000003
【図２】
2008003107.tif 000004
【図３】
2008003107.tif 000005
【図４】
2008003107.tif 000006
【図５】
2008003107.tif 000007
【図６】
2008003107.tif 000008
【図７】
2008003107.tif 000009
【図８】
2008003107.tif 000010
【図９】
2008003107.tif 000011
【図１０】
2008003107.tif 000012
【図１１】
2008003107.tif 000013
【図１２】
2008003107.tif 000014
【図１３】
2008003107.tif 000015
【図１４】
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