基板検査方法及び装置
【課題】板厚の大きい透明な基板の欠陥の検査において、基板の周辺環境から検出光学系に入り込む外乱光ノイズの影響を無くし、欠陥の検出精度を向上させる。
【解決手段】 基板の表面へ照射する光線として第１の偏光成分を多く含むものを用い、それぞれの受光手段の前に第１の偏光成分のみを通過させる偏光手段及びこの光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段を設ける。照射光線が第１の偏光成分を多く含むものなので、基板の表面、内部又は裏面で散乱する各散乱光も第１の偏光成分を多く含むものとなる。そして、第１の偏光成分を多く含む散乱光のみが偏光手段及びバンドパスフィルタ手段を通過して受光手段に取り込まれるようになる。これにより、基板の周辺環境から検出光学系に入り込もうとする外乱光ノイズの影響は極力低減され、欠陥の検出精度を向上させることができるようになる。
【解決手段】 基板の表面へ照射する光線として第１の偏光成分を多く含むものを用い、それぞれの受光手段の前に第１の偏光成分のみを通過させる偏光手段及びこの光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段を設ける。照射光線が第１の偏光成分を多く含むものなので、基板の表面、内部又は裏面で散乱する各散乱光も第１の偏光成分を多く含むものとなる。そして、第１の偏光成分を多く含む散乱光のみが偏光手段及びバンドパスフィルタ手段を通過して受光手段に取り込まれるようになる。これにより、基板の周辺環境から検出光学系に入り込もうとする外乱光ノイズの影響は極力低減され、欠陥の検出精度を向上させることができるようになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光用マスク等に用いられるガラス基板や石英基板等の板厚の大きな基板の欠陥を検出する基板検査方法及び装置に係り、特に透明な基板を検査するのに好適な基板検査方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネル用基板等の製造は、露光装置を用いて、フォトマスクのパターンをガラス基板やプラスチック基板等のパネル基板に転写して行われる。フォトマスクは、ガラス基板や石英基板等のマスク基板の表面に、パターンの部分以外の光を遮断するクロム膜等を形成して製造される。マスク基板に傷や異物等の欠陥が存在すると、クロム膜等の形成やパターンの転写が良好に行われず、不良の原因となる。このため、基板検査装置を用いて、マスク基板の欠陥の検査が行われている。
【０００３】
従来の基板検査装置によるマスク基板の検査では、できるだけマスク基板に接触しない様にするため、四角形のマスク基板の四辺又は四隅を支持しながら検査を行っていた。しかしながら、従来の様に基板の四辺又は四隅を支持する場合、基板の裏面を一切支持しないと、基板がその自重によってすり鉢状にたわみ、特に基板が大型になる程たわみ量が大きくなる。このため、従来の基板検査装置で光学系の焦点位置を基板に合わせるためには、複雑な計算を行って基板のたわみを解析するか、あるいはオートフォーカス機構等を用いて基板の表面の高さを実際に測定し、基板の複雑なたわみに応じて基板又は光学系を上下に移動する必要があった。これに対し、特許文献１には、基板をその向かい合う二辺だけで支持し、支持された基板のたわみに応じて、基板支持手段又は光学系を上下へ移動して、光学系の焦点位置の調整を簡単に行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−１０７８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の基板検査装置は、クロム膜等によってパターンが形成された膜付きのマスク基板について、異物やクロム膜のピンホール等の欠陥が無いか検査するものであった。マスク基板のクロム膜の部分へ照射された検査光は、クロム膜で反射され、クロム膜にピンホールが存在すると、ピンホールのところだけ検査光が透過する。従って、マスク基板のクロム膜で覆われた周辺部では、クロム膜にピンホールが存在しない限り、検査光がマスク基板の内部へ透過することはなかった。
【０００５】
特許文献１に記載の技術を用いて、クロム膜が付いていない全体に透明なマスク基板の検査を行ったところ、マスク基板の周辺部で、マスク基板の内部へ透過した検査光が、基板の縁のテーパや基板を支持する基板支持体によって散乱されて、散乱光が発生し、それらがノイズとして検出され、また、マスク基板の大型化に伴って、基板の厚さも大きくなり、検出光学系の開口も大きくしなければならず、これによって、周辺環境からの外乱光がノイズとして顕著に検出されるという問題も発生している。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、板厚の大きい透明な基板の欠陥の検査において、基板の周辺環境から検出光学系に入り込む外乱光ノイズの影響を無くし、欠陥の検出精度を向上させることのできる基板検査方法及び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】
【０００７】
本発明に係る基板検査方法の特徴は、光線の一部が基板の表面で反射され、その残りの光線が前記基板の内部へ透過するような角度で前記基板の表面へ第１の偏光成分を多く含む光線を斜めに照射しながら、前記光線を移動させながら前記基板の走査を行い、第１の偏光成分の光のみを通過させる第１の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第１の偏光板手段及び前記バンドパスフィルタ手段を通過した光をレンズ手段で集光して第１の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の表面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第１の偏光板手段、前記第１のバンドパスフィルタ手段及び前記第１のレンズ手段を介して前記第１の受光手段にて受光し、前記第１の偏光成分の光のみを通過させる第２の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させる第２のバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第２の偏光板手段及び前記第２のバンドパスフィルタ手段を通過した光を第２のレンズ手段で集光して第２の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の裏面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第２の偏光板手段、前記第２のバンドパスフィルタ手段及び前記第２のレンズ手段を介して前記第２の受光手段にて受光し、前記第１及び第２の受光手段が受光した散乱光に基づいた信号から前記基板の欠陥を検出することにある。
基板の表面へ照射された光線のうち一部が基板の表面で反射され、その残りが基板の内部へ透過するような角度で基板の表面へ斜めに照射しながら、光線を移動させることによって基板に対して第１の走査を行う。すると、基板の表面に欠陥が存在する場合、基板の表面へ照射された光線がその基板表面の欠陥によって散乱され、その周囲に散乱光が発生する。また、基板の内部に欠陥が存在する場合、基板の内部へ透過した光線が基板内部の欠陥によって散乱され、その周囲に散乱光が発生する。さらに、基板の裏面に欠陥が存在する場合、基板の内部へ透過して基板の裏面から射出された光線が基板裏面の欠陥により散乱され、その周囲に散乱光が発生する。これらの散乱光は、基板の表面側に配置された第１の受光手段及び基板の裏面側に配置された第２の受光手段でそれぞれ受光される。
本発明では、基板の表面へ照射する光線として第１の偏光成分を多く含むものを用い、それぞれの受光手段の前に第１の偏光成分のみを通過させる偏光手段及びこの光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段が設けられている。照射光線が第１の偏光成分を多く含むものなので、各散乱光も第１の偏光成分を多く含むものとなる。また、第１の偏光成分を多く含む散乱光のみが偏光手段及びバンドパスフィルタ手段を通過して受光手段に取り込まれるようになる。これにより、基板の周辺環境から検出光学系に入り込もうとする外乱光ノイズの影響は極力低減され、欠陥の検出精度を向上させることができるようになる。
本発明に係る基板検査装置の特徴は、光線の一部が基板の表面で反射され、その残りの光線が前記基板の内部へ透過するような角度で前記基板の表面へ第１の偏光成分を多く含む光線を斜めに照射しながら、前記光線を移動させながら前記基板の走査を行う投光系手段と、第１の偏光成分の光のみを通過させる第１の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第１の偏光板手段及び前記バンドパスフィルタ手段を通過した光をレンズ手段で集光して第１の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の表面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第１の偏光板手段、前記第１のバンドパスフィルタ手段及び前記第１のレンズ手段を介して前記第１の受光手段にて受光するように構成された第１の受光系手段と、前記第１の偏光成分の光のみを通過させる第２の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させる第２のバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第２の偏光板手段及び前記第２のバンドパスフィルタ手段を通過した光を第２のレンズ手段で集光して第２の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の裏面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第２の偏光板手段、前記第２のバンドパスフィルタ手段及び前記第２のレンズ手段を介して前記第２の受光手段にて受光するように構成された第２の受光系手段と、前記第１及び第２の受光系手段が受光した散乱光に基づいた信号から前記基板の欠陥を検出する欠陥検出手段とを備えたことにある。これは、前記基板検査方法を実現するための基板検査装置の発明である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、板厚の大きい透明な基板の欠陥の検査において、基板の周辺環境から検出光学系に入り込む外乱光ノイズの影響を無くし、欠陥の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態による基板検査装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の検査テーブルに搭載された基板の状態を示す斜視図である。
【図３】図１の走査部の詳細を示す図である。
【図４】図１の上受光系の概略構成を示す図であり、投光系側から見た上面図である。
【図５】図１の下受光系の概略構成を示す図であり、図１の左側から見た側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態による基板検査装置の概略構成を示す図である。基板検査装置は、検査テーブル５、投光系、角度検出器１５、上受光系２０、下受光系３０、アンプ２７，３７、欠陥検出回路２８，３８、焦点調節機構４０、焦点調節制御回路４１、基板移動機構５０、基板移動制御回路５１、投光系移動機構５２、投光系移動制御回路５３、上受光系移動機構５４、上受光系移動制御回路５５、下受光系移動機構５６、下受光系移動制御回路５７、制御部（ＣＰＵ）６０、及びメモリ７０を含んで構成されている。
【００１１】
検査対象となる透明基板１は検査テーブル５の上に載置されている。検査テーブル５には、図面横方向に伸びる基板支持部５ａが、図面奥行き方向に２つ、それぞれ平行となるように配置されている。図２は、検査テーブル５に搭載された基板１の状態を示す斜視図である。各基板支持部５ａは、その長手方向の長さに渡って、基板１に接触する傾斜面５ｂを有する。略四角形状の基板１が検査テーブル５に搭載されると、基板支持部５ａの傾斜面５ｂが基板１の向かい合う二辺の底面側にそれぞれ接触して保持される。従って、検査テーブル５は四角形の基板１をその向かい合う二辺だけで支持することとなる。
【００１２】
図１において、検査テーブル５に搭載された基板１の上方には、走査部１０及びミラー１４を含んで構成される投光系が配置されている。図３は、走査部１０の詳細を示す図である。走査部１０は、レーザー光源１１、レンズ１２ａ、ｆθレンズ１２ｃ、及びポリゴンミラー１３を含んで構成されている。レーザー光源１１は、レーザー光線であり、主にＳ偏光成分の検査光を発生する。レーザー光源１１から出射されるレーザー光線は、主にＳ偏光成分から構成されるが、若干のＰ偏光成分を含むこともあり、その割合は、Ｓ偏光成分の方がＰ偏光成分よりも十分に大きいものとする。なお、レーザー光源１１がＳ偏光成分のみを出射するようにしてもよい。レンズ１２ａは、レーザー光源１１から発生されたレーザー光線を集光し、基板１の表面に焦点が合う様に収束する。レンズ１２ａで集光されたレーザー光線は、ポリゴンミラー１３で反射され、ｆθレンズ１２ｃへ入射する。ｆθレンズ１２ｃは、ポリゴンミラー１３の回転によって振られるレーザー光線の焦点面を基板１の平面位置に合わせる。ｆθレンズ１２ｃを透過したレーザー光線は、図１のミラー１４へ照射される。ミラー１４は、走査部１０から照射されたレーザー光線を、基板１の表面へ斜めに照射する。このとき、ポリゴンミラー１３が図２の矢印方向へ回転することによって、ミラー１４から基板１の表面へ照射されるレーザー光線が図１の図面奥行き方向へ交互移動して、レーザー光線による基板１の走査が行われる。本実施の形態では、一例として、この走査範囲を約２００［ｍｍ］としている。
【００１３】
図１において、制御部となるＣＰＵ６０は、後述する様に基板１の検査範囲を決定して、基板移動制御回路５１へ基板１の移動を指示する。基板移動制御回路５１は、ＣＰＵ６０の指示に応じて基板移動機構５０を駆動制御する。基板移動機構５０は、例えば直動モータを含んで構成され、検査テーブル５を図面横方向へ移動するものであるが、図１ではその詳細構成は省略してある。基板移動機構５０が検査テーブル５全体を横方向に移動することによって、検査テーブル５に搭載された基板１が矢印に示す基板移動方向へ移動され、投光系からのレーザー光線が基板１の図面横方向の長さに渡って照射される。従って、検査テーブル５の一回の移動によって、図面奥行き方向に走査範囲の幅だけ基板１の検査が行われることとなる。
【００１４】
続いて、ＣＰＵ６０は、投光系移動制御回路５３へ走査範囲の変更を指示する。投光系移動制御回路５３は、ＣＰＵ６０の指示によって、投光系移動機構５２を駆動制御する。投光系移動機構５２は、例えば直動モータを含んで構成され、投光系を図面奥行き方向へ移動するものであるが、図１ではその詳細構成は省略してある。投光系移動機構５２が投光系全体を移動することによって、投光系から照射されるレーザー光線による基板１の走査範囲が図面奥行き方向へ変更制御される。そして、レーザー光線による基板１の走査及び検査テーブル５の移動と、走査範囲の変更とを順番に繰り返すことによって、基板１の検査範囲全体の検査を行なうことができるようになっている。
【００１５】
上述のように投光系を移動制御する場合は、ＣＰＵ６０は、上受光系２０及び下受光系３０を含めたものを全体的に、投光系の移動に同期させて移動制御している。すなわち、ＣＰＵ６０は、上受光系移動制御回路５５及び下受光系移動制御回路５７へも移動を指示して制御する。上受光系移動制御回路５５及び下受光系移動制御回路５７は、ＣＰＵ６０からの移動指示に応じて、上受光系移動機構５４及び下受光系移動機構５６をそれぞれ駆動制御する。上受光系移動機構５４及び下受光系移動機構５６は、例えば直動モータを含んで構成され、上受光系２０及び下受光系３０を投光系に同期させてそれぞれ移動制御する。
【００１６】
なお、検査テーブル５を移動する代わりに、投光系を図面横方向へ移動することによって、基板１と投光系とをレーザー光線の走査方向と直交する方向へ相対的に移動してもよい。この場合は、上受光系及び下受光系を、投光系と一緒に移動する。また、投光系を移動する代わりに、検査テーブル５を図面奥行き方向へ移動することによって、基板１と投光系とをレーザー光線の走査方向へ相対的に移動して、レーザー光線による基板の走査範囲を変更してもよい。すなわち、投光系及び受光系と、基板１は相対的に移動可能な構成であればよい。
【００１７】
投光系から基板１へ斜めに照射されたレーザー光線の一部は基板１の表面で反射され、残りは基板１の内部へ透過する。基板１の内部へ透過したレーザー光線は、基板１の表面から離れるに従って広がり、その一部は基板１の裏面で反射され、残りは基板１の裏面から基板１の外へ透過する。なお、これは基板１が理想的な平坦形状の透明基板の場合である。
【００１８】
基板１の表面側において、基板１の表面で反射されたレーザー光線の光軸から外れた位置には、上受光系２０が配置されている。上受光系２０は、上受光子２１及び光電子倍増管２６から構成されている。上受光子２１は、Ｓ偏光板２２、バンドパスフィルタ２３、レンズ２４、受光部２５を含んで構成されている。図４は、上受光系２０の概略構成を示す図であり、投光系側から見た上面図である。図４では、レーザー光源１１から出射されるレーザー光線として、ミラー１４から反射したものを示している。このレーザー光線は、図示のように走査方向に走査制御され、ほとんどがＳ偏光成分で構成されており、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したものが上受光子２１の受光部２５へ向かうように配置してある。Ｓ偏光板２２は、Ｓ偏光成分の光のみを通過させるものであり、基板１の表面、内部、裏面で散乱したレーザー光線（散乱光）のＳ偏光成分のみを通過させる。バンドパスフィルタ２３は、レーザー光源１１から出射されるレーザー光線の周波数成分付近の光、すなわち出射レーザー光線の波長成分付近の光のみを通過させ、それ以外の周波数成分（波長成分）の光を除去するものである。レンズ２４は、基板１からの散乱光であって、Ｓ偏光板２２及びバンドパスフィルタ２３を通過した光のみを集光し、受光部２５へ導入する。レンズ２４の焦点位置は、基板１の表面に合っている。受光部２５は、複数の光ファイバー２５ａを束ねて構成され、レンズ２４で集光した散乱光を受光して光電子倍増管２６の受光面へ導く。光電子倍増管２６は、受光面で受光した散乱光の強度に応じた検出信号を出力する。図１において、光電子倍増管２６の検出信号は、アンプ２７で増幅され、欠陥検出回路２８へ入力される。このように、レンズ２４の前面にＳ偏光板２２及びバンドパスフィルタ２３を設けることによって、装置の周辺環境からの外乱光であって、前述の周波数成分（波長成分）以外の光及びＰ偏光成分の光を有効に除去し、投光系から基板１へ斜めに照射されたレーザー光線であって、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したＳ偏光成分の光のみをレンズ２４及び受光部２５へ有効に導入することができる。
【００１９】
基板１の表面に欠陥が存在する場合、基板１の表面へ照射されたレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。また、基板１の内部へ透過して基板１の裏面で反射され、再び基板１の表面へ到達したレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。これらの散乱光が、基板１の表面側に配置された上受光系２０で受光される。基板１の内部に欠陥が存在する場合、基板１の内部へ透過したレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。また、基板１の内部へ透過して基板１の裏面で反射されたレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。これらの散乱光が、基板１を透過して、基板１の表面側に配置された上受光系２０で受光される。基板１の表面の欠陥によって発生した散乱光は、基板１の内部の欠陥によって発生した散乱光よりも、上受光系２０の受光部２５で受光される強度が大きい。欠陥検出回路２８は、アンプ２７で増幅された検出信号の強度から、基板１の表面の欠陥を検出する。
【００２０】
基板１の裏面側において、基板１の裏面から透過されたレーザー光線の光軸から外れた位置に、下受光系３０が配置されている。下受光系３０は、下受光子３１及び光電子倍増管３６から構成されている。下受光子３１は、Ｓ偏光板３２、バンドパスフィルタ３３、レンズ３４、受光部３５から構成される。図５は、下受光系３０の概略構成を示す図であり、図１の左側から見た側面図である。図５では、レーザー光源１１から出射されるレーザー光線として、ミラー１４から反射したものを示している。このレーザー光線は、図示のように走査方向に走査制御され、ほとんどがＳ偏光成分の光で構成されており、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したもので、基板１を通過したものが下受光子３１の受光部３５へ向かうように配置してある。Ｓ偏光板３２は、Ｓ偏光成分の光のみを通過させるものであり、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したもので、基板１を通過したレーザー光線のＳ偏光成分のみを通過させる。バンドパスフィルタ３３は、レーザー光源１１から出射されるレーザー光線の周波数成分付近の光、すなわち出射レーザー光線の波長成分付近の光のみを通過させ、それ以外の周波数成分（波長成分）の光を除去するものである。レンズ３４は、基板１の表面、内部、裏面からの散乱光であって、Ｓ偏光板３２及びバンドパスフィルタ３３を通過した光のみを集光し、受光部３５へ導入する。レンズ３４の焦点位置は、基板１の裏面に合っている。受光部３５は、複数の光ファイバー３５ａを束ねて構成され、レンズ３４で集光した散乱光を受光して光電子倍増管３６の受光面へ導く。光電子倍増管３６は、受光面で受光した散乱光の強度に応じた検出信号を出力する。図１において、光電子倍増管３６の検出信号は、アンプ３７で増幅され、欠陥検出回路３８へ入力される。このように、レンズ３４の前面にＳ偏光板３２及びバンドパスフィルタ３３を設けることによって、装置の周辺環境からの外乱光であって、前述の周波数成分（波長成分）以外の光及びＰ偏光成分光を有効に除去し、投光系から基板１へ斜めに照射されたレーザー光線であって、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したＳ偏光成分の光のみをレンズ３４及び受光部３５へ導入することができる。
【００２１】
基板１の表面に欠陥が存在する場合、基板１の表面へ照射されたレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。この散乱光が、基板１を透過して、基板１の裏面側に配置された下受光系３０で受光される。複数の光ファイバー３５ａを束ねた受光部３５で受光された散乱光は、欠陥の形状をほぼそのまま表した形状となる。また、基板１の内部へ透過して基板１の裏面で反射され、再び基板１の表面へ到達したレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。基板１の板厚が大きいとき、この散乱光は、レーザー光線が基板１の表面へ照射された位置からかなり離れた位置で発生する。下受光系３０のレンズ３４による受光領域を最適位置にすると、この散乱光は下受光系３０で受光されない。
【００２２】
基板１の内部に欠陥が存在する場合、基板１の内部へ透過したレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。また、基板１の内部へ透過して基板１の裏面で反射されたレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。これらの散乱光が、基板１を透過して、基板１の裏面側に配置された下受光系３０で受光される。複数の光ファイバー３５ａを束ねた受光部３５で受光された散乱光をＺ方向（基板厚さ方向）にスキャンしたマップと重ね合わせると、欠陥の形状に関わらず、レーザスキャン方向により縦横に広がった十字形状となる。欠陥検出回路３８は、この散乱光の形状的特徴から、基板１の内部の欠陥を選択検出する。基板１の裏面側に配置された下受光系３０によって、基板１を透過した散乱光を受光するので、基板１の表面付近の欠陥だけでなく、基板１の表面から離れた深い位置にある欠陥も検出される。
【００２３】
ＣＰＵ６０は、焦点調節制御回路４１へ下受光系３０の焦点位置の調節を指示する。焦点調節制御回路４１は、ＣＰＵ６０の指示によって、焦点調節機構４０を駆動する。焦点調節機構４０は、例えばパルスモータを含んで構成され、下受光子３１を上下に移動する。焦点調節機構４０が下受光子３１を上下に移動することによって、下受光系３０の焦点位置が基板１の内部に合う様に調節される。
【００２４】
以上説明した実施の形態によれば、板厚の大きい透明な基板の欠陥の検査において、基板の周辺環境から検出光学系に入り込む外乱光すなわちレーザー光源から照射された光線の周波数成分（波長成分）以外の光及びＰ偏光成分光を有効に除去し、投光系から基板１へ斜めに照射されたレーザー光線であって、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したＳ偏光成分の光のみをレンズ３４及び受光部３５へ導入することができ、ノイズなどの影響を無くし、欠陥の検出精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１…透明基板
１０…走査部
１１…レーザー光源
１２ａ…レンズ
１２ｃ…ｆθレンズ
１３…ポリゴンミラー
１４…ミラー
１５…角度検出器
２０…上受光系
２１…上受光子
３…反射光ＩＡ
３０…下受光系
３１…下受光子
２２，３２…Ｓ偏光板
２３，３３…バンドパスフィルタ
２４，３４…レンズ
２５，３５…受光部
２５ａ，３５ａ…光ファイバー
２６，３６…光電子倍増管
２７，３７…アンプ
２８，３８…欠陥検出回路
４０…焦点調節機構
４１…焦点調節制御回路
５…検査テーブル
５０…基板移動機構
５１…基板移動制御回路
５２…投光系移動機構
５３…投光系移動制御回路
５４…上受光系移動機構
５５…上受光系移動制御回路
５６…下受光系移動機構
５７…下受光系移動制御回路
６０…制御部（ＣＰＵ）
７０…メモリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光用マスク等に用いられるガラス基板や石英基板等の板厚の大きな基板の欠陥を検出する基板検査方法及び装置に係り、特に透明な基板を検査するのに好適な基板検査方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネル用基板等の製造は、露光装置を用いて、フォトマスクのパターンをガラス基板やプラスチック基板等のパネル基板に転写して行われる。フォトマスクは、ガラス基板や石英基板等のマスク基板の表面に、パターンの部分以外の光を遮断するクロム膜等を形成して製造される。マスク基板に傷や異物等の欠陥が存在すると、クロム膜等の形成やパターンの転写が良好に行われず、不良の原因となる。このため、基板検査装置を用いて、マスク基板の欠陥の検査が行われている。
【０００３】
従来の基板検査装置によるマスク基板の検査では、できるだけマスク基板に接触しない様にするため、四角形のマスク基板の四辺又は四隅を支持しながら検査を行っていた。しかしながら、従来の様に基板の四辺又は四隅を支持する場合、基板の裏面を一切支持しないと、基板がその自重によってすり鉢状にたわみ、特に基板が大型になる程たわみ量が大きくなる。このため、従来の基板検査装置で光学系の焦点位置を基板に合わせるためには、複雑な計算を行って基板のたわみを解析するか、あるいはオートフォーカス機構等を用いて基板の表面の高さを実際に測定し、基板の複雑なたわみに応じて基板又は光学系を上下に移動する必要があった。これに対し、特許文献１には、基板をその向かい合う二辺だけで支持し、支持された基板のたわみに応じて、基板支持手段又は光学系を上下へ移動して、光学系の焦点位置の調整を簡単に行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−１０７８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の基板検査装置は、クロム膜等によってパターンが形成された膜付きのマスク基板について、異物やクロム膜のピンホール等の欠陥が無いか検査するものであった。マスク基板のクロム膜の部分へ照射された検査光は、クロム膜で反射され、クロム膜にピンホールが存在すると、ピンホールのところだけ検査光が透過する。従って、マスク基板のクロム膜で覆われた周辺部では、クロム膜にピンホールが存在しない限り、検査光がマスク基板の内部へ透過することはなかった。
【０００５】
特許文献１に記載の技術を用いて、クロム膜が付いていない全体に透明なマスク基板の検査を行ったところ、マスク基板の周辺部で、マスク基板の内部へ透過した検査光が、基板の縁のテーパや基板を支持する基板支持体によって散乱されて、散乱光が発生し、それらがノイズとして検出され、また、マスク基板の大型化に伴って、基板の厚さも大きくなり、検出光学系の開口も大きくしなければならず、これによって、周辺環境からの外乱光がノイズとして顕著に検出されるという問題も発生している。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、板厚の大きい透明な基板の欠陥の検査において、基板の周辺環境から検出光学系に入り込む外乱光ノイズの影響を無くし、欠陥の検出精度を向上させることのできる基板検査方法及び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】
【０００７】
本発明に係る基板検査方法の特徴は、光線の一部が基板の表面で反射され、その残りの光線が前記基板の内部へ透過するような角度で前記基板の表面へ第１の偏光成分を多く含む光線を斜めに照射しながら、前記光線を移動させながら前記基板の走査を行い、第１の偏光成分の光のみを通過させる第１の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第１の偏光板手段及び前記バンドパスフィルタ手段を通過した光をレンズ手段で集光して第１の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の表面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第１の偏光板手段、前記第１のバンドパスフィルタ手段及び前記第１のレンズ手段を介して前記第１の受光手段にて受光し、前記第１の偏光成分の光のみを通過させる第２の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させる第２のバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第２の偏光板手段及び前記第２のバンドパスフィルタ手段を通過した光を第２のレンズ手段で集光して第２の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の裏面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第２の偏光板手段、前記第２のバンドパスフィルタ手段及び前記第２のレンズ手段を介して前記第２の受光手段にて受光し、前記第１及び第２の受光手段が受光した散乱光に基づいた信号から前記基板の欠陥を検出することにある。
基板の表面へ照射された光線のうち一部が基板の表面で反射され、その残りが基板の内部へ透過するような角度で基板の表面へ斜めに照射しながら、光線を移動させることによって基板に対して第１の走査を行う。すると、基板の表面に欠陥が存在する場合、基板の表面へ照射された光線がその基板表面の欠陥によって散乱され、その周囲に散乱光が発生する。また、基板の内部に欠陥が存在する場合、基板の内部へ透過した光線が基板内部の欠陥によって散乱され、その周囲に散乱光が発生する。さらに、基板の裏面に欠陥が存在する場合、基板の内部へ透過して基板の裏面から射出された光線が基板裏面の欠陥により散乱され、その周囲に散乱光が発生する。これらの散乱光は、基板の表面側に配置された第１の受光手段及び基板の裏面側に配置された第２の受光手段でそれぞれ受光される。
本発明では、基板の表面へ照射する光線として第１の偏光成分を多く含むものを用い、それぞれの受光手段の前に第１の偏光成分のみを通過させる偏光手段及びこの光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段が設けられている。照射光線が第１の偏光成分を多く含むものなので、各散乱光も第１の偏光成分を多く含むものとなる。また、第１の偏光成分を多く含む散乱光のみが偏光手段及びバンドパスフィルタ手段を通過して受光手段に取り込まれるようになる。これにより、基板の周辺環境から検出光学系に入り込もうとする外乱光ノイズの影響は極力低減され、欠陥の検出精度を向上させることができるようになる。
本発明に係る基板検査装置の特徴は、光線の一部が基板の表面で反射され、その残りの光線が前記基板の内部へ透過するような角度で前記基板の表面へ第１の偏光成分を多く含む光線を斜めに照射しながら、前記光線を移動させながら前記基板の走査を行う投光系手段と、第１の偏光成分の光のみを通過させる第１の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第１の偏光板手段及び前記バンドパスフィルタ手段を通過した光をレンズ手段で集光して第１の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の表面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第１の偏光板手段、前記第１のバンドパスフィルタ手段及び前記第１のレンズ手段を介して前記第１の受光手段にて受光するように構成された第１の受光系手段と、前記第１の偏光成分の光のみを通過させる第２の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させる第２のバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第２の偏光板手段及び前記第２のバンドパスフィルタ手段を通過した光を第２のレンズ手段で集光して第２の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の裏面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第２の偏光板手段、前記第２のバンドパスフィルタ手段及び前記第２のレンズ手段を介して前記第２の受光手段にて受光するように構成された第２の受光系手段と、前記第１及び第２の受光系手段が受光した散乱光に基づいた信号から前記基板の欠陥を検出する欠陥検出手段とを備えたことにある。これは、前記基板検査方法を実現するための基板検査装置の発明である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、板厚の大きい透明な基板の欠陥の検査において、基板の周辺環境から検出光学系に入り込む外乱光ノイズの影響を無くし、欠陥の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態による基板検査装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の検査テーブルに搭載された基板の状態を示す斜視図である。
【図３】図１の走査部の詳細を示す図である。
【図４】図１の上受光系の概略構成を示す図であり、投光系側から見た上面図である。
【図５】図１の下受光系の概略構成を示す図であり、図１の左側から見た側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態による基板検査装置の概略構成を示す図である。基板検査装置は、検査テーブル５、投光系、角度検出器１５、上受光系２０、下受光系３０、アンプ２７，３７、欠陥検出回路２８，３８、焦点調節機構４０、焦点調節制御回路４１、基板移動機構５０、基板移動制御回路５１、投光系移動機構５２、投光系移動制御回路５３、上受光系移動機構５４、上受光系移動制御回路５５、下受光系移動機構５６、下受光系移動制御回路５７、制御部（ＣＰＵ）６０、及びメモリ７０を含んで構成されている。
【００１１】
検査対象となる透明基板１は検査テーブル５の上に載置されている。検査テーブル５には、図面横方向に伸びる基板支持部５ａが、図面奥行き方向に２つ、それぞれ平行となるように配置されている。図２は、検査テーブル５に搭載された基板１の状態を示す斜視図である。各基板支持部５ａは、その長手方向の長さに渡って、基板１に接触する傾斜面５ｂを有する。略四角形状の基板１が検査テーブル５に搭載されると、基板支持部５ａの傾斜面５ｂが基板１の向かい合う二辺の底面側にそれぞれ接触して保持される。従って、検査テーブル５は四角形の基板１をその向かい合う二辺だけで支持することとなる。
【００１２】
図１において、検査テーブル５に搭載された基板１の上方には、走査部１０及びミラー１４を含んで構成される投光系が配置されている。図３は、走査部１０の詳細を示す図である。走査部１０は、レーザー光源１１、レンズ１２ａ、ｆθレンズ１２ｃ、及びポリゴンミラー１３を含んで構成されている。レーザー光源１１は、レーザー光線であり、主にＳ偏光成分の検査光を発生する。レーザー光源１１から出射されるレーザー光線は、主にＳ偏光成分から構成されるが、若干のＰ偏光成分を含むこともあり、その割合は、Ｓ偏光成分の方がＰ偏光成分よりも十分に大きいものとする。なお、レーザー光源１１がＳ偏光成分のみを出射するようにしてもよい。レンズ１２ａは、レーザー光源１１から発生されたレーザー光線を集光し、基板１の表面に焦点が合う様に収束する。レンズ１２ａで集光されたレーザー光線は、ポリゴンミラー１３で反射され、ｆθレンズ１２ｃへ入射する。ｆθレンズ１２ｃは、ポリゴンミラー１３の回転によって振られるレーザー光線の焦点面を基板１の平面位置に合わせる。ｆθレンズ１２ｃを透過したレーザー光線は、図１のミラー１４へ照射される。ミラー１４は、走査部１０から照射されたレーザー光線を、基板１の表面へ斜めに照射する。このとき、ポリゴンミラー１３が図２の矢印方向へ回転することによって、ミラー１４から基板１の表面へ照射されるレーザー光線が図１の図面奥行き方向へ交互移動して、レーザー光線による基板１の走査が行われる。本実施の形態では、一例として、この走査範囲を約２００［ｍｍ］としている。
【００１３】
図１において、制御部となるＣＰＵ６０は、後述する様に基板１の検査範囲を決定して、基板移動制御回路５１へ基板１の移動を指示する。基板移動制御回路５１は、ＣＰＵ６０の指示に応じて基板移動機構５０を駆動制御する。基板移動機構５０は、例えば直動モータを含んで構成され、検査テーブル５を図面横方向へ移動するものであるが、図１ではその詳細構成は省略してある。基板移動機構５０が検査テーブル５全体を横方向に移動することによって、検査テーブル５に搭載された基板１が矢印に示す基板移動方向へ移動され、投光系からのレーザー光線が基板１の図面横方向の長さに渡って照射される。従って、検査テーブル５の一回の移動によって、図面奥行き方向に走査範囲の幅だけ基板１の検査が行われることとなる。
【００１４】
続いて、ＣＰＵ６０は、投光系移動制御回路５３へ走査範囲の変更を指示する。投光系移動制御回路５３は、ＣＰＵ６０の指示によって、投光系移動機構５２を駆動制御する。投光系移動機構５２は、例えば直動モータを含んで構成され、投光系を図面奥行き方向へ移動するものであるが、図１ではその詳細構成は省略してある。投光系移動機構５２が投光系全体を移動することによって、投光系から照射されるレーザー光線による基板１の走査範囲が図面奥行き方向へ変更制御される。そして、レーザー光線による基板１の走査及び検査テーブル５の移動と、走査範囲の変更とを順番に繰り返すことによって、基板１の検査範囲全体の検査を行なうことができるようになっている。
【００１５】
上述のように投光系を移動制御する場合は、ＣＰＵ６０は、上受光系２０及び下受光系３０を含めたものを全体的に、投光系の移動に同期させて移動制御している。すなわち、ＣＰＵ６０は、上受光系移動制御回路５５及び下受光系移動制御回路５７へも移動を指示して制御する。上受光系移動制御回路５５及び下受光系移動制御回路５７は、ＣＰＵ６０からの移動指示に応じて、上受光系移動機構５４及び下受光系移動機構５６をそれぞれ駆動制御する。上受光系移動機構５４及び下受光系移動機構５６は、例えば直動モータを含んで構成され、上受光系２０及び下受光系３０を投光系に同期させてそれぞれ移動制御する。
【００１６】
なお、検査テーブル５を移動する代わりに、投光系を図面横方向へ移動することによって、基板１と投光系とをレーザー光線の走査方向と直交する方向へ相対的に移動してもよい。この場合は、上受光系及び下受光系を、投光系と一緒に移動する。また、投光系を移動する代わりに、検査テーブル５を図面奥行き方向へ移動することによって、基板１と投光系とをレーザー光線の走査方向へ相対的に移動して、レーザー光線による基板の走査範囲を変更してもよい。すなわち、投光系及び受光系と、基板１は相対的に移動可能な構成であればよい。
【００１７】
投光系から基板１へ斜めに照射されたレーザー光線の一部は基板１の表面で反射され、残りは基板１の内部へ透過する。基板１の内部へ透過したレーザー光線は、基板１の表面から離れるに従って広がり、その一部は基板１の裏面で反射され、残りは基板１の裏面から基板１の外へ透過する。なお、これは基板１が理想的な平坦形状の透明基板の場合である。
【００１８】
基板１の表面側において、基板１の表面で反射されたレーザー光線の光軸から外れた位置には、上受光系２０が配置されている。上受光系２０は、上受光子２１及び光電子倍増管２６から構成されている。上受光子２１は、Ｓ偏光板２２、バンドパスフィルタ２３、レンズ２４、受光部２５を含んで構成されている。図４は、上受光系２０の概略構成を示す図であり、投光系側から見た上面図である。図４では、レーザー光源１１から出射されるレーザー光線として、ミラー１４から反射したものを示している。このレーザー光線は、図示のように走査方向に走査制御され、ほとんどがＳ偏光成分で構成されており、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したものが上受光子２１の受光部２５へ向かうように配置してある。Ｓ偏光板２２は、Ｓ偏光成分の光のみを通過させるものであり、基板１の表面、内部、裏面で散乱したレーザー光線（散乱光）のＳ偏光成分のみを通過させる。バンドパスフィルタ２３は、レーザー光源１１から出射されるレーザー光線の周波数成分付近の光、すなわち出射レーザー光線の波長成分付近の光のみを通過させ、それ以外の周波数成分（波長成分）の光を除去するものである。レンズ２４は、基板１からの散乱光であって、Ｓ偏光板２２及びバンドパスフィルタ２３を通過した光のみを集光し、受光部２５へ導入する。レンズ２４の焦点位置は、基板１の表面に合っている。受光部２５は、複数の光ファイバー２５ａを束ねて構成され、レンズ２４で集光した散乱光を受光して光電子倍増管２６の受光面へ導く。光電子倍増管２６は、受光面で受光した散乱光の強度に応じた検出信号を出力する。図１において、光電子倍増管２６の検出信号は、アンプ２７で増幅され、欠陥検出回路２８へ入力される。このように、レンズ２４の前面にＳ偏光板２２及びバンドパスフィルタ２３を設けることによって、装置の周辺環境からの外乱光であって、前述の周波数成分（波長成分）以外の光及びＰ偏光成分の光を有効に除去し、投光系から基板１へ斜めに照射されたレーザー光線であって、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したＳ偏光成分の光のみをレンズ２４及び受光部２５へ有効に導入することができる。
【００１９】
基板１の表面に欠陥が存在する場合、基板１の表面へ照射されたレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。また、基板１の内部へ透過して基板１の裏面で反射され、再び基板１の表面へ到達したレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。これらの散乱光が、基板１の表面側に配置された上受光系２０で受光される。基板１の内部に欠陥が存在する場合、基板１の内部へ透過したレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。また、基板１の内部へ透過して基板１の裏面で反射されたレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。これらの散乱光が、基板１を透過して、基板１の表面側に配置された上受光系２０で受光される。基板１の表面の欠陥によって発生した散乱光は、基板１の内部の欠陥によって発生した散乱光よりも、上受光系２０の受光部２５で受光される強度が大きい。欠陥検出回路２８は、アンプ２７で増幅された検出信号の強度から、基板１の表面の欠陥を検出する。
【００２０】
基板１の裏面側において、基板１の裏面から透過されたレーザー光線の光軸から外れた位置に、下受光系３０が配置されている。下受光系３０は、下受光子３１及び光電子倍増管３６から構成されている。下受光子３１は、Ｓ偏光板３２、バンドパスフィルタ３３、レンズ３４、受光部３５から構成される。図５は、下受光系３０の概略構成を示す図であり、図１の左側から見た側面図である。図５では、レーザー光源１１から出射されるレーザー光線として、ミラー１４から反射したものを示している。このレーザー光線は、図示のように走査方向に走査制御され、ほとんどがＳ偏光成分の光で構成されており、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したもので、基板１を通過したものが下受光子３１の受光部３５へ向かうように配置してある。Ｓ偏光板３２は、Ｓ偏光成分の光のみを通過させるものであり、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したもので、基板１を通過したレーザー光線のＳ偏光成分のみを通過させる。バンドパスフィルタ３３は、レーザー光源１１から出射されるレーザー光線の周波数成分付近の光、すなわち出射レーザー光線の波長成分付近の光のみを通過させ、それ以外の周波数成分（波長成分）の光を除去するものである。レンズ３４は、基板１の表面、内部、裏面からの散乱光であって、Ｓ偏光板３２及びバンドパスフィルタ３３を通過した光のみを集光し、受光部３５へ導入する。レンズ３４の焦点位置は、基板１の裏面に合っている。受光部３５は、複数の光ファイバー３５ａを束ねて構成され、レンズ３４で集光した散乱光を受光して光電子倍増管３６の受光面へ導く。光電子倍増管３６は、受光面で受光した散乱光の強度に応じた検出信号を出力する。図１において、光電子倍増管３６の検出信号は、アンプ３７で増幅され、欠陥検出回路３８へ入力される。このように、レンズ３４の前面にＳ偏光板３２及びバンドパスフィルタ３３を設けることによって、装置の周辺環境からの外乱光であって、前述の周波数成分（波長成分）以外の光及びＰ偏光成分光を有効に除去し、投光系から基板１へ斜めに照射されたレーザー光線であって、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したＳ偏光成分の光のみをレンズ３４及び受光部３５へ導入することができる。
【００２１】
基板１の表面に欠陥が存在する場合、基板１の表面へ照射されたレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。この散乱光が、基板１を透過して、基板１の裏面側に配置された下受光系３０で受光される。複数の光ファイバー３５ａを束ねた受光部３５で受光された散乱光は、欠陥の形状をほぼそのまま表した形状となる。また、基板１の内部へ透過して基板１の裏面で反射され、再び基板１の表面へ到達したレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。基板１の板厚が大きいとき、この散乱光は、レーザー光線が基板１の表面へ照射された位置からかなり離れた位置で発生する。下受光系３０のレンズ３４による受光領域を最適位置にすると、この散乱光は下受光系３０で受光されない。
【００２２】
基板１の内部に欠陥が存在する場合、基板１の内部へ透過したレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。また、基板１の内部へ透過して基板１の裏面で反射されたレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。これらの散乱光が、基板１を透過して、基板１の裏面側に配置された下受光系３０で受光される。複数の光ファイバー３５ａを束ねた受光部３５で受光された散乱光をＺ方向（基板厚さ方向）にスキャンしたマップと重ね合わせると、欠陥の形状に関わらず、レーザスキャン方向により縦横に広がった十字形状となる。欠陥検出回路３８は、この散乱光の形状的特徴から、基板１の内部の欠陥を選択検出する。基板１の裏面側に配置された下受光系３０によって、基板１を透過した散乱光を受光するので、基板１の表面付近の欠陥だけでなく、基板１の表面から離れた深い位置にある欠陥も検出される。
【００２３】
ＣＰＵ６０は、焦点調節制御回路４１へ下受光系３０の焦点位置の調節を指示する。焦点調節制御回路４１は、ＣＰＵ６０の指示によって、焦点調節機構４０を駆動する。焦点調節機構４０は、例えばパルスモータを含んで構成され、下受光子３１を上下に移動する。焦点調節機構４０が下受光子３１を上下に移動することによって、下受光系３０の焦点位置が基板１の内部に合う様に調節される。
【００２４】
以上説明した実施の形態によれば、板厚の大きい透明な基板の欠陥の検査において、基板の周辺環境から検出光学系に入り込む外乱光すなわちレーザー光源から照射された光線の周波数成分（波長成分）以外の光及びＰ偏光成分光を有効に除去し、投光系から基板１へ斜めに照射されたレーザー光線であって、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したＳ偏光成分の光のみをレンズ３４及び受光部３５へ導入することができ、ノイズなどの影響を無くし、欠陥の検出精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１…透明基板
１０…走査部
１１…レーザー光源
１２ａ…レンズ
１２ｃ…ｆθレンズ
１３…ポリゴンミラー
１４…ミラー
１５…角度検出器
２０…上受光系
２１…上受光子
３…反射光ＩＡ
３０…下受光系
３１…下受光子
２２，３２…Ｓ偏光板
２３，３３…バンドパスフィルタ
２４，３４…レンズ
２５，３５…受光部
２５ａ，３５ａ…光ファイバー
２６，３６…光電子倍増管
２７，３７…アンプ
２８，３８…欠陥検出回路
４０…焦点調節機構
４１…焦点調節制御回路
５…検査テーブル
５０…基板移動機構
５１…基板移動制御回路
５２…投光系移動機構
５３…投光系移動制御回路
５４…上受光系移動機構
５５…上受光系移動制御回路
５６…下受光系移動機構
５７…下受光系移動制御回路
６０…制御部（ＣＰＵ）
７０…メモリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光線の一部が基板の表面で反射され、その残りの光線が前記基板の内部へ透過するような角度で前記基板の表面へ第１の偏光成分を多く含む光線を斜めに照射しながら、前記光線を移動させながら前記基板の走査を行い、
第１の偏光成分の光のみを通過させる第１の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第１の偏光板手段及び前記バンドパスフィルタ手段を通過した光をレンズ手段で集光して第１の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の表面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第１の偏光板手段、前記第１のバンドパスフィルタ手段及び前記第１のレンズ手段を介して前記第１の受光手段にて受光し、
前記第１の偏光成分の光のみを通過させる第２の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させる第２のバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第２の偏光板手段及び前記第２のバンドパスフィルタ手段を通過した光を第２のレンズ手段で集光して第２の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の裏面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第２の偏光板手段、前記第２のバンドパスフィルタ手段及び前記第２のレンズ手段を介して前記第２の受光手段にて受光し、
前記第１及び第２の受光系手段が受光した散乱光に基づいた信号から前記基板の欠陥を検出することを特徴とする基板検査方法。
【請求項２】
光線の一部が基板の表面で反射され、その残りの光線が前記基板の内部へ透過するような角度で前記基板の表面へ第１の偏光成分を多く含む光線を斜めに照射しながら、前記光線を移動させながら前記基板の走査を行う投光系手段と、
第１の偏光成分の光のみを通過させる第１の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第１の偏光板手段及び前記バンドパスフィルタ手段を通過した光をレンズ手段で集光して第１の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の表面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第１の偏光板手段、前記第１のバンドパスフィルタ手段及び前記第１のレンズ手段を介して前記第１の受光手段にて受光するように構成された第１の受光系手段と、
前記第１の偏光成分の光のみを通過させる第２の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させる第２のバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第２の偏光板手段及び前記第２のバンドパスフィルタ手段を通過した光を第２のレンズ手段で集光して第２の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の裏面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第２の偏光板手段、前記第２のバンドパスフィルタ手段及び前記第２のレンズ手段を介して前記第２の受光手段にて受光するように構成された第２の受光系手段と、
前記第１及び第２の受光系手段が受光した散乱光に基づいた信号から前記基板の欠陥を検出する欠陥検出手段と
を備えたことを特徴とする基板検査装置。
【請求項１】
光線の一部が基板の表面で反射され、その残りの光線が前記基板の内部へ透過するような角度で前記基板の表面へ第１の偏光成分を多く含む光線を斜めに照射しながら、前記光線を移動させながら前記基板の走査を行い、
第１の偏光成分の光のみを通過させる第１の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第１の偏光板手段及び前記バンドパスフィルタ手段を通過した光をレンズ手段で集光して第１の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の表面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第１の偏光板手段、前記第１のバンドパスフィルタ手段及び前記第１のレンズ手段を介して前記第１の受光手段にて受光し、
前記第１の偏光成分の光のみを通過させる第２の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させる第２のバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第２の偏光板手段及び前記第２のバンドパスフィルタ手段を通過した光を第２のレンズ手段で集光して第２の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の裏面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第２の偏光板手段、前記第２のバンドパスフィルタ手段及び前記第２のレンズ手段を介して前記第２の受光手段にて受光し、
前記第１及び第２の受光系手段が受光した散乱光に基づいた信号から前記基板の欠陥を検出することを特徴とする基板検査方法。
【請求項２】
光線の一部が基板の表面で反射され、その残りの光線が前記基板の内部へ透過するような角度で前記基板の表面へ第１の偏光成分を多く含む光線を斜めに照射しながら、前記光線を移動させながら前記基板の走査を行う投光系手段と、
第１の偏光成分の光のみを通過させる第１の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第１の偏光板手段及び前記バンドパスフィルタ手段を通過した光をレンズ手段で集光して第１の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の表面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第１の偏光板手段、前記第１のバンドパスフィルタ手段及び前記第１のレンズ手段を介して前記第１の受光手段にて受光するように構成された第１の受光系手段と、
前記第１の偏光成分の光のみを通過させる第２の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させる第２のバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第２の偏光板手段及び前記第２のバンドパスフィルタ手段を通過した光を第２のレンズ手段で集光して第２の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の裏面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第２の偏光板手段、前記第２のバンドパスフィルタ手段及び前記第２のレンズ手段を介して前記第２の受光手段にて受光するように構成された第２の受光系手段と、
前記第１及び第２の受光系手段が受光した散乱光に基づいた信号から前記基板の欠陥を検出する欠陥検出手段と
を備えたことを特徴とする基板検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２２６９３９（Ｐ２０１１−２２６９３９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９７５３２（Ｐ２０１０−９７５３２）
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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