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公開番号2025034464
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023140854
出願日2023-08-31
発明の名称観察装置
出願人株式会社SCREENホールディングス
代理人個人
主分類G01N 21/45 20060101AFI20250306BHJP(測定;試験)
要約【課題】背景画像の光軸方向の位置が一定でない場合でも、背景型シュリーレン法により、気流の状態を精度よく算出できる観察装置を提供する。
【解決手段】観察装置60は、背景画像61、撮像部63、光波変調素子64、およびコンピュータ50を備える。撮像部63は、背景画像61を、気流が存在する観察領域Sを介して撮影する。光波変調素子64は、観察領域Sと撮像部63の間に介挿される。光波変調素子64は、背景画像62から観察領域Sを介して入射する光により、撮像部63において、焦点位置が異なる複数の回折像を形成する。コンピュータは、撮像部63により取得された複数の回折像を用いて、背景型シュリーレン法により気流の状態を算出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
気流を観察する観察装置であって、
背景画像と、
前記背景画像を前記気流が存在する観察領域を介して撮影する撮像部と、
前記観察領域と前記撮像部の間に介挿される光波変調素子と、
前記撮像部により取得された画像を用いて、背景型シュリーレン法により前記気流の状態を算出するコンピュータと、
を備え、
前記光波変調素子は、前記背景画像から前記観察領域を介して入射する光により、前記撮像部において、焦点位置が異なる複数の回折像を形成する、観察装置。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
請求項１に記載の観察装置であって、
前記光波変調素子は、複数の格子パターンを有する回折格子である、観察装置。
【請求項３】
請求項２に記載の観察装置であって、
前記複数の格子パターンは、光軸に対して直交する平面内における一定間隔の座標から、前記座標に応じたシフト量だけ変位した位置に形成されており、
前記格子パターンの変位によって、前記複数の回折像の焦点位置が変化する、観察装置。
【請求項４】
請求項１に記載の観察装置であって、
前記光波変調素子は、電気信号に応じて格子パターンを変更可能な空間光変調器である、観察装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の観察装置であって、
前記複数の回折像の焦点位置の差が、前記撮像部の撮像光学系の被写界深度よりも小さい、観察装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の観察装置であって、
前記コンピュータは、前記撮像部により取得された前記複数の回折像を合成することによって全焦点画像を作成し、前記全焦点画像に基づいて前記気流の状態を算出する、観察装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、気流を観察する観察装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェハ等の基板に対して処理液を供給することにより、基板の洗浄処理を行う装置が知られている。この種の装置では、チャンバ内の僅かな気流の変化が、製品の品質を低下させる要因となり得る。このため、基板の洗浄処理を実行しつつ、チャンバ内の気流の状態を観察できる技術が求められている。
【０００３】
気流を観察するための技術としては、例えば、背景型シュリーレン（BOS：Background Oriented Schlieren）法が知られている。背景型シュリーレン法は、気流が形成される観察領域を介して背景画像を撮影し、得られた撮影画像における背景画像の歪みを測定することにより、観察領域における気流の状態を算出する手法である。
【０００４】
背景型シュリーレン法を用いた従来の装置については、例えば、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－１４３９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
背景型シュリーレン法では、背景画像に焦点を合わせて撮影を行う必要がある。しかしながら、基板の処理を行うチャンバ内には、種々の構造物による段差や曲面が存在する。このため、当該チャンバ内には、単一の平面上に背景画像を配置することができない場合がある。また、チャンバ内の段差や曲面に沿って背景画像を配置すると、背景画像の全ての位置に焦点を合わせた撮影を行うことが難しい。このため、背景型シュリーレン法を適用しにくいという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、背景画像の光軸方向の位置が一定でない場合でも、背景型シュリーレン法により、気流の状態を精度よく算出できる観察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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本願の第１発明は、気流を観察する観察装置であって、背景画像と、前記背景画像を前記気流が存在する観察領域を介して撮影する撮像部と、前記観察領域と前記撮像部の間に介挿される光波変調素子と、前記撮像部により取得された画像を用いて、背景型シュリーレン法により前記気流の状態を算出するコンピュータと、を備え、前記光波変調素子は、前記背景画像から前記観察領域を介して入射する光により、前記撮像部において、焦点位置が異なる複数の回折像を形成する。
【０００９】
本願の第２発明は、第１発明の観察装置であって、前記光波変調素子は、複数の格子パターンを有する回折格子である。
【００１０】
本願の第３発明は、第２発明の観察装置であって、前記複数の格子パターンは、光軸に対して直交する平面内における一定間隔の座標から、前記座標に応じたシフト量だけ変位した位置に形成されており、前記格子パターンの変位によって、前記複数の回折像の焦点位置が変化する。
（【００１１】以降は省略されています）

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