(57)【要約】【課題】円板体の外周部が水平方向や垂直方向に急速に変位しても、光照射装置からの照射光の焦点が外周部の表面やその内部の位置に合った状態を維持することが可能な光照射装置を提供する。【解決手段】円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓに光を照射する光源２を備える光照射装置１において、表面Ｗｓの円板体Ｗの径方向への変位量ΔＸと円板体Ｗの円板面Ｓｗに直交する方向への変位量ΔＹとを検出する変位量検出装置５と、第１ミラー３１で反射された照射光Ｌａの反射光を照射光Ｌａの光軸に平行逆向きに反射する第２ミラー３２を備えるミラー部３と、照射光Ｌａを表面Ｗｓに角度θ（下向き正）方向から照射する場合、ミラー部３を照射光Ｌａの光軸方向及び直交方向に夫々（ΔＸ×cosθ−ΔＹ×sinθ）／２及び（ΔＸ×sinθ＋ΔＹ×cosθ）／２だけ移動させるアクチュエータ４とを備える。【選択図】図１０
2009121911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板体の外周部の表面に光を照射する光源を備える光照射装置において、
前記円板体の外周部の表面における前記円板体の径方向への変位量と前記円板体の円板面に直交する方向への変位量とをそれぞれ検出する変位量検出装置と、
前記光源からの照射光を反射する第１ミラーと、前記第１ミラーで反射された光を前記照射光の光軸に平行で逆向きに反射する第２ミラーとを備えるミラー部と、
前記ミラー部を、前記照射光の光軸の方向及びそれに直交する方向にそれぞれ移動させるアクチュエータと、を備え、
前記変位量検出装置で検出された前記円板体の径方向への変位量をΔＸ、前記円板体の円板面に直交する方向への変位量をΔＹとし、前記円板体の外周部の表面に対して、前記円板体の径方向を基準として前記円板体の円板面に直交する方向に角度θを有する方向から前記ミラー部の前記第２ミラーで反射された光を照射する場合、前記アクチュエータは、前記ミラー部を、前記照射光の光軸の方向及びそれに直交する方向にそれぞれ（ΔＸ×cosθ−ΔＹ×sinθ）／２及び（ΔＸ×sinθ＋ΔＹ×cosθ）／２だけ移動させることを特徴とする光照射装置。
ただし、θは、前記円板体の径方向を基準として下向きを正とする。
【請求項２】
前記ミラー部の前記第２ミラーは、その反射面が、前記第１ミラーの反射面に対して９０°傾斜するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記ミラー部の前記第１ミラーは、その反射面が、前記照射光の光軸に対して４５°傾斜するように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光照射装置。
【請求項４】
前記変位量検出装置は、前記円板体の外周部の表面の照射位置から前記円板体の回転方向の所定角度上流側の位置で前記円板体の径方向への変位量と前記円板体の円板面に直交する方向への変位量とをそれぞれ検出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項５】
前記アクチュエータは、前記ミラー部を、前記照射光の光軸の方向に移動させる第１駆動機構と、それに直交する方向に移動させる第２駆動機構とを備え、
前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構は、それぞれ独立に駆動されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光照射装置により前記円板体の外周部の表面に光を照射し、該表面での散乱光又は反射光を受光装置で検出して前記円板体の外周部の表面の検査を行うことを特徴とする円板体外周検査装置。
【請求項７】
前記円板体の外周部の表面での散乱光又は反射光を反射する第３ミラーと、前記第３ミラーで反射された光を前記散乱光又は反射光の光軸に平行で逆向きに反射する第４ミラーとを備える第２ミラー部と、
前記第２ミラー部を、前記散乱光又は反射光の光軸の方向及びそれに直交する方向にそれぞれ移動させる第２アクチュエータと、を備え、
前記円板体の外周部の表面で前記円板体の径方向を基準として前記円板体の円板面に直交する方向に角度φを有する方向に散乱し又は反射した光が前記第２ミラー部に入射する場合、前記第２アクチュエータは、前記第２ミラー部を、前記散乱光又は反射光の光軸の方向及びそれに直交する方向に、それぞれ（ΔＸ×cosφ−ΔＹ×sinφ）／２及び（ΔＸ×sinφ＋ΔＹ×cosφ）／２だけ移動させることを特徴とする請求項６に記載の円板体外周検査装置。
ただし、φは、前記円板体の径方向を基準として下向きを正とする。
【請求項８】
前記光照射装置と前記ミラー部の第１ミラーとの間に、前記光源からの照射光の光軸と、前記受光装置が受光する前記円板体の外周部の表面での散乱光又は反射光の光軸とを同軸構造とするハーフミラー又はプリズムを備えることを特徴とする請求項６に記載の円板体外周検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射装置及び円板体外周検査装置に係り、特に、円板体の外周部の表面に光を照射する光源を備える光照射装置、及びそれを用いて円板体の外周部の表面に光を照射し、該表面での散乱光又は反射光を検出して前記表面の検査を行う円板体外周検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
円板体材料では、円板面のみならず、その外周部に傷や凹凸等がないことが要求される場合がある。特に、ウェーハやハードディスク等の分野では、ウェーハ等の基板表面に欠損、クラック、結晶欠陥等を含む凹凸や傷等がないことが強く要求されるためウェーハ等の基板表面を検査する表面検査装置が種々開発されている（例えば特許文献１等参照）。
【０００３】
また、ウェーハ等の円板体材料では、外周部の面取り部にも傷等がないことも要求されるため、ウェーハ等の外周部の面取り部に光を照射して、その表面で散乱された光や反射された光をカメラやＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の受光装置で受光して傷等を検出する円板体外周検査装置が種々開発されている（例えば特許文献２〜４等参照）。
【０００４】
ところで、このような円板体外周検査装置では、光照射装置から、ウェーハ等の円板体の外周部の表面やその内部に焦点が合った光を照射する必要がある。また、円板体の外周部の表面で散乱され又は反射された光を受光する受光装置は、当該表面やその内部にピントが合うようにそのフォーカス位置が設定され、受光装置の視野中心に観測ポイントを合わせる必要がある。
【０００５】
具体的には、円板体外周検査装置１００では、図１４に示すように、例えば円板体であるウェーハＷの中心Ｏｗと回転テーブルＴの回転中心Ｏｔとが一致するようにウェーハＷを回転テーブルＴ上に載置する。そして、光照射装置１０１から照射する光の焦点を外周部の表面Ｗｓに合わせる。また、受光装置１０２をウェーハＷの側方にウェーハＷの方をむくように配置し、ウェーハＷの外周部の表面Ｗｓにピントが合うように受光装置１０２のフォーカス位置を設定し、受光装置１０２の視野中心に観測ポイントを合わせる。
【０００６】
そして、その状態で、回転テーブルＴをその回転中心Ｏｔ周りに回転させてウェーハＷを回転させ、回転するウェーハＷの外周部の表面Ｗｓに光照射装置１０１から光を照射して、ウェーハＷの外周部の表面Ｗｓでの散乱光や反射光を受光装置１０２で受光して、ウェーハＷの外周部の表面Ｗｓを撮影していた。
【０００７】
なお、以下、便宜的に、円板体すなわち上記例ではウェーハＷの径方向（図中矢印Ｘで示される方向）を水平方向Ｘ、円板体の円板面すなわち上記例ではウェーハＷの基板表面Ｓｗに直交する方向（図中矢印Ｙで示される方向）を垂直方向Ｙという。また、光照射装置１０１からウェーハＷ（円板体）の外周部の表面Ｗｓに照射される光は、図１５に示す光Ｌｐのように当該表面Ｗｓに焦点があった光だけでなく、光Ｌｑや光ＬｒのようにウェーハＷ（円板体）の内部に焦点が合った光である場合も含まれ、以下、本発明において同様である。
【特許文献１】特開２０００−１９３４３４号公報
【特許文献２】特開平１１−３５１８５０号公報
【特許文献３】特開２００７−２４５２８号公報
【特許文献４】特開２００７−４７０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ウェーハＷの保持精度が低く、ウェーハＷの中心Ｏｗと回転テーブルＴの回転中心Ｏｔとの位置が正確に合っていない場合や、ウェーハＷ自体が偏心している場合等には、図１６に示すように、ウェーハＷが回転する毎に、その外周部の表面Ｗｓが水平方向Ｘに位置ずれや偏心ずれ等に相当する変位量ΔＸだけ変位するようになる。また、ウェーハＷにうねりや反り等があると、回転する毎にウェーハＷの外周部の表面Ｗｓが垂直方向Ｙにうねりや反り等に相当する変位量ΔＹだけ変位するようになる。
【０００９】
そして、この状態のままでは上記のように調整した光照射装置１０１からの照射光の焦点が表面Ｗｓや設定されたウェーハＷの内部の位置からずれ、また、受光装置１０２で予め設定しておいたフォーカス位置がずれたり受光装置１０２の視野中心から観測ポイントが外れたりしてしまうため、従来の円板体外周検査装置１００では、例えばウェーハＷの外周部の表面Ｗｓの水平方向Ｘや垂直方向Ｙへの変位量ΔＸ、ΔＹに合わせて、光照射装置１０１や受光装置１０２、回転テーブルＴ等を水平方向Ｘや垂直方向Ｙに変位量ΔＸ、ΔＹだけ変位させていた。
【００１０】
しかし、ウェーハＷの外周部の表面Ｗｓを高速に検査する場合には、高速回転するウェーハＷの外周部の面取り部が水平方向Ｘや垂直方向Ｙに急速に変位して、いわばウェーハＷの端部が激しく振動するような状態となる。そのため、光照射装置１０１や受光装置１０２、回転テーブルＴをウェーハＷの急速な変位に合わせて急速かつ正確に変位させることが必要となるが、重量が大きい光照射装置１０１等を急速かつ正確に変位させるためのアクチュエータ等は、通常、大掛かりなものとなり、高価である場合が多い。また、光照射装置１０１等を激しく振動させることになるため、それらの装置の故障を誘発する原因となる。
【００１１】
そのため、従来は、光照射装置１０１を動かさないようにしたり、受光装置１０２の焦点深度が深いものを用いることで対応していたが、光照射装置１０１では合焦状態が犠牲となり、焦点深度が深い受光装置１０２では一般的に分解能が低いため、いずれにしても撮影される映像の分解能を犠牲にせざるを得なかった。また、受光装置１０２にオートフォーカス機能を持たせることも可能ではあるが、高速オートフォーカス機能を有する受光装置は一般に高価であり、装置全体のコストを押し上げる要因となる。
【００１２】
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、円板体の外周部が水平方向や垂直方向に急速に変位しても、光照射装置からの照射光の焦点が外周部の表面やその内部の位置に合った状態を維持することが可能な光照射装置を提供することを目的とする。また、このような光照射装置を用い、受光装置のフォーカス位置がずれることなく観測ポイントが視野中心に合った状態を維持することが可能な円板体外周検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の問題を解決するために、請求項１に記載の光照射装置は、
円板体の外周部の表面に光を照射する光源を備える光照射装置において、
前記円板体の外周部の表面における前記円板体の径方向への変位量と前記円板体の円板面に直交する方向への変位量とをそれぞれ検出する変位量検出装置と、
前記光源からの照射光を反射する第１ミラーと、前記第１ミラーで反射された光を前記照射光の光軸に平行で逆向きに反射する第２ミラーとを備えるミラー部と、
前記ミラー部を、前記照射光の光軸の方向及びそれに直交する方向にそれぞれ移動させるアクチュエータと、を備え、
前記変位量検出装置で検出された前記円板体の径方向への変位量をΔＸ、前記円板体の円板面に直交する方向への変位量をΔＹとし、前記円板体の外周部の表面に対して、前記円板体の径方向を基準として前記円板体の円板面に直交する方向に角度θを有する方向から前記ミラー部の前記第２ミラーで反射された光を照射する場合、前記アクチュエータは、前記ミラー部を、前記照射光の光軸の方向及びそれに直交する方向にそれぞれ（ΔＸ×cosθ−ΔＹ×sinθ）／２及び（ΔＸ×sinθ＋ΔＹ×cosθ）／２だけ移動させることを特徴とする。
ただし、θは、前記円板体の径方向を基準として下向きを正とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光照射装置において、前記ミラー部の前記第２ミラーは、その反射面が、前記第１ミラーの反射面に対して９０°傾斜するように設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の光照射装置において、前記ミラー部の前記第１ミラーは、その反射面が、前記照射光の光軸に対して４５°傾斜するように配置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光照射装置において、前記変位量検出装置は、前記円板体の外周部の表面の照射位置から前記円板体の回転方向の所定角度上流側の位置で前記円板体の径方向への変位量と前記円板体の円板面に直交する方向への変位量とをそれぞれ検出することを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光照射装置において、
前記アクチュエータは、前記ミラー部を、前記照射光の光軸の方向に移動させる第１駆動機構と、それに直交する方向に移動させる第２駆動機構とを備え、
前記第１駆動機構及び前記第２駆動機構は、それぞれ独立に駆動されることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、円板体外周検査装置において、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光照射装置により前記円板体の外周部の表面に光を照射し、該表面での散乱光又は反射光を受光装置で検出して前記円板体の外周部の表面の検査を行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の円板体外周検査装置において、
前記円板体の外周部の表面での散乱光又は反射光を反射する第３ミラーと、前記第３ミラーで反射された光を前記散乱光又は反射光の光軸に平行で逆向きに反射する第４ミラーとを備える第２ミラー部と、
前記第２ミラー部を、前記散乱光又は反射光の光軸の方向及びそれに直交する方向にそれぞれ移動させる第２アクチュエータと、を備え、
前記円板体の外周部の表面で前記円板体の径方向を基準として前記円板体の円板面に直交する方向に角度φを有する方向に散乱し又は反射した光が前記第２ミラー部に入射する場合、前記第２アクチュエータは、前記第２ミラー部を、前記散乱光又は反射光の光軸の方向及びそれに直交する方向に、それぞれ（ΔＸ×cosφ−ΔＹ×sinφ）／２及び（ΔＸ×sinφ＋ΔＹ×cosφ）／２だけ移動させることを特徴とする。
ただし、φは、前記円板体の径方向を基準として下向きを正とする。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の円板体外周検査装置において、前記光照射装置と前記ミラー部の第１ミラーとの間に、前記光源からの照射光の光軸と、前記受光装置が受光する前記円板体の外周部の表面での散乱光又は反射光の光軸とを同軸構造とするハーフミラー又はプリズムを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１から請求項５に記載の光照射装置によれば、光源から円板体の外周部の表面までの光路長を常時一定に維持することが可能となり、光源から照射された光が円板体の外周部の表面やその内部の位置に焦点が合う状態を維持することが可能となる。
【００２２】
また、ミラー部は第１ミラーや第２ミラー等で構成され、軽量かつコンパクトに構成することができる。従って、軽量のミラー部を的確に移動させることが可能な安価なアクチュエータを用いてミラー部を容易かつ迅速に移動させることが可能となり、照射時に円板体の外周部が急速に変位しても、ミラー部を迅速に移動させて上記の機能を的確に発揮させることが可能となる。
【００２３】
また、請求項６から請求項８に記載の円板体外周検査装置によれば、円板体の外周部が変位しても、光照射装置の上記効果が適切に発揮されるとともに、円板体の外周部が変位しても、円板体の外周部の表面から受光装置までの散乱光や反射光の光路長を常時一定に維持することが可能となるため、受光装置において常にフォーカス位置が合う状態を維持することが可能となる。
【００２４】
また、同時に、円板体の外周部が変位しても、第２ミラー部の第４ミラーで反射された光の観測ポイントが常に受光装置の視野中心に合った状態を維持することが可能となる。しかも、第２ミラー部を容易かつ迅速に移動させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る光照射装置及び円板体外周検査装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
なお、以下の実施形態では、円板体がウェーハであり、光照射装置でウェーハの外周部の表面に光を照射して、円板体外周検査装置でウェーハの外周部の表面を検査する場合について説明するが、本発明の光照射装置や円板体外周検査装置は、円板体としてウェーハ以外にも例えばハードディスク等のディスク板にも適用可能であり、検査の対象はウェーハに限定されない。
【００２７】
また、本実施形態では、図１等に示すように、外周部の上下の角部がベベル状に面取りされた構造の表面Ｗｓを有するウェーハＷについて検査を行う場合について説明するが、ウェーハＷの外周部の形状はこれに限定されず、図示を省略するが、例えば外周部の表面Ｗｓが湾曲するように曲面状に形成された形状やその他の形状のウェーハＷについても同様に適用される。
【００２８】
（光照射装置の構成）
本実施形態に係る光照射装置は、後述する図１０等に示すように、本来、ミラー部３を、円板体Ｗ（ウェーハＷ）に対してその上下方向の任意の位置に配置することが可能であり、円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓに対して、円板体Ｗの径方向すなわち水平方向Ｘを基準として上下方向に任意の角度θを有する方向からミラー部３の第２ミラー３２で反射された光を照射することが可能であるが、以下、まず、角度θが０°の場合、すなわち光軸が水平方向Ｘを向いた光を円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓに照射する場合について説明する。
【００２９】
（全体構成）
図１は、本実施形態に係る光照射装置の全体構成を示す図である。光照射装置１は、光源２、ミラー部３と、アクチュエータ４と、変位量検出装置５とを備えている。なお、図１及び以下の各図では、各部材やウェーハＷの大きさや長さ、厚さ等の比は必ずしも現実を反映していない。
【００３０】
本実施形態における円板体であるウェーハＷは、回転テーブルＴ上に載置されており、回転テーブルＴの回転に伴って回転テーブルＴの回転中心Ｏｔを中心として回転するようになっている。また、本実施形態では、光源２からウェーハＷの外周部の表面Ｗｓに照射される光Ｌａの集光等を行うレンズ系については説明を省略するが、適宜設けられる。
【００３１】
（細部構成）
光源２には、通常、点光源や面光源が用いられ、可視光線等を照射するレーザ光源等が適宜選択されて用いられる。
【００３２】
ミラー部３は、図１に示すように、第１ミラー３１と第２ミラー３２とで構成されており、光源２から照射された光Ｌａが第５ミラー７で反射されてミラー部３の第１ミラー３１に入射されるようになっている。また、本実施形態では、第１ミラー３１は、その反射面３１ａが照射光Ｌａの光軸に対して４５°傾斜するように配置されており、第２ミラー３２はその反射面３２ａが第１ミラー３１の反射面３１ａに対して９０°傾斜するように連結片３３を介して第１ミラー３１に固定されている。
【００３３】
ミラー部３は、第１ミラー３１及び第２ミラー３２を上記のように配置することにより、光源２からの照射光Ｌａを第１ミラー３１で反射し、第１ミラー３１で反射された照射光Ｌａを第２ミラー３２でもともと第１ミラー３１に入射する際の照射光Ｌａの光軸に平行で逆向きに反射するようになっている。
【００３４】
本実施形態では、前述したように、第２ミラー３２で反射された照射光Ｌａはその光軸が水平方向Ｘを向いた状態でウェーハＷの外周部の表面Ｗｓに照射されるようになっている。
【００３５】
なお、本実施形態において光源２からの照射光Ｌａの光軸を一旦第５ミラー７で曲げるのは、ミラー部３の第２ミラー３２からウェーハＷに向かう照射光Ｌａの光路を光源２が遮断しないようにするためであり、光源２が照射光Ｌａの光路を遮断しないような場合には第５ミラー７を必ずしも設けなくてもよい。
【００３６】
また、図１では、ミラー部３の第２ミラー３２からウェーハＷに向かう照射光Ｌａの光軸の上方に光源２を配置する場合について説明したが、光源２の配置はこれに限定されず、光源２の配置位置を適宜設定して、光源２からの照射光Ｌａを第５ミラー７によりミラー部３の方向に反射するように構成することも可能である。
【００３７】
アクチュエータ４は、本実施形態では、水平駆動部４１と垂直駆動部４２とで構成されており、水平駆動部４１と垂直駆動部４２とはそれぞれ図示しない駆動モータ等を有する第１、第２駆動機構を備えている。水平駆動部４１は支持台等に長手方向が水平方向Ｘを向くように固定されている。垂直駆動部４２は、水平駆動部４１に対して立設した姿勢を保ったまま水平方向Ｘに平行移動可能とされており、水平駆動部４１の第１駆動機構を駆動することにより平行移動するようになっている。
【００３８】
また、垂直駆動部４２には、ミラー部３が垂直方向Ｙに移動可能に支持されており、ミラー部３は垂直駆動部４２の平行移動に従って水平方向Ｘに移動されるようになっている。また、ミラー部３は、垂直駆動部４２の第２駆動機構の駆動により垂直駆動部４２に対して垂直方向Ｙに移動されるようになっている。
【００３９】
そして、アクチュエータ４の水平駆動部４１に備えられた第１駆動機構と垂直駆動部４２に備えられた第２駆動機構とがそれぞれ独立に駆動されることにより、ミラー部３の水平方向Ｘへの移動及び垂直方向Ｙへの移動がそれぞれ独立に制御されるように構成されている。
【００４０】
変位量検出装置５は、前述したウェーハＷの位置ずれや偏心ずれ等によるウェーハＷの径方向すなわち水平方向ＸへのウェーハＷの変位量ΔＸと、ウェーハＷのうねりや反り等によるウェーハＷの基板表面Ｓｗに直交する方向すなわち垂直方向ＹへのウェーハＷの変位量ΔＹとをそれぞれ検出するようになっている。
【００４１】
なお、ウェーハＷの水平方向Ｘや垂直方向Ｙへの変位量ΔＸ、ΔＹという場合、それらはウェーハＷの外周部の表面Ｗｓの位置における水平方向Ｘや垂直方向Ｙへの変位量ΔＸ、ΔＹを意味する。また、本発明において、円板体（ウェーハＷ）の径方向或いは円板体（ウェーハＷ）の円板面（基板表面Ｓｗ）に直交する方向という場合、うねりや反りがない理想的な円板体（ウェーハＷ）の径方向或いは円板体（ウェーハＷ）の円板面（基板表面Ｓｗ）に直交する方向をいい、本実施形態では、図１に１点鎖線で示される回転テーブルＴの回転軸Ａｔに直交する方向或いは回転軸Ａｔに平行な方向をいう。
【００４２】
本実施形態では、変位量検出装置５は、ウェーハＷの水平方向Ｘへの変位量ΔＸを検出する第１変位量検出装置５１と、ウェーハＷの垂直方向Ｙへの変位量ΔＹを検出する第２変位量検出装置５２とが別体として構成されている。
【００４３】
また、第１及び第２変位量検出装置５１、５２は、図２に示すように、図示を省略する回転テーブルＴの回転によりウェーハＷが図中矢印方向に回転するとした場合、回転テーブルＴの回転中心Ｏｔとミラー部３の中心位置とを結ぶ線上のウェーハＷの端部位置Ａ（以下、照射位置Ａという。）から回転方向の所定角度θdetect上流側の位置（以下、検出位置という。）で変位量ΔＸ、ΔＹをそれぞれ検出するようになっている。
【００４４】
なお、図２では、前記の所定角度θdetectが９０°とされている場合、すなわち照射位置Ａから回転方向の９０°上流側の検出位置で変位量ΔＸ、ΔＹを検出する場合が記載されているが、所定角度θdetectは９０°に限定されず、照射光Ｌａの照射の妨げにならない位置であれば、照射位置Ａから回転方向の任意の角度の検出位置で変位量ΔＸ、ΔＹの検出を行うように構成することができる。
【００４５】
本実施形態では、図１や図２に示すように、第１変位量検出装置５１は、ウェーハＷの検出位置の端部の上下に発光装置５１ａと受光装置５１ｂとが配設されて構成されており、発光装置５１ａから受光装置５１ｂに向かって垂直方向Ｙに、ウェーハＷの径方向には当該端部の内側と外側に跨るように広幅で、ウェーハＷの端部の接線方向には狭幅の平行光線Ｌ１が照射されるようになっている。
【００４６】
このように構成すると、図３に示すように、発光装置５１ａから照射される平行光線Ｌ１の一部がウェーハＷによって遮断されるため、受光装置５１ｂで平行光線Ｌ１の水平方向Ｘの長さＸ１の変位量ΔＸ１を測定することでウェーハＷの水平方向Ｘへの変位量ΔＸを求めることができる。その際、ウェーハＷの水平方向Ｘへの変位量ΔＸは、受光装置５１ｂで検出した変位量ΔＸ１に−１を乗じた−ΔＸ１として求めることができる。
【００４７】
また、第２変位量検出装置５２は、図２に示したように、ウェーハＷの検出位置の端部付近を通る平行光線Ｌ２を照射する発光装置５２ａとそれを受光する受光装置５２ｂとで構成されている。図４に示すように、発光装置５２ａから受光装置５２ｂに向かって水平方向Ｘに、垂直方向Ｙには広幅で、ウェーハＷの径方向すなわち紙面に直交する方向には狭幅の平行光線Ｌ２が照射されるようになっている。
【００４８】
このように構成すると、発光装置５２ａから照射される平行光線Ｌ２の一部がウェーハＷによって遮断されるため、受光装置５２ｂで平行光線Ｌ２の垂直方向Ｙの上端からの長さＹ１の変位量ΔＹ１を測定することでウェーハＷの垂直方向Ｙへの変位量ΔＹを求めることができる。その際、ウェーハＷの垂直方向Ｙへの変位量ΔＹは、受光装置５２ｂで検出した変位量ΔＹ１に−１を乗じた−ΔＹ１として求めることができる。
【００４９】
なお、後述するように、このようにして求められた変位量ΔＸ、ΔＹは、実際の照射位置Ａから回転方向の所定角度θdetect上流側の検出位置での変位量ΔＸ、ΔＹであり、ウェーハＷがさらに所定角度θdetectだけ回転した時点において活用される。また、図１では、第２変位量検出装置５２の記載が省略されている。さらに、変位量検出装置５は、ウェーハＷの水平方向Ｘ及び垂直方向Ｙへの変位量ΔＸ、ΔＹをそれぞれ検出できるものであれば、本実施形態に限定されず、この他にも、例えばレーザ光等をウェーハＷに照射して三角法や共焦点法、位相差法等により変位量ΔＸ、ΔＹを測定するセンサ等を用いることも可能である。
【００５０】
図５は、本実施形態に係る光照射装置１の制御構成を示すブロック図である。本実施形態では、光照射装置１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータにより構成された制御装置６を備えている。
【００５１】
制御装置６には、光源２や、水平駆動部４１及び垂直駆動部４２を備えミラー部３を水平方向Ｘや垂直方向Ｙに移動させるアクチュエータ４、第１変位量検出装置５１及び第２変位量検出装置５２を有する変位量検出装置５等が接続されており、制御装置６は、これらの部材を制御して光源２から照射された照射光ＬａをウェーハＷの外周部の表面Ｗｓに照射するようになっている。
【００５２】
また、制御装置６には、回転テーブルＴや回転テーブルＴの回転動作を制御する図示しない制御装置等が接続されており、回転テーブルＴの回転速度すなわち単位時間あたりの回転角度の情報を取得できるようになっている。
【００５３】
なお、光照射装置１は、制御装置６が自動的に、或いは図示しない入力手段を介して作業者が制御装置６を操作することにより、アクチュエータ４の水平駆動部４１や垂直駆動部４２を駆動させてミラー部３の位置調整が行われるようになっている。
【００５４】
すなわち、ウェーハＷの中心が回転テーブルＴの回転中心Ｏｔ（図１等参照）の位置に合うように回転テーブルＴ上に載置された状態（以下、基準状態という。）にあるウェーハＷに対して、ミラー部３の第２ミラー３２で反射された照射光Ｌａが水平方向ＸからウェーハＷの表面Ｗｓやその内部の位置に焦点が合った状態で照射されるように、ミラー部３の第１ミラー３１及び第２ミラー３２の位置が予め調整されるようになっている。
【００５５】
（光照射装置の作用）
次に、本実施形態に係る光照射装置１の作用について説明する。
【００５６】
本実施形態に係る光照射装置１では、前述したように、ミラー部３の第１ミラー３１及び第２ミラー３２の位置が予め調整され、光源２から照射されミラー部３で反射された照射光Ｌａが水平方向ＸにウェーハＷの外周部の表面Ｗｓに照射され、ウェーハＷの外周部の表面Ｗｓやその内部の位置に焦点が合った状態で照射されるように調整される。
【００５７】
また、制御装置６は、回転テーブルＴ等から回転テーブルＴの回転速度の情報を予め取得し、ＲＡＭ等の自己の記憶手段に記憶させる。そして、制御装置６は、回転テーブルＴの回転速度を取得すると、回転速度に基づいて、回転テーブルＴやウェーハＷが変位量ΔＸ、ΔＹの検出位置から照射位置Ａ（図２参照）まで所定角度θdetect回転するのに要する時間Δｔを算出して、記憶手段に記憶させる。
【００５８】
照射時においては、制御装置６は、まず、変位量検出装置５の第１変位量検出装置５１及び第２変位量検出装置５２を駆動させて、上記の要領で検出位置でウェーハＷの水平方向Ｘや垂直方向Ｙへの変位量ΔＸ、ΔＹをそれぞれ検出させ、それらの情報を第１変位量検出装置５１及び第２変位量検出装置５２から取得する。そして、制御装置６は、変位量ΔＸ、ΔＹの情報を記憶手段に記憶させる。
【００５９】
変位量検出装置５の第１変位量検出装置５１及び第２変位量検出装置５２からの変位量ΔＸ、ΔＹの情報の取得及び記憶は、ウェーハＷの外周部の少なくとも１周分の情報を取得し終わるまで継続される。なお、第１変位量検出装置５１及び第２変位量検出装置５２から前述した変位量ΔＸ１、ΔＹ１の情報をそれぞれ取得して、制御装置６でそれらの情報から変位量ΔＸ、ΔＹをそれぞれ算出するように構成してもよい。
【００６０】
また、制御装置６は、光源２を点灯させる。そして、現在、照射位置ＡにあるウェーハＷの外周部の表面Ｗｓの水平方向Ｘ及び垂直方向Ｙへの変位量ΔＸ、ΔＹの情報として、現在から前述した時間Δｔ前に照射位置Ａから回転方向の所定角度θdetect上流側の検出位置で検出され記憶手段に記憶されている現在照射位置ＡにあるウェーハＷの外周部の表面Ｗｓ部分の変位量ΔＸ、ΔＹを読み出す。
【００６１】
そして、制御装置６は、読み出した変位量ΔＸ、ΔＹに基づいて、アクチュエータ４の水平駆動部４１の第１駆動機構を駆動させて、ミラー部３を水平方向Ｘに変位量ΔＸの半分すなわちΔＸ／２だけ移動させ、また、アクチュエータ４の垂直駆動部４２の第２駆動機構を駆動させて、ミラー部３を垂直方向Ｙに変位量ΔＹの半分すなわちΔＹ／２だけ移動させる。
【００６２】
このようにミラー部３の水平方向Ｘの位置や垂直方向Ｙの位置をΔＸ／２、ΔＹ／２だけ移動させることで、照射光Ｌａの光源２からウェーハＷの外周部の表面Ｗｓまでの光路長がウェーハＷが前記基準状態にある場合における光路長と同一となり、光路長が維持される。以下、この点について説明する。
【００６３】
例えば、いま、図６に示すように、照射位置ＡにおいてウェーハＷの外周部の表面Ｗｓが垂直方向Ｙには変位せず（ΔＹ＝０）、基準状態から水平方向Ｘに変位量ΔＸだけ変位してＷ＊の位置にあるとする。この場合、ミラー部３は、前述したように、アクチュエータ４により水平方向ＸにΔＸ／２だけ水平方向Ｘに平行移動されて、図中のミラー部３＊の位置に移動する。
【００６４】
この状態では、光源２から移動後のミラー部３＊の第１ミラー３１＊までの照射光Ｌａ＊の光路長は基準状態における光源２からミラー部３の第１ミラー３１までの照射光Ｌａの光路長よりΔＸ／２だけ長くなるが、移動後の第１ミラー３１＊から第２ミラー３２＊までの光路長は移動前の光路長と変わらず、移動後のミラー部３＊の第２ミラー３２＊から変位したウェーハＷ＊の外周部の表面Ｗｓ＊までの光路長は基準状態におけるミラー部３の第２ミラー３２からウェーハＷの外周部の表面Ｗｓまでの光路長よりΔＸ／２だけ短くなる。
【００６５】
そのため、上記の各光路長の合計で表される光源２から変位したウェーハＷ＊の外周部の表面Ｗｓ＊までの全光路長は、基準状態における光源２からウェーハＷの外周部の表面Ｗｓまでの全光路長に等しくなり、光路長が一定の状態が維持される。
【００６６】
また、ミラー部３は水平方向Ｘに平行移動されただけであり、ミラー部３の第１ミラー３１や第２ミラー３２の照射光Ｌａに対する角度は維持されるから、光源２からの照射光Ｌａ＊は、基準状態における散乱光Ｌａと同様に水平方向ＸからウェーハＷ＊の外周部の表面Ｗｓ＊に照射される状態が維持される。
【００６７】
このように、水平方向Ｘに変位量ΔＸだけ変位したウェーハＷに対してミラー部３を水平方向ＸにΔＸ／２だけ移動させることで、照射光Ｌａの光源２からウェーハＷの外周部の表面Ｗｓまでの光路長が維持され、照射光Ｌａが水平方向ＸからウェーハＷの外周部の表面Ｗｓに照射される状態が維持される。そのため、基準状態において予め光源２から照射された照射光ＬａがウェーハＷの外周部の表面Ｗｓやその内部の位置に焦点が合う状態で照射されるように調整されていれば、ウェーハＷが水平方向Ｘに変位してもその状態が維持される。
【００６８】
一方、例えば、いま、図７に示すように、照射位置ＡにおいてウェーハＷの外周部の表面Ｗｓが水平方向Ｘには変位せず（ΔＸ＝０）、垂直方向Ｙに変位量ΔＹだけ変位してＷ♯の位置にあるとする。この場合、ミラー部３は、前述したように、アクチュエータ４により垂直方向ＹにΔＹ／２だけ移動されて、図中のミラー部３♯の位置に移動する。
【００６９】
この状態では、図中斜線を付して示す三角形α、β、γはいずれも直角二等辺三角形になるから、光源２から移動後のミラー部３♯の第１ミラー３１♯までの照射光Ｌａ♯の光路長は基準状態における光源２からミラー部３の第１ミラー３１までの照射光Ｌａの光路長よりΔＹ／２だけ長くなり、移動後の第１ミラー３１♯から第２ミラー３２♯までの照射光Ｌａ♯の光路長は基準状態における第１ミラー３１から第２ミラー３２までの照射光Ｌａの光路長よりΔＹだけ短くなる。
【００７０】
また、移動後のミラー部３♯の第２ミラー３２♯から変位したウェーハＷ♯の外周部の表面Ｗｓ♯までの照射光Ｌａ♯の光路長は基準状態におけるミラー部３の第２ミラー３２からウェーハＷの外周部の表面Ｗｓまでの照射光Ｌａの光路長よりΔＹ／２だけ長くなる。
【００７１】
そのため、上記の各光路長の合計で表される光源２から変位したウェーハＷ♯の外周部の表面Ｗｓ♯までの全光路長は、基準状態における光源２からウェーハＷの外周部の表面Ｗｓまでの全光路長に等しくなり、光路長が一定の状態が維持される。
【００７２】
また、ミラー部３は水平方向Ｘに平行移動されただけであり、ミラー部３の第１ミラー３１や第２ミラー３２の照射光Ｌａに対する角度は維持されるから、ミラー部３の第２ミラー３２からウェーハＷの外周部の表面Ｗｓに照射される照射光Ｌａは垂直方向ＹにΔＹだけ平行移動する。そのため、移動後のミラー部３♯の第２ミラー３２♯から照射される照射光Ｌａ♯は、変位したウェーハＷ♯の外周部の表面Ｗｓ♯に正確に照射される状態になり、ウェーハＷの外周部の表面Ｗｓに対する照射光Ｌａの照射状態が維持される。
【００７３】
このように、垂直方向Ｙに変位量ΔＹだけ変位したウェーハＷに対してミラー部３を垂直方向ＹにΔＹ／２だけ移動させることで、照射光Ｌａの光源２からウェーハＷの外周部の表面Ｗｓまでの光路長が維持されるとともに、照射光Ｌａが垂直方向ＹにΔＹだけ平行移動するからウェーハＷの外周部の表面Ｗｓに対する照射光Ｌａの照射状態が維持される。そのため、基準状態において予め光源２から照射された照射光ＬａがウェーハＷの外周部の表面Ｗｓやその内部の位置に焦点が合う状態で照射されるように調整されていれば、ウェーハＷが垂直方向Ｙに変位してもその状態が維持される。
【００７４】
なお、図６や図７では、ウェーハＷの外周部の表面Ｗｓが図中左側や上方に変位する場合について説明したが、ウェーハＷの外周部の表面Ｗｓが図中右側や下方に変位する場合すなわち変位量ΔＸ、ΔＹが負の値の場合も同様に説明されることは容易に理解されよう。
【００７５】
照射光Ｌａの照射が行われている間、回転テーブルＴの回転に伴ってウェーハＷが回転し、照射位置ＡにおけるウェーハＷの外周部の面取り部の水平方向Ｘ及び垂直方向Ｙへの変位量ΔＸ、ΔＹが絶えず変化する。
【００７６】
制御装置６は、常時、照射位置ＡにあるウェーハＷの外周部の面取り部の部分に対応する変位量ΔＸ、ΔＹを記憶手段から読み出し、アクチュエータ４の水平駆動部４１の第１駆動機構や垂直駆動部４２の第２駆動機構を駆動させて、ミラー部３を水平方向Ｘ及び垂直方向ＹにΔＸ／２及びΔＹ／２だけ移動させることで、光源２からウェーハＷの外周部の表面Ｗｓまでの光路長を常時一定に維持する。また、光源２から照射された照射光ＬａがウェーハＷの外周部の表面Ｗｓやその内部の位置に焦点が合う状態を維持する。
【００７７】
（光照射装置の効果）
以上のように、本実施形態に係る光照射装置１によれば、変位量検出装置５でウェーハＷ等の円板体Ｗの径方向すなわち水平方向Ｘへの変位量ΔＸとそれに直交する方向すなわち垂直方向Ｙへの変位量ΔＹとをそれぞれ検出する。そして、それらの変位量ΔＸ、ΔＹを検出した円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓに対して光源２から照射光Ｌａを照射する際に、アクチュエータ４を駆動して、照射光Ｌａの光軸を入射方向と平行かつ逆向きに反射するための第１ミラー３１及び第２ミラー３２を備えたミラー部３を水平方向ＸにΔＸ／２、垂直方向ＹにΔＹ／２だけ移動させる。
【００７８】
このように構成することで、光源２から円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓまでの光路長を常時一定に維持することが可能となり、光源２から照射された照射光Ｌａが円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓやその内部の位置に焦点が合う状態を維持することが可能となる。
【００７９】
また、ミラー部３は第１ミラー３１や第２ミラー３２等で構成され、軽量かつコンパクトに構成することができる。従って、軽量のミラー部３を的確に移動させることが可能な安価なアクチュエータを用いてミラー部３を水平方向Ｘや垂直方向Ｙに容易かつ迅速に移動させることが可能となり、照射時に円板体Ｗの外周部が水平方向Ｘや垂直方向Ｙに急速に変位しても、ミラー部３を迅速に移動させて上記の機能を的確に発揮させることができる。
【００８０】
なお、図２等では、第１変位量検出装置５１においては発光装置５１ａと受光装置５１ｂとを上下に配置し、また、第２変位量検出装置５２においては発光装置５２ａと受光装置５２ｂとをウェーハＷの回転方向の下流側及び上流側に配置する場合を示したが、これに限定されず、ウェーハＷの水平方向Ｘ及び垂直方向Ｙへの変位量ΔＸ、ΔＹをそれぞれ的確に検出可能であれば、任意の位置に配置することができる。
【００８１】
（光照射装置の変形例）
ところで、上記の実施形態の光照射装置１では、ミラー部３を、円板体Ｗ（ウェーハＷ）の径方向すなわち水平方向Ｘに配置し、円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓに対する照射光Ｌａの光軸の方向すなわち水平方向Ｘにミラー部３をΔＸ／２だけ移動させ、また、照射光Ｌａの光軸に直交する方向すなわち垂直方向Ｙにミラー部３をΔＹ／２だけ移動させる場合について説明した。
【００８２】
しかし、受光装置６や回転テーブルＴ等を変位させずにミラー部３のみを移動させて、光源２から照射された照射光Ｌａが円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓやその内部の位置に焦点が合う状態を維持するという本発明の特徴は、上記の実施形態においてのみ発揮されるものではなく、種々の変形例が可能である。以下、いくつかの変形例を示し、本発明の適用範囲を拡張する。
【００８３】
本発明の上記の特徴は、例えば、図８や図９に示す光照射装置１０、２０においても同様に達成される。なお、光照射装置１０、２０では、上記実施形態の光照射装置１と同様の機能を有する部材については同じ符号を付して説明する。また、図８や図９では、ミラー部３を移動させるアクチュエータの図示が省略されている。
【００８４】
図８に示す光照射装置１０は、光源２から照射された照射光Ｌａの光軸を第５ミラー７で垂直方向Ｙに曲げた後、ミラー部３の第１ミラー３１で水平方向Ｘに反射し、第２ミラー３２で垂直方向Ｙに反射し、さらに第６ミラー１１で水平方向Ｘに反射して円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓに照射するように構成されている。
【００８５】
このような光照射装置１０においても、ミラー部３をΔＸ／２及びΔＹ／２だけ移動させることで、光源２から円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓまでの光路長を常時一定に維持することが可能となり、光源２から照射された照射光Ｌａが円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓやその内部の位置に焦点が合う状態を維持することができる。しかし、その際、ミラー部３を移動させる方向は、ΔＸ／２だけ移動させる方向が上記実施形態では水平方向Ｘであったのに対して光照射装置１０では垂直方向Ｙであり、ΔＹ／２だけ移動させる方向は上記実施形態では垂直方向Ｙであったのに対して光照射装置１０では水平方向Ｘとなる。
【００８６】
また、図９に示す光照射装置２０では、図８の光照射装置１０における円板体Ｗの外周部と第６ミラー１１との間にさらにプリズム２１を設けて、光源２から照射される照射光Ｌａの光軸を任意の方向に屈折させるように構成されている。
【００８７】
このような光照射装置２０においても、ミラー部３をΔＸ／２及びΔＹ／２だけ移動させることで、光源２から円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓまでの光路長を常時一定に維持することが可能となり、光源２から照射された照射光Ｌａが円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓやその内部の位置に焦点が合う状態を維持することができる。しかし、その際、ミラー部３をΔＸ／２だけ移動させる方向やΔＹ／２だけ移動させる方向は、もはや水平方向Ｘでも垂直方向Ｙでもない。
【００８８】
これらの光照射装置１０、２０と、上記の実施形態の光照射装置１とを総合して考察すると、光源２から照射した照射光Ｌａを、第６ミラー１１で反射される場合も（図９参照）、プリズム２１で屈折される場合も（図１０参照）、或いはそのままミラー部３に入射させる場合も（図１等参照）、いずれの場合でも、ミラー部３を、光源２から照射した照射光Ｌａがミラー部３に入射する直前の照射光Ｌａの光軸の方向にΔＸ／２だけ移動させ、それに直交する方向にΔＹ／２だけ移動させて、ミラー部３の第２ミラー３２で照射光Ｌａを第１ミラー３１に入射する照射光Ｌａの光軸に平行で逆向きに反射するように構成すれば、前述した本発明の特徴が発揮されることが分かる。
【００８９】
本発明は、さらに、図１０に示すように、光源２から照射された照射光Ｌａをミラー部３で反射し、円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓに対して照射光Ｌａを、円板体Ｗの径方向すなわち水平方向Ｘに対して任意の角度θ（ただし、θは円板体Ｗの径方向すなわち水平方向Ｘを基準として下向きを正とする。）から照射するように構成される場合にも拡張することができる。
【００９０】
すなわち、この光照射装置３０においても、ミラー部３を、光源２から照射した照射光Ｌａがミラー部３に入射する直前の照射光Ｌａの光軸の方向と、それに直交する方向に移動させて、ミラー部３の第２ミラー３２で照射光Ｌａを第１ミラー３１に入射する照射光Ｌａの光軸に平行で逆向きに反射するように構成すればよい。
【００９１】
しかし、この場合、円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓに対して照射光Ｌａが水平方向Ｘに対して角度θの方向から照射されるため、ミラー部３の移動量を上記の実施形態等のように単純にΔＸ／２、ΔＹ／２とするわけにはいかなくなる。
【００９２】
この場合、変位量検出装置５で検出された円板体Ｗの径方向への変位量がΔＸ、円板体Ｗの円板面（基板表面）Ｓｗに直交する方向への変位量がΔＹである場合、図１１に示すように、円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓとミラー部３との間の相対距離の変位量ΔＸ＊は、変位量ΔＸ、ΔＹと上記の角度θとを用いて、
ΔＸ＊＝ΔＸ×cosθ−ΔＹ×sinθ    …（１）
で算出することができ、それに直交する方向の変位量ΔＹ＊は、
ΔＹ＊＝ΔＸ×sinθ＋ΔＹ×cosθ    …（２）
で算出することができる。
【００９３】
従って、図１０に示すような円板体Ｗの径方向すなわち水平方向Ｘに対して任意の角度θを有する位置にミラー部３が配置され、ミラー部３で反射した照射光Ｌａを角度θ方向から円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓに照射するように構成された光照射装置３０では、ミラー部３を、ミラー部３に入射する直前の照射光Ｌａの光軸の方向にΔＸ＊の半分すなわち（ΔＸ×cosθ−ΔＹ×sinθ）／２だけ移動させ、それに直交する方向にはΔＹ＊の半分すなわち（ΔＸ×sinθ＋ΔＹ×cosθ）／２だけ移動させればよいことが分かる。
【００９４】
本発明をこのように拡張して捉える場合、上記の実施形態やその変形例における各光照射装置１、１０、２０は、図１０の光照射装置３０において、上記角度θを０°とした場合に相当する。なお、角度θは、円板体Ｗの径方向を基準として下向きを正とした場合、通常、＋９０°〜−９０°の範囲で設定される。
【００９５】
以上のように構成すれば、前述した本発明の特徴が発揮されるだけでなく、例えば円板体Ｗの外周部に対して任意の角度θから光源２から照射された光Ｌａを照射させることが可能となる。
【００９６】
なお、上記の実施形態等では、図２に示したように、回転テーブルＴの照射位置Ａから回転方向の所定角度θdetect上流側の位置でウェーハＷ等の円板体Ｗの径方向への変位量ΔＸと円板体Ｗの円板面（基板表面）Ｓｗに直交する方向への変位量ΔＹを検出して記憶手段に記憶し、所定角度θdetect回転するのに要する時間Δｔ後に記憶手段から変位量ΔＸ、ΔＹを読み出してミラー部３を移動させるために用いる場合について説明した。
【００９７】
しかし、変位量ΔＸ、ΔＹの検出と、それを用いるタイミングはこれに限定されず、例えば、予め円板体Ｗの外周部の外周部の全周について変位量ΔＸ、ΔＹを角度θdetectに対応付けて取得しておき、別のタイミングで円板体Ｗの外周部に光Ｌａを照射する際に記憶手段から読み出して用いるように構成することも可能である。
【００９８】
（円板体外周検査装置の構成及び作用）
次に、上記の光照射装置を用いた円板体外周検査装置について説明する。なお、円板体がウェーハであり、光照射装置によりウェーハの外周部の表面に光を照射して円板体外周検査装置でウェーハの外周部の表面を検査する場合に限定されないことは前述したとおりである。
【００９９】
（全体構成）
本実施形態に係る円板体外周検査装置５０は、図１２に示すように、前述した光照射装置３０により円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓに照射光Ｌａを照射し、照射光Ｌａが該表面Ｗｓで散乱されて生じる散乱光Ｌｂを後述する検査装置６０の受光装置６２で検出して、円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓの検査を行うように構成されている。
【０１００】
円板体外周検査装置５０に用いられる光照射装置３０の構成や作用、効果については上記のとおりであり、説明を省略する。また、光照射装置として、前述した光照射装置１、１０、２０のいずれかを用いることも可能であり、その他、本発明が適用される光照射装置であれば他の形態の光照射装置を用いることも可能である。
【０１０１】
なお、本実施形態では、光照射装置３０の光源２から照射された照射光Ｌａをミラー部３で反射して円板体Ｗの径方向すなわち水平方向Ｘに対して角度θの方向から円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓに対して照射光Ｌａを照射する場合について説明するが、その際、角度θは、上記と同様に、円板体Ｗの径方向を基準として下向きを正とされる。従って、図１２に示される円板体外周検査装置５０においては、角度θは負の値をとる。
【０１０２】
また、本実施形態では、光照射装置３０からの照射光Ｌａの照射により円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓで生じ、円板体Ｗの径方向を基準として上下方向に任意の角度φ（ただし、φは円板体Ｗの径方向すなわち水平方向Ｘを基準として下向きを正とする。）を有する方向に散乱される散乱光Ｌｂを受光装置６２で受光する場合について説明するが、該表面Ｗｓでの照射光Ｌａの反射光を受光装置６２で受光するように構成することも可能である。その場合、角度φは−θの値をとるように設定される。
【０１０３】
（細部構成及び作用）
本実施形態に係る円板体外周検査装置５０の検査装置６０は、光の進行方向が逆になること以外は、基本的に、光照射装置３０と同様の構成とされている。
【０１０４】
すなわち、検査装置６０は、第２ミラー部６１と、図示しない第２アクチュエータと、受光装置６２とを備えており、円板体Ｗの径方向すなわち水平方向Ｘへの変位量ΔＸと、円板体Ｗの円板面Ｓｗに直交する方向すなわち垂直方向Ｙへの円板体Ｗの変位量ΔＹとは、前述した光照射装置３０の変位量検出装置５からの情報がそれぞれ用いられるようになっている。なお、図１２においても円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓから受光装置６２までの間に適宜設けられるレンズ系等については図示及び説明を省略する。
【０１０５】
第２ミラー部６１は、第３ミラー６１１と第４ミラー６１２とで構成されており、第３ミラー６１１は、円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓで角度φの方向に散乱された散乱光Ｌｂの光軸に対して反射面６１１ａが４５°傾斜するように配置されており、第４ミラー６１２はその反射面６１２ａが第３ミラー６１１の反射面６１１ａに対して９０°傾斜するように固定されている。
【０１０６】
図示しないアクチュエータは、図１に示した光照射装置１のアクチュエータ４と同様に、第２ミラー部６１を散乱光Ｌｂの光軸の方向に移動させる駆動機構を備える駆動部とそれに直交する方向に移動させる駆動機構を備える駆動部とを備え、各駆動機構がそれぞれ独立に駆動されるようになっている。また、アクチュエータは、前記角度φと、記憶手段から読み出された照射位置Ａ（図２参照）における円板体Ｗの変位量ΔＸ、ΔＹに基づいて、第２ミラー部６１を、散乱光Ｌｂの光軸の方向に（ΔＸ×cosφ−ΔＹ×sinφ）／２だけ移動させ、それに直交する方向に（ΔＸ×sinφ＋ΔＹ×cosφ）／２だけ移動させるようになっている。
【０１０７】
第２ミラー部６１の第４ミラー６１２で反射された散乱光Ｌｂは、本実施形態では第７ミラー６３で反射されて、受光装置６２に入射されるようになっている。受光装置６２は、カメラやＣＣＤ等で構成されており、受光装置６２で撮影された画像に基づいて円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓに傷等が生じているか否かが検出されるようになっている。
【０１０８】
このように構成することで、上記の光照射装置１、１０、２０、３０の場合と同様に円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓから受光装置６２までの光路長を常時一定に維持することが可能となるため、予め受光装置６２上でフォーカス位置が合うように第２ミラー部６１の第３ミラー６１１及び第４ミラー６１２の位置を調整しておけば、円板体Ｗの外周部が水平方向Ｘや垂直方向Ｙに変位しても、常にフォーカス位置に合う状態を維持することが可能となる。
【０１０９】
また、図６や図７において照射光Ｌａを散乱光Ｌｂとして光の進行方向を逆方向とし、ミラー部３を第２ミラー部６１（第１ミラー３１を第４ミラー６１２、第２ミラーを第３ミラー６１１）、光源２を受光装置６２、第５ミラー７を第７ミラー６３にそれぞれ置き換えれば分かるように、円板体Ｗの外周部が水平方向Ｘや垂直方向ＹにΔＸやΔＹだけ変位しても、第２ミラー部６１を上記のように適宜移動させれば、第２ミラー部６１の第４ミラー６１２で反射された後の散乱光Ｌｂは同一の経路をたどって第７ミラー６３で反射され、受光装置６２の同じ観測ポイントに入射する。
【０１１０】
そのため、予め第２ミラー部６１で反射された光の観測ポイントが受光装置６の視野中心に合う状態に調整されていれば、受光装置６に入射される散乱光Ｌｂの観測ポイントが受光装置６の視野中心に合う状態が常に維持される。
【０１１１】
（円板体外周検査装置の効果）
以上のように、本実施形態に係る円板体外周検査装置５０によれば、円板体Ｗの外周部が水平方向Ｘや垂直方向Ｙに変位しても、光照射装置３０により、光源２から照射された照射光Ｌａが円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓやその内部の位置に焦点が合う状態が維持されるといった上記の光照射装置の効果が適切に発揮される。
【０１１２】
また、検査装置６０においては、円板体Ｗの外周部が水平方向Ｘや垂直方向Ｙに変位しても、円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓから受光装置６２までの散乱光Ｌｂや反射光の光路長を常時一定に維持することが可能となるため、受光装置６２において常にフォーカス位置が合う状態を維持することが可能となる。また、それと同時に、円板体Ｗの外周部が水平方向Ｘや垂直方向Ｙに変位しても、第２ミラー部６１の第４ミラー６１２で反射された光の観測ポイントが常に受光装置６２の視野中心に合った状態を維持することが可能となる。
【０１１３】
また、円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓからの散乱光Ｌｂや反射光を反射する第２ミラー部６１は、第３ミラー６１１や第４ミラー６１２等で構成される部材であるから、軽量かつコンパクトに構成することができる。従って、検査時に、円板体の外周部が水平方向Ｘや垂直方向Ｙに急速に変位しても、第２ミラー部６１を容易かつ迅速に移動させることが可能となり、上記の機能が的確に発揮される。
【０１１４】
（円板体外周検査装置の変形例）
上記の円板体外周検査装置５０では、光照射装置３０と検査装置６０とを別系統として設ける場合について説明したが、ミラー部３と第２ミラー部６１とが、ともに入射する光Ｌａ、Ｌｂの光軸の方向に（ΔＸ×cosθ−ΔＹ×sinθ）／２又は（ΔＸ×cosφ−ΔＹ×sinφ）／２だけ移動され、それに直交する方向に（ΔＸ×sinθ＋ΔＹ×cosθ）／２又は（ΔＸ×sinφ＋ΔＹ×cosφ）／２だけ移動されるため、θ＝φの場合には、ミラー部３と第２ミラー部６１とはそれぞれの方向に等しい変位量だけ移動される。
【０１１５】
従って、θ＝φの場合、すなわち円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓに照射される照射光Ｌａの角度θと当該表面Ｗｓで散乱され又は反射される光Ｌｂの角度φが同じ場合（図１３の場合はθ＝φ＝０°）には、ミラー部３と第２ミラー部６１や、それを移動させるアクチュエータを共通に用いることができる。
【０１１６】
そのため、例えば、図１３に示す円板体外周検査装置７０のように、図１に示した光照射装置１の光源２と第５ミラー７との間にハーフミラー７１を照射光Ｌａの光軸に対して４５°傾斜するように配置し、ハーフミラー７１で反射された光Ｌｂを受光装置６２で受光する。このようにして、光源２からの照射光Ｌａの光軸と、受光装置６２が受光する円板体Ｗの外周部の表面Ｗｓで散乱され又は反射された光Ｌｂの光軸とを同軸構造とする。
【０１１７】
その際、光Ｌｂが受光装置６２にフォーカス位置が合うように入射され、ミラー部３の第１ミラー３１で反射され第５ミラー７やハーフミラー７１を介して入射される光Ｌｂの観測ポイントが受光装置６２の視野中心に合った状態に予め調整しておくことで、検査時に円板体Ｗの外周部が水平方向Ｘや垂直方向Ｙに変位しても、常にその状態を維持することが可能となる。
【０１１８】
なお、上記の変形例において、ハーフミラー７１を用いる代わりに、例えばプリズムを用いて照射光Ｌａと光Ｌｂとを分光するように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本実施形態に係る光照射装置の全体構成を示す図である。
【図２】本実施形態における変位量の検出位置を説明する概略平面図である。
【図３】第１変位量検出装置による水平方向への変位量の検出のしかたを説明する図である。
【図４】第２変位量検出装置による垂直方向への変位量の検出のしかたを説明する図である。
【図５】本実施形態に係る光照射装置の制御構成を示すブロック図である。
【図６】ミラー部をウェーハの水平方向への変位量の半分だけ水平方向に移動させた場合の作用を説明する図である。
【図７】ミラー部をウェーハの垂直方向への変位量の半分だけ垂直方向に移動させた場合の作用を説明する図である。
【図８】光照射装置の変形例の全体構成を示す図である。
【図９】光照射装置の変形例の全体構成を示す図である。
【図１０】光照射装置の変形例の全体構成を示す図である。
【図１１】図１０の変形例における円板体の外周部の表面−ミラー部間の距離の変位量とそれに直交する方向の変位量とを説明する図である。
【図１２】本実施形態に係る円板体外周検査装置の全体構成を示す図である。
【図１３】円板体外周検査装置の変形例の全体構成を示す図である。
【図１４】従来の円板体外周検査装置の全体構成を示す図である。
【図１５】円板体の外周部の表面に焦点があった光及び円板体の内部に焦点が合った光を説明する図である。
【図１６】図１４の円板体外周検査装置でウェーハの水平方向や垂直方向への変位量だけ受光装置を変位させる状態を説明する図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１、１０、２０、３０  光照射装置
２  光源
３  ミラー部
３１  第１ミラー
３１ａ  第１ミラーの反射面
３２  第２ミラー
３２ａ  第２ミラーの反射面
４  アクチュエータ
５  変位量検出装置
５０、７０  円板体外周検査装置
６１  第２ミラー部
６１１  第３ミラー
６１２  第４ミラー
６２  受光装置
７１  ハーフミラー
Ａ  照射位置
Ｌａ  光（照射光）
Ｌｂ  円板体の外周部の表面での散乱光又は反射光
Ｓｗ  円板面（基板表面）
Ｗ  円板体
Ｗｓ  表面
Ｘ  円板体の径方向（水平方向）
ΔＸ  円板体の径方向への変位量
Ｙ  円板体の円板面に直交する方向
ΔＹ  円板体の円板面に直交する方向への変位量
θ、φ  角度
θdetect  所定角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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