基板検査方法及び装置
【課題】ステージ上で大きく撓むようなマスク基板の欠陥を高精度に検出できるようにする。
【解決手段】マスク基板の対向する二辺を検査テーブル手段の基板支持部となる傾斜面に載置すると共にマスク基板の下面にエア浮上ステージ手段からエア噴流を吹き付けることによってマスク基板が撓まないようにする。さらに、マスク基板の対向する二辺の上面側からエア噴流を吹き付けてマスク基板の下側辺を傾斜面に押し付け、マスク基板の二辺を検査テーブル手段に固定的にエア挟持させる。マスク基板の下面にエア噴流を吹き付けることでマスク基板の撓みを矯正することができ、基板検査装置は撓みの矯正されたほぼ平面状のマスク基板の欠陥を高精度に検出することができる。
【解決手段】マスク基板の対向する二辺を検査テーブル手段の基板支持部となる傾斜面に載置すると共にマスク基板の下面にエア浮上ステージ手段からエア噴流を吹き付けることによってマスク基板が撓まないようにする。さらに、マスク基板の対向する二辺の上面側からエア噴流を吹き付けてマスク基板の下側辺を傾斜面に押し付け、マスク基板の二辺を検査テーブル手段に固定的にエア挟持させる。マスク基板の下面にエア噴流を吹き付けることでマスク基板の撓みを矯正することができ、基板検査装置は撓みの矯正されたほぼ平面状のマスク基板の欠陥を高精度に検出することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）用露光用マスク等に用いられるガラスや石英等の透明な基板の欠陥を検出する基板検査方法及び装置に係り、特に検査ステージ上で大きく撓むようなマスク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（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）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（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
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マスク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。
【０００６】
図１は、従来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。検査対象となるマスク基板１は検査テーブルの基板支持部５ａ，５ｂ上に載置されている。検査テーブルは、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た図面横方向に伸びる基板支持部５ａ，５ｂから構成される。基板支持部５ａ，５ｂは、その長手方向の長さに渡って、マスク基板１に接触する傾斜面５ｃ，５ｄを有する。略四角形状のマスク基板１がこの検査テーブルの基板支持部５ａ，５ｂ上に搭載されると、基板支持部５ａ，５ｂの傾斜面５ｃ，５ｄがマスク基板１の向かい合う二辺の底面側の下側辺にだけそれぞれ接触して保持されるようになっている。従って、検査テーブルは略四角形状のマスク基板１をその向かい合う二辺だけで支持することとなる。
【０００７】
図２は、従来の基板検査装置の光学系ユニットの概略を示す図である。従来の光学系ユニットは、検査光照射部３１、散乱光受光部４２、散乱ミラー部４３、透過光受光部４４及びトラップ部４５を含んで構成されている。検査光照射部３１は、一例として、レーザ光源及びポリゴンミラーを含んで構成されている。検査光照射部３１は、レーザ光源からのレーザ光を回転するポリゴンミラーで反射することにより、Ｙ方向（図面奥行き方向）に所定の幅を有する検査光３１ａを、検査テーブルに搭載されたマスク基板１へ照射する。検査光照射部３１からマスク基板１に照射される検査光３１ａのＹ方向（図面奥行き方向）の幅は約２００［ｍｍ］である。
【０００８】
図３は、図２の検査光照射部の詳細構成を示す図である。図３に示すように、検査光照射部３１は、レーザ光発生部３１０、レンズ３１１、ポリゴンミラー３１２及びｆθレンズ３１３を含んで構成されている。レーザ光発生部３１０は、レーザ光線であり、主にＳ偏光成分の検査光を発生する。レーザ光発生部３１０から出射されるレーザ光線は、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、レーザ光発生部３１０がＳ偏光成分のみを出射するようにしてもよい。レンズ３１１は、レーザ光発生部３１０から発生されたレーザ光線を集光し、マスク基板１の表面に焦点が合う様に収束する。レンズ３１１で集光されたレーザ光線は、ポリゴンミラー３１２で反射され、ｆθレンズ３１３へ入射する。ｆθレンズ３１３は、ポリゴンミラー３１２の回転によって振られるレーザ光線の焦点面をマスク基板１の平面位置に合わせる。ｆθレンズ３１３を透過したレーザ光線は、検査光３１ａとしてマスク基板１の表面へ斜めに照射される。このとき、ポリゴンミラー３１２が図２の矢印方向へ回転することによって、検査光３１ａは図３の図面奥行き方向へ交互移動して、検査光３１ａによるマスク基板１の表面走査が行われる。
【０００９】
マスク基板１のマスクパターン部となるクロム膜１ａへ照射された検査光３１ａは、そのクロム膜１ａでほとんどが反射光３１ｂとして反射されるが、仮にクロム膜１ａにピンホール（図示せず）が存在すると、このピンホールを通過した検査光３１ａは、透過光３１ｄとしてマスク基板１の裏面側に透過する。また、マスク基板１のクロム膜１ａの表面に異物４０ａが存在すると、検査光３１ａの一部はその異物４０ａによって散乱され、散乱光３１ｃとなる。散乱光受光部４２は、Ｙ方向（図面奥行き方向）に所定の検出幅を有するセンサを含んで構成され、マスク基板１（異物４０ａなど）からの散乱光３１ｃを受光する。散乱ミラー部４３は、マスク基板１を透過した透過光３１ｄを透過光受光部４４に反射する。透過光受光部４４は、Ｙ方向（図面奥行き方向）に所定の検出幅を有するセンサを含んで構成され、マスク基板１を透過し、散乱ミラー部４３で反射した反射光３１ｅを受光する。トラップ部４５は透過光３１ｄが検査装置外に漏洩するのを遮蔽するものである。
【００１０】
上述のように従来はクロム膜１ａのピンホールを検査する場合は、散乱ミラー部４３及び透過光受光部４４を用いていた。しかし、マスク基板１の大型化に伴い基板の厚さも大きくなってきた。このようなマスク基板を検査テーブルにて二辺だけで支持すると、マスク基板１の自重によって撓み量が大きくなる。マスク基板１の撓みを考慮した場合、図２に示すようにマスク基板１はあたかも点線で示すような厚さの基板となる。そのため、点線で示すような大きさの基板を想定し、この点線で示すマスク基板に接触しないようにピンホール検査用の散乱ミラー部４３及び透過光受光部４４を検査テーブルの下方に十分に移動させなければならず、これによってピンホール検査時の光路長も長くなり、マスク基板１が厚いことによって透過光の屈折も大きくなり、透過光３１ｄを散乱ミラー部４３にて効率的に反射することが困難となり、ピンホールの検査を高精度に行うことが困難となってきた。さらに、図３に示すように検査光照射部３１にポリゴンミラー３１２でラスタスキャンを行っていた関係で、マスク基板１の撓みとラスタスキャン時における両端付近と中央付近との位置誤差とが互いに複合して欠陥検査時の検出位置の誤差が拡大するという問題を有していた。
【００１１】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、ステージ上で大きく撓むようなマスク基板の欠陥を高精度に検出す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】
【００１２】
本発明に係る基板検査方法の第１の特徴は、マスク基板の対向する二辺の下側辺に接触するように形成された傾斜面を備えた検査テーブル手段で前記マスク基板を支持し、前記マスク基板の対向する二辺の上面側からエア噴流を吹き付けることによって前記マスク基板の下側辺を前記傾斜面に押し付けると共に前記マスク基板の下面にエア浮上ステージ手段のエア吹き出し口からエア噴流を吹き付けることによって前記マスク基板をエア浮上させ、エア浮上中の前記マスク基板の表面の所定の箇所に検査光を照射する投光手段を相対的に移動させることによって前記マスク基板の表面を走査し、前記検査光の照射に対応して前記マスク基板から散乱する散乱光を受光手段によって受光し、前記受光手段によって受光した前記マスク基板からの散乱光に基づいて前記マスク基板全面の欠陥を検査することにある。
マスク基板の欠陥を検索する場合、マスク基板に撓みが存在すると正確な検査を行なうことが困難となる。そこで、この発明では、マスク基板の対向する二辺を検査テーブル手段の基板支持部となる傾斜面に載置すると共にマスク基板の下面にエア浮上ステージ手段からエア噴流を吹き付けることによってマスク基板が撓まないようにした。マスク基板の下面にエア噴流を吹き付けると検査テーブル手段上におけるマスク基板の載置状態が不安定となるので、マスク基板の対向する二辺の上面側からエア噴流を吹き付けてマスク基板の下側辺を傾斜面に押し付け、マスク基板の二辺を検査テーブル手段に固定的に保持させるようにした。これによって、マスク基板の撓みを矯正することができ、基板検査装置は撓みの矯正されたほぼ平面状のマスク基板の欠陥を高精度に検出することができるようになる。
【００１３】
本発明に係る基板検査方法の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載の基板検査方法において、前記マスク基板の対向する二辺と平行な方向に前記マスク基板を移動し、前記検査光を前記マスク基板の表面に斜めに照射しながら前記検査光を前記マスク基板の対向する二辺と垂直な方向へ移動させることによって、前記マスク基板の表面全体を走査することにある。
これは、マスク基板の二辺を固定的に保持した検査テーブル手段を、その二辺と平行な方向に移動させることによって、エア浮上ステージ手段の検査テーブル手段間に配置可能にすると共に検査光をその二辺と垂直な方向に移動させることによってマスク基板の全面を走査可能とし、高精度の検査を行えるようにしたものである。
【００１４】
本発明に係る基板検査方法の第３の特徴は、前記第１又は第２の特徴に記載の基板検査方法において、前記エア浮上ステージ手段が、前記マスク基板の対向する二辺と垂直な方向に分割され、前記光学系手段から前記検査光及び散乱光を通過させるためのギャップを備えた長尺状の複数のエア噴出板手段から構成されることにある。
これは、エア浮上ステージ手段を分割された複数のエア噴出板で構成することによって、エア噴出孔から噴出されたエアを各エア噴出板の間から効率的に排出できるようにしたものである。なお、エア噴出板に多数の細孔からなるエア噴出孔と共に噴出エアを吸着するエア吸着孔が設けてあってもよい。また、エア噴出孔を千鳥状に設け、噴出エアを吸着するエア吸着孔をこの噴出孔とそれぞれ交互となるように千鳥状に配置してもよい。
【００１５】
本発明に係る基板検査方法の第４の特徴は、前記第１、第２又は第３の特徴に記載の基板検査方法において、前記受光手段が、前記マスク基板の表面側に配置され、前記検査光が前記マスク基板の欠陥によって散乱された散乱光を受光する第１の散乱光受光手段と、前記マスク基板の裏面側に配置され、前記検査光が前記マスク基板表面に形成されたマスクパターンのピンホールエッジによって散乱された散乱光を受光する第２の散乱光受光手段とから構成され、前記第１及び第２の散乱光受光手段が受光した前記散乱光に基づいて前記マスク基板全面の欠陥を検査することにある。
マスク基板の表面にクロム膜などによるマスクパターンが存在する場合、マスク基板の表面へ照射された光線はそのマスクパターンの形状やマスクパターン上の欠陥によって散乱され、基板の表面側の周囲に散乱光が発生するようになり、基板の裏面側に透過する光線は存在しない。一方、クロム膜などによるマスクパターンにピンホールが存在する場合、そのピンホールのエッジ付近にて散乱した光の一部は基板の表面側に周囲に散乱光として発生すると共に基板の内部へピンホールを介して透過し、基板裏面側の周囲に散乱光として発生することになる。マスク基板の表面及び裏面で発生する散乱光は、基板の表面側に配置された第１の散乱光受光手段及び基板の裏面側に配置された第２の散乱光受光手段でそれぞれ受光されるようになるので、それぞれ受光された散乱光信号に基づいてマスク基板のクロム膜などのピンホール欠陥を高精度に検出することができる。
【００１６】
本発明に係る基板検査装置の第１の特徴は、マスク基板の対向する二辺の下側辺に接触するように形成された傾斜面で前記マスク基板を支持し、前記マスク基板の対向する二辺の上面側からエア噴流を吹き付けることによって前記マスク基板の下側辺を前記傾斜面に押し付けながら前記マスク基板を保持する検査テーブル手段と、前記マスク基板の下面にエア吹き出し口からエア噴流を吹き付けることによって前記マスク基板をエア浮上させるエア浮上ステージ手段と、投光系及び受光系からなる光学系手段を移動させて前記マスク基板の表面の所定の箇所に検査光を照射すると共に前記マスク基板からの散乱光を受光し、受光した前記マスク基板からの散乱光に基づいて前記マスク基板全面の欠陥を検査する検査手段とを備えたことにある。これは、前記基板検査方法の第１の特徴を実現するための基板検査装置の発明である。
【００１７】
本発明に係る基板検査装置の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載の基板検査装置において、前記検査テーブル手段が前記マスク基板の対向する二辺と平行な方向に前記マスク基板を移動し、前記検査手段は、前記検査光を前記マスク基板の表面に斜めに照射しながら前記検査光を前記マスク基板の対向する二辺と垂直な方向へ移動させることによって、前記マスク基板の表面全体を走査することにある。これは、前記基板検査方法の第２の特徴を実現するための基板検査装置の発明である。
【００１８】
本発明に係る基板検査装置の第３の特徴は、前記第１又は第２の特徴に記載の基板検査装置において、前記エア浮上ステージ手段が前記マスク基板の対向する二辺と垂直な方向に分割され、前記光学系手段から前記検査光及び散乱光を通過させるためのギャップを備えた長尺状の複数のエア噴出板手段から構成されることにある。これは、前記基板検査方法の第３の特徴を実現するための基板検査装置の発明である。
【００１９】
本発明に係る基板検査装置の第４の特徴は、前記第１、第２又は第３の特徴に記載の基板検査装置において、前記受光手段が前記マスク基板の表面側に配置され、前記検査光が前記マスク基板の欠陥によって散乱された散乱光を受光する第１の散乱光受光手段と、前記マスク基板の裏面側に配置され、前記検査光が前記マスク基板表面に形成されたマスクパターンのピンホールエッジによって散乱された散乱光を受光する第２の散乱光受光手段とから構成され、前記検査手段が前記第１及び第２の散乱光受光手段が受光した前記散乱光に基づいて前記マスク基板全面の欠陥を検査することにある。これは、前記基板検査方法の第４の特徴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】
【００２０】
本発明によれば、ステージ上で大きく撓むようなマスク基板の欠陥を高精度に検出することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来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２】従来の基板検査装置の光学系ユニットの概略を示す図である。
【図３】図２の検査光照射部の詳細構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態による基板検査装置を上から見た上面図である。
【図５】図４の基板検査装置を横から見た側面図である。
【図６】光学系ユニットをＹ方向に移動させる光学系移動機構の概略構成を示す一部断面側面図である。
【図７】図４及び図５の上面側光学系ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の基板検査装置の欠陥検出原理を示す図である。
【図９】図４の片辺グリッパ部に保持されたマスク基板とエア浮上ステージとの関係を示す斜視図である。
【図１０】片辺グリッパ部の一部分（図９の点線円で囲んだ箇所）を拡大して示した図である。
【図１１】マスク基板の表面にクロム膜のマスクパターンが形成されており、そこに欠陥及びピンホールが存在する場合の基板検査装置の動作例を示す図である。
【図１２】マスク基板の表面のクロム膜のマスクパターンに欠陥のみが存在する場合の検査装置の動作例を示す図である。
【図１３】クロム膜のマスクパターンに存在するピンホールの検出動作の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図４は、本発明の一実施の形態による基板検査装置を上から見た上面図である。図５は、図４の基板検査装置を横から見た側面図である。基板検査装置は、エア浮上ステージ１０、片辺グリッパ部１１，１２、グリッパ支持駆動部１１ａ，１２ａ、フレーム１４ａ，１４ｂ、上面側光学系ユニット２０ａ、センサ５１及び制御部（図示しておらず）を含んで構成される。なお、以下に説明する実施の形態におけるＸＹ方向は例示であって、Ｘ方向とＹ方向とを入れ替えてもよい。また、エア浮上ステージ１０の下側には下面側光学系ユニット２０ｂ及びその駆動機構が存在するが図４及び図５ではその図示を省略してある。
【００２３】
図４及び図５において、検査対象であるマスク基板１は、図４及び図５の右側に位置する図示していない搬入ロボットなどによって基板検査装置のエア浮上ステージ１０上へ順番に搬入され、片辺グリッパ部１１，１２にその両辺が保持された状態で移動され、検査エリアを通過することによってその欠陥が検査されるようになっている。欠陥検査終了後は、図示していない搬出ロボットによって基板検査装置から搬出される。
【００２４】
エア浮上ステージ１０は、Ｙ方向に４分割、Ｘ方向に２分割された８個のエア噴出板１０１〜１０８から構成される。エア噴出板１０１〜１０８は、長尺状の分割型のステージを構成している。これらの長尺状のエア噴出板１０１〜１０８の表面には、全面に渡って多数の細孔からなるエア噴出孔が設けられている。なお、エア噴出孔からの噴出エアを吸着するエア吸着孔が設けられていても良い。エア噴出板１０１〜１０４は検査エリアの右側に位置し、エア噴出板１０５〜１０８は検査エリアの左側に位置し、検査エリアのＹ方向の幅寸法とほぼ同じ幅となるように構成され、Ｙ方向において、それぞれ所定の間隔だけ離れた位置に配置されている。エア浮上ステージ１０が複数のエア噴出板１０１〜１０８に分割されているのは、エア噴出孔から噴出されたエアが各エア噴出板１０１〜１０８の間から効率的に排出されるようにするためである。
【００２５】
図４おいて、エア噴出板１０１とエア噴出板１０５に隣接した位置の側面、及びエア噴出板１０４とエア噴出板１０８に隣接した位置の側面には、それぞれ片辺グリッパ部１１，１２をＸ方向に移動可能に備えたグリッパ支持駆動部１１ａ，１２ａが設けられている。エア浮上ステージ１０は、図示していない搬入ロボットからマスク基板１を受け取り、片辺グリッパ部１１，１２によってマスク基板１の両端辺を保持して検査エリアを通過させるようにＸ方向に移動する。片辺グリッパ部１１，１２は、マスク基板１の移動方向に沿った辺の両端側（図４，５におけるマスク基板１の上下辺）をエア圧にて挟持するようになっている。グリッパ支持駆動部１１ａ，１２ａは、片辺グリッパ部１１，１２にエア圧挟持されたマスク基板１を検査エリアに通過移動させる。この移動に同期させて検査エリアでは、片辺グリッパ部１１，１２に保持されエア浮上搬送されるマスク基板１に対して上面側光学系ユニット２０ａが検査光を照射して所定の検査処理を行う。
【００２６】
図４及び図５に示すように、エア浮上ステージ１０の片辺グリッパ部１１，１２によってＸ方向に移動されるマスク基板１の上方（図４の図面奥行き方向の手前側、図５の上側）には、マスク基板１の基板移動方向（Ｘ方向）と略直交する方向（Ｙ方向）の幅以上に渡って伸びるフレーム１４ａ，１４ｂが設置されている。このフレーム１４ａ，１４ｂには、上面側光学系ユニット２０ａをＹ方向に移動させる光学系移動機構が搭載されている。
【００２７】
エア浮上ステージ１０を構成する複数のエア噴出板１０１〜１０８は、それぞれ上面側光学系ユニット２０ａの検査光照射部からの検査光が照射される領域に、それぞれ間隙を有するように配置されている。この実施の形態では、図４に示すように、エア浮上ステージ１０を構成するエア噴出板１０１とエア噴出板１０５、エア噴出板１０２とエア噴出板１０６、エア噴出板１０３とエア噴出板１０７、エア噴出板１０４とエア噴出板１０８のそれぞれ対向する端部同士の間に検査光通過用の間隙（ギャップ）を備えている。
【００２８】
図６は、光学系ユニットをＹ方向に移動させる光学系移動機構の概略構成を示す一部断面側面図である。光学系移動機構は、ガイド１５，１７、移動台１６、並びに磁石板１８及びコイル１９から成るリニアモータを含んで構成される。断面形状が略Ｌ字型のフレーム１４ａ，１４ｂには、図６の図面奥行き方向（Ｙ方向）へ伸びるガイド１５が上面側光学系ユニット２０ａを挟むように設けられている。それぞれのガイド１５の上側には、移動台１６の収納部１６ｃが搭載される。
【００２９】
移動台１６は、上面側光学系ユニット２０ａを収納する凹形の収納部１６ｃと、この収納部１６ｃの上端部から水平方向に伸びるアーム部１６ｄとから構成される。収納部１６ｃには、焦点調節機構４０を介して、上面側光学系ユニット２０ａが収納搭載される。フレーム１４ａの上面部両側には、図６の図面奥行き方向（Ｙ方向）へ伸びるガイド１７が設けられている。それぞれのガイド１７の上側には、移動台１６のアーム部１６ｄが搭載される。焦点調節機構４０は、パルスモータ、カム及びカムフォロアを含んで構成され、上面側光学系ユニット２０ａを上下に駆動し、上面側光学系ユニット２０ａの焦点位置を制御する。焦点調節機構４０はボールネジ駆動で構成してもよい。
【００３０】
フレーム１４ａの上面部中央には、リニアモータの固定子である磁石板１８が取り付けられている。移動台１６のアーム部１６ｄの下側には、リニアモータの可動子であるコイル１９が取り付けられている。図示していない光学系移動制御回路からコイル１９へ電流を流すと、コイル１９の電流と磁石板１８の磁界とから、フレミングの左手の法則によって、コイル１９に推力（ローレンツ力）が働き、移動台１６がガイド１５及びガイド１７に沿って移動し、上面側光学系ユニット２０ａが基板移動方向（Ｘ方向）と直交する図面奥行き方向（Ｙ方向）へ移動制御される。センサ５１は、エア浮上移動されるマスク基板１の基板移動方向側の縁を検出するものである。
【００３１】
図７は、図４及び図５の上面側光学系ユニットの概略構成を示す斜視図である。図８は、本発明の基板検査装置の結像光学系構成の欠陥検出原理の例を示す図である。上面側光学系ユニット２０ａは、図８の検査光照射部４１と散乱光受光部４２を内蔵して構成されている。検査光照射部４１は、図７に示すように、レーザ光源２１、レンズ群２２及びミラー２３を含んで構成される。レーザ光源２１は、検査光４１ａとなるレーザ光を発生する。レンズ群２２は、レーザ光源２１から発生された検査光４１ａを集光し、集光した検査光４１ａを基板移動方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）へ広げ、広げた検査光４１ａを基板移動方向（Ｘ方向）に集束させる。ミラー２３は、レンズ群２２によって集光された検査光４１ａを、マスク基板１の表面に斜めに照射する。マスク基板１の表面に照射された検査光４１ａは、マスク基板１の表面上において、基板移動方向（Ｘ方向）に集束し、基板移動方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に所定の幅を持った長尺状の検査光４１ａとなる。マスク基板１が基板移動方向（Ｘ方向）へ移動することにより、検査光照射部４１から照射された所定の幅の検査光４１ａがマスク基板１を走査することとなり、走査領域の欠陥の検査が行われる。
【００３２】
散乱光受光部４２は、図７に示すように、集光レンズ２８、結像レンズ２９及びＣＣＤラインセンサ２Ａを含んで構成される。集光レンズ２８は、マスク基板１からの散乱光４１ｃを集光し、結像レンズ２９は、集光レンズ２８で集光された散乱光４１ｃをＣＣＤラインセンサ２Ａの受光面に結像させる。ＣＣＤラインセンサ２Ａは、受光面で受光した散乱光の強度に応じた検出信号をディジタル信号に変換して、図示していない信号処理回路へ出力する。
【００３３】
下面側光学系ユニット２０ｂは、図６及び図８に示すようにトラップ部４５とピンホール用散乱光受光部４６を内蔵して構成されている。トラップ部４５は、マスク基板１を通過した透過光４１ｄが装置外に漏洩しないようにトラップするものである。ピンホール用散乱光受光部４６は散乱光受光部４２と同様の構成なので説明は省略する。ピンホール用散乱光受光部４６は、マスク基板１の裏面側、すなわち検査光照射部４１の存在する位置と反対側であって、クロム膜などのマスクパターンに存在するピンホールのエッジ部からの散乱光４１ｆを直接受光可能な角度に配置されている。ピンホール用散乱光受光部４６は受光面で受光した散乱光の強度に応じた検出信号をディジタル信号に変換して、図示していない信号処理回路へ出力する。上面側光学系ユニット２０ａは、図６に示すような光学系移動機構によってＹ方向に移動制御されているが、下面側光学系ユニット２０ｂも図示していない同様の光学系移動機構によってＹ方向に同期移動制御される。本検出光学系は従来のポリゴンスキャナによるラスタスキャン方式でもよい。
【００３４】
図９は、図４の片辺グリッパ部に保持されたマスク基板とエア浮上ステージとの関係を示す斜視図である。なお、エア浮上ステージ１０は、図４及び図５のように分割されているが図９では一つのエア浮上ステージ１０として表示してある。図１０は、片辺グリッパ部の一部分（図９の点線円で囲んだ箇所）を拡大して示した図である。この実施の形態では、片辺グリッパ部１１，１２にエアグリップ方式を採用した。検査対象となるマスク基板１は、検査テーブルとなる片辺グリッパ部１１，１２の基板支持部上に載置されているが、エア浮上ステージ１０の各エア噴出板１０１〜１０８からマスク基板１の下面に対して噴出エアが吹き付けられるので、マスク基板１を基板支持部に載置しただけでは移動時にその状態が不安定となる。そこで、この実施の形態では、片辺グリッパ部１１，１２にエアプレート部１１１，１２１を設け、マスク基板１の上面側にエアを吹き付けることによって、マスク基板１を基板支持部５ａ，５ｂの傾斜面５ｃ，５ｄに押し付けてエア挟持するようにした。
【００３５】
図１０に示すように片辺グリッパ部１２は、エアプレート部１２１、エアプレート支持部１２２、グリッパ本体部１２３（基板支持部５ａ）及びガイドレール部１２４から構成される。エアプレート部１２１は、マスク基板１をグリッパ本体部１２３の上面（図の下向き（−Ｚ）方向）に向かってエアを噴出させるエア吹き出し口を複数個備えている。このエア吹き出し口から噴出される、図１０に示すような下向き矢印のような流れのエア噴流によって、マスク基板１をグリッパ本体部１２３の上面の傾斜面５ｃに押し付けてエア挟持するようになっている。エアプレート部１２１とマスク基板１とのギャップは約０．０５〜０．２［ｍｍ］程度とする。エアプレート支持部１２２は、このエアプレート部１２１にエアを供給すると共にエアプレート部１２１とマスク基板１との間のギャップを所定値に保持する働きをする。すなわち、エアプレート支持部１２２をエアシリンダ部等で構成し、エアプレート部１２１でエアを噴出しながらこのエアシリンダ部を所定の圧力で押し付けて保持するようにしてもよい。なお、エア吹き出し口の大きさや個数についてはマスク基板１の大きさなどに応じて適宜変更設定すればよい。このようにエアプレート部１２１から常時エアが吹き出しているので、エアプレート部１２１とマスク基板１とが接触することはないが、念の為にエアプレート１２１の下部には樹脂コーティングを施すことが望ましい。図９に示すようにグリッパ本体部１２３の下側に設けられた案内溝はガイドレール部１２４に沿って移動可能となっており、グリッパ本体部１２３とガイドレール部１２４との間ではリニアモータによる駆動系を構成してもよい。また、この片辺グリッパ部１２の案内溝とガイドレール部１２４との間は摺動自在とし、片辺グリッパ部１２の駆動力に従って自在に移動可能な従動構造としてもよい。
【００３６】
なお、片辺グリッパ部１１，１２を用いてマスク基板１を移動する代わりに、上面側光学系ユニット２０ａ及び下面側光学系ユニット２０ｂをＸＹ方向に移動することによって、マスク基板１の全面を走査するようにしてもよい。また、片辺グリッパ部１１，１２を図面奥行き方向及び図面横方向へ移動することによって、マスク基板１の全面を走査するようにしてもよい。すなわち、上面側光学系ユニット２０ａ及び下面側光学系ユニット２０ｂの移動方向と、マスク基板１の移動方向とは相対的に移動可能な構成であればどのような構成でもよい。
【００３７】
図１１は、マスク基板１の表面にクロム膜のマスクパターンが形成されており、そこに欠陥及びピンホールが存在する場合の基板検査装置の動作例を示す図である。図１１に示すように、マスク基板１の表面にクロム膜１ａのマスクパターンが形成されており、そこに欠陥となる異物４０ａ及びピンホール４０ｂが存在する。この場合、マスク基板１の表面へ照射された検査光４１ａは、欠陥となる異物４０ａ及びピンホール４０ｂによって散乱されるので、散乱光４１ｃ，４１ｆ及び透過光４１ｄがそれぞれ発生することとなる。マスク基板１の表面の欠陥となる異物４０ａによる散乱光４１ｃは散乱光受光部４２で受光される。マスク基板１の表面のクロム膜１ａのマスクパターンのピンホール４０ｂのエッジにおける散乱光４１ｆは、マスク基板１を透過して、マスク基板１の裏面側に配置されたピンホール用散乱光受光部４６で受光される。マスク基板１の表面のクロム膜１ａのマスクパターンのピンホールを通過した透過光４１ｄはトラップ部４５にトラップされる。
【００３８】
散乱光４１ｃ，４１ｆは、散乱光受光部４２及びピンホール用散乱光受光部４６で受光され、図１１（Ｂ），（Ｃ）のように、表面の欠陥となる異物４０ａによる散乱信号Ｓ４１ｃ及びピンホール４０ｂのエッジによる散乱信号Ｓ４１ｆとして検出される。すなわち、マスク基板１の表面に形成されたマスクパターン部となるクロム膜１ａにピンホール４０ｂが存在する場合、マスク基板１上のクロム膜へ照射された検査光４１ａは、このピンホール４０ｂを通過して透過光４１ｄとしてマスク基板１の下側のトラップ部４５にトラップされる。このときに、ピンホール用散乱光受光部４６は、Ｙ方向（図面奥行き方向）に所定の検出幅を有するセンサを含んで構成され、クロム膜１ａのピンホールのエッジ付近で反射した検査光４１ａの一部、すなわち散乱光４１ｆを受光する。従って、図１１のような散乱信号Ｓ４１ｃ，Ｓ４１ｆを検出することによって、基板検査装置は、マスク基板１の表面に欠陥（異物４０ａ）が存在し、さらに、マスク基板１のクロム膜１ａによるマスクパターンにピンホール４０ｂが存在するということを検出することができる。
【００３９】
図１２は、マスク基板１の表面のクロム膜のマスクパターンに欠陥のみが存在する場合の検査装置の動作例を示す図である。図１１では、欠陥となる異物４０ａと共にクロム膜のマスクパターンにピンホール４０ｂが存在しているが、図１２ではクロム膜のマスクパターンにはピンホール４０ｂは存在せず、欠陥となる異物４０ａのみが存在する場合を示す。このような場合、マスク基板１の表面の欠陥となる異物４０ａによる散乱光４１ｃは散乱光受光部４２で受光されるようになるが、マスク基板１の表面には、クロム膜１ａのマスクパターンが形成されているのでマスク基板１の膜下方向の光はこのクロム膜で遮光され、マスク基板１の裏面側に配置されたピンホール用散乱光受光部４６には散乱光が到達することはない。レジスト膜などは透過光量が減少するため、検出閾値の設定により検出しないレベルとすることで、前述の機能が達成できる。
【００４０】
図１２の場合、マスク基板１上のクロム膜へ照射された検査光４１ａは、そのクロム膜でほとんどが反射光４１ｂとして反射されるが、クロム膜表面の欠陥となる異物４０ａが存在するので、検査光４１ａの一部はその異物４０ａによって散乱され、散乱光４１ｃとし散乱光受光部４２に受光される。図１２において、散乱光４１ｃは、散乱光受光部４２で受光され、図１２（Ｂ）のように、表面の欠陥となる異物４０ａによる散乱信号Ｓ４１ｃとして検出される。一方、マスク基板１の表面には、マスクパターン部となるクロム膜１ａにピンホール４０ｂが存在しないので、図１２（Ｃ）のように信号強度の変化はない。従って、図１２の場合は、基板検査装置は、マスク基板１の表面にのみ欠陥となる異物４０ａが存在するということを検出することができる。
【００４１】
図１３は、クロム膜のマスクパターンに存在するピンホールの検出動作の一例を示す図である。図１３（Ａ）は、検査光４１ａを用いてマスク基板１上をラスタスキャン中のある瞬間における検査光４１ａとピンホール４０ｂとの位置関係を模式的に示し、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）の瞬間におけるピンホール４０ｂに対応したピンホール用散乱光受光部４６の散乱信号Ｓ４１ｆを示す。図１３（Ａ）に示すように、ピンホール４０ｂのエッジ付近を円形状に示している。検査光４１ａがこのピンホール４０ｂのエッジ付近（円形の周縁上）に位置する場合は、散乱光４１ｆがピンホール用散乱光受光部４６によって検出されるが、それ以外の場所（ピンホール４０ｂの円周上以外）では散乱光４１ｆは検出されない。従って、基板検査装置のラスタスキャン位置に対応した図１３（Ａ）のメッシュ上にピンホールエッジの検出された位置をマッピングする。図１３（Ａ）では、ピンホールエッジの検出されたラスタスキャン位置を灰色にマッピングして示している。これによってピンホール４０ｂの欠陥サイズをラスタスキャン位置のマッピングされた形状に基づいてピンホール４０ｂの大きさを認識することが可能となる。なお、検査光４１ａのビーム径よりも小さなピンホールについては信号強度及び欠陥検出座標によってピンホールのサイズを弁別することができる。
【００４２】
なお、上述の実施の形態において、散乱光受光部４２及びピンホール用散乱光受光部４６の受光部の直前又は内部にＳ偏光板及びバンドパスフィルタを設けることによって、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、検査光照射部からマスク基板１へ斜めに照射された検査光４１ａであって、マスク基板１の表面、内部、裏面及びピンホールエッジなどで散乱したＳ偏光成分の光のみを受光することができ、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】
【００４３】
１…マスク基板、
１０…エア浮上ステージ、
１０１〜１０８…エア噴出板、
１１，１２…片辺グリッパ部、
１１１，１２１…エアプレート部、
１１ａ，１２ａ…グリッパ支持駆動部、
１１２，１２２…エアプレート支持部、
１１３，１２３…グリッパ本体部、
１１４，１２４…ガイドレール部、
１４ａ，１４ｂ…フレーム、
１５，１７…ガイド、
１６…移動台、
１６ｃ…収納部、
１６ｄ…アーム部、
１８…磁石板、
１９…コイル、
１ａ…クロム膜、
２０ａ…上面側光学系ユニット、
２０ｂ…下面側光学系ユニット、
２１…レーザ光源、
２２…レンズ群、
２３…ミラー、
２８…集光レンズ、
２９…結像レンズ、
２Ａ…ＣＣＤラインセンサ、
３１…検査光照射部、
３１０…レーザ光発生部、
３１１…レンズ、
３１２…ポリゴンミラー、
３１３…ｆθレンズ、
３１ａ…検査光、
３１ｂ…反射光、
３１ｃ…散乱光、
３１ｄ…透過光、
３１ｅ…反射光、
４０…焦点調節機構、
４０ａ…異物、
４０ｂ…ピンホール、
４１…検査光照射部、
４１ａ…検査光、
４１ｂ…反射光、
４１ｃ…散乱光、
４１ｄ…透過光、
４１ｆ…散乱光、
Ｓ４１ｃ…散乱信号、
Ｓ４１ｆ…散乱信号、
４２…散乱光受光部、
４３…散乱ミラー部、
４４…透過光受光部、
４５…トラップ部、
４６…ピンホール用散乱光受光部、
５１…センサ、
５ａ，５ｂ…基板支持部、
５ｃ，５ｄ…傾斜面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）用露光用マスク等に用いられるガラスや石英等の透明な基板の欠陥を検出する基板検査方法及び装置に係り、特に検査ステージ上で大きく撓むようなマスク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（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）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（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
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マスク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。
【０００６】
図１は、従来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。検査対象となるマスク基板１は検査テーブルの基板支持部５ａ，５ｂ上に載置されている。検査テーブルは、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た図面横方向に伸びる基板支持部５ａ，５ｂから構成される。基板支持部５ａ，５ｂは、その長手方向の長さに渡って、マスク基板１に接触する傾斜面５ｃ，５ｄを有する。略四角形状のマスク基板１がこの検査テーブルの基板支持部５ａ，５ｂ上に搭載されると、基板支持部５ａ，５ｂの傾斜面５ｃ，５ｄがマスク基板１の向かい合う二辺の底面側の下側辺にだけそれぞれ接触して保持されるようになっている。従って、検査テーブルは略四角形状のマスク基板１をその向かい合う二辺だけで支持することとなる。
【０００７】
図２は、従来の基板検査装置の光学系ユニットの概略を示す図である。従来の光学系ユニットは、検査光照射部３１、散乱光受光部４２、散乱ミラー部４３、透過光受光部４４及びトラップ部４５を含んで構成されている。検査光照射部３１は、一例として、レーザ光源及びポリゴンミラーを含んで構成されている。検査光照射部３１は、レーザ光源からのレーザ光を回転するポリゴンミラーで反射することにより、Ｙ方向（図面奥行き方向）に所定の幅を有する検査光３１ａを、検査テーブルに搭載されたマスク基板１へ照射する。検査光照射部３１からマスク基板１に照射される検査光３１ａのＹ方向（図面奥行き方向）の幅は約２００［ｍｍ］である。
【０００８】
図３は、図２の検査光照射部の詳細構成を示す図である。図３に示すように、検査光照射部３１は、レーザ光発生部３１０、レンズ３１１、ポリゴンミラー３１２及びｆθレンズ３１３を含んで構成されている。レーザ光発生部３１０は、レーザ光線であり、主にＳ偏光成分の検査光を発生する。レーザ光発生部３１０から出射されるレーザ光線は、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、レーザ光発生部３１０がＳ偏光成分のみを出射するようにしてもよい。レンズ３１１は、レーザ光発生部３１０から発生されたレーザ光線を集光し、マスク基板１の表面に焦点が合う様に収束する。レンズ３１１で集光されたレーザ光線は、ポリゴンミラー３１２で反射され、ｆθレンズ３１３へ入射する。ｆθレンズ３１３は、ポリゴンミラー３１２の回転によって振られるレーザ光線の焦点面をマスク基板１の平面位置に合わせる。ｆθレンズ３１３を透過したレーザ光線は、検査光３１ａとしてマスク基板１の表面へ斜めに照射される。このとき、ポリゴンミラー３１２が図２の矢印方向へ回転することによって、検査光３１ａは図３の図面奥行き方向へ交互移動して、検査光３１ａによるマスク基板１の表面走査が行われる。
【０００９】
マスク基板１のマスクパターン部となるクロム膜１ａへ照射された検査光３１ａは、そのクロム膜１ａでほとんどが反射光３１ｂとして反射されるが、仮にクロム膜１ａにピンホール（図示せず）が存在すると、このピンホールを通過した検査光３１ａは、透過光３１ｄとしてマスク基板１の裏面側に透過する。また、マスク基板１のクロム膜１ａの表面に異物４０ａが存在すると、検査光３１ａの一部はその異物４０ａによって散乱され、散乱光３１ｃとなる。散乱光受光部４２は、Ｙ方向（図面奥行き方向）に所定の検出幅を有するセンサを含んで構成され、マスク基板１（異物４０ａなど）からの散乱光３１ｃを受光する。散乱ミラー部４３は、マスク基板１を透過した透過光３１ｄを透過光受光部４４に反射する。透過光受光部４４は、Ｙ方向（図面奥行き方向）に所定の検出幅を有するセンサを含んで構成され、マスク基板１を透過し、散乱ミラー部４３で反射した反射光３１ｅを受光する。トラップ部４５は透過光３１ｄが検査装置外に漏洩するのを遮蔽するものである。
【００１０】
上述のように従来はクロム膜１ａのピンホールを検査する場合は、散乱ミラー部４３及び透過光受光部４４を用いていた。しかし、マスク基板１の大型化に伴い基板の厚さも大きくなってきた。このようなマスク基板を検査テーブルにて二辺だけで支持すると、マスク基板１の自重によって撓み量が大きくなる。マスク基板１の撓みを考慮した場合、図２に示すようにマスク基板１はあたかも点線で示すような厚さの基板となる。そのため、点線で示すような大きさの基板を想定し、この点線で示すマスク基板に接触しないようにピンホール検査用の散乱ミラー部４３及び透過光受光部４４を検査テーブルの下方に十分に移動させなければならず、これによってピンホール検査時の光路長も長くなり、マスク基板１が厚いことによって透過光の屈折も大きくなり、透過光３１ｄを散乱ミラー部４３にて効率的に反射することが困難となり、ピンホールの検査を高精度に行うことが困難となってきた。さらに、図３に示すように検査光照射部３１にポリゴンミラー３１２でラスタスキャンを行っていた関係で、マスク基板１の撓みとラスタスキャン時における両端付近と中央付近との位置誤差とが互いに複合して欠陥検査時の検出位置の誤差が拡大するという問題を有していた。
【００１１】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、ステージ上で大きく撓むようなマスク基板の欠陥を高精度に検出す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】
【００１２】
本発明に係る基板検査方法の第１の特徴は、マスク基板の対向する二辺の下側辺に接触するように形成された傾斜面を備えた検査テーブル手段で前記マスク基板を支持し、前記マスク基板の対向する二辺の上面側からエア噴流を吹き付けることによって前記マスク基板の下側辺を前記傾斜面に押し付けると共に前記マスク基板の下面にエア浮上ステージ手段のエア吹き出し口からエア噴流を吹き付けることによって前記マスク基板をエア浮上させ、エア浮上中の前記マスク基板の表面の所定の箇所に検査光を照射する投光手段を相対的に移動させることによって前記マスク基板の表面を走査し、前記検査光の照射に対応して前記マスク基板から散乱する散乱光を受光手段によって受光し、前記受光手段によって受光した前記マスク基板からの散乱光に基づいて前記マスク基板全面の欠陥を検査することにある。
マスク基板の欠陥を検索する場合、マスク基板に撓みが存在すると正確な検査を行なうことが困難となる。そこで、この発明では、マスク基板の対向する二辺を検査テーブル手段の基板支持部となる傾斜面に載置すると共にマスク基板の下面にエア浮上ステージ手段からエア噴流を吹き付けることによってマスク基板が撓まないようにした。マスク基板の下面にエア噴流を吹き付けると検査テーブル手段上におけるマスク基板の載置状態が不安定となるので、マスク基板の対向する二辺の上面側からエア噴流を吹き付けてマスク基板の下側辺を傾斜面に押し付け、マスク基板の二辺を検査テーブル手段に固定的に保持させるようにした。これによって、マスク基板の撓みを矯正することができ、基板検査装置は撓みの矯正されたほぼ平面状のマスク基板の欠陥を高精度に検出することができるようになる。
【００１３】
本発明に係る基板検査方法の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載の基板検査方法において、前記マスク基板の対向する二辺と平行な方向に前記マスク基板を移動し、前記検査光を前記マスク基板の表面に斜めに照射しながら前記検査光を前記マスク基板の対向する二辺と垂直な方向へ移動させることによって、前記マスク基板の表面全体を走査することにある。
これは、マスク基板の二辺を固定的に保持した検査テーブル手段を、その二辺と平行な方向に移動させることによって、エア浮上ステージ手段の検査テーブル手段間に配置可能にすると共に検査光をその二辺と垂直な方向に移動させることによってマスク基板の全面を走査可能とし、高精度の検査を行えるようにしたものである。
【００１４】
本発明に係る基板検査方法の第３の特徴は、前記第１又は第２の特徴に記載の基板検査方法において、前記エア浮上ステージ手段が、前記マスク基板の対向する二辺と垂直な方向に分割され、前記光学系手段から前記検査光及び散乱光を通過させるためのギャップを備えた長尺状の複数のエア噴出板手段から構成されることにある。
これは、エア浮上ステージ手段を分割された複数のエア噴出板で構成することによって、エア噴出孔から噴出されたエアを各エア噴出板の間から効率的に排出できるようにしたものである。なお、エア噴出板に多数の細孔からなるエア噴出孔と共に噴出エアを吸着するエア吸着孔が設けてあってもよい。また、エア噴出孔を千鳥状に設け、噴出エアを吸着するエア吸着孔をこの噴出孔とそれぞれ交互となるように千鳥状に配置してもよい。
【００１５】
本発明に係る基板検査方法の第４の特徴は、前記第１、第２又は第３の特徴に記載の基板検査方法において、前記受光手段が、前記マスク基板の表面側に配置され、前記検査光が前記マスク基板の欠陥によって散乱された散乱光を受光する第１の散乱光受光手段と、前記マスク基板の裏面側に配置され、前記検査光が前記マスク基板表面に形成されたマスクパターンのピンホールエッジによって散乱された散乱光を受光する第２の散乱光受光手段とから構成され、前記第１及び第２の散乱光受光手段が受光した前記散乱光に基づいて前記マスク基板全面の欠陥を検査することにある。
マスク基板の表面にクロム膜などによるマスクパターンが存在する場合、マスク基板の表面へ照射された光線はそのマスクパターンの形状やマスクパターン上の欠陥によって散乱され、基板の表面側の周囲に散乱光が発生するようになり、基板の裏面側に透過する光線は存在しない。一方、クロム膜などによるマスクパターンにピンホールが存在する場合、そのピンホールのエッジ付近にて散乱した光の一部は基板の表面側に周囲に散乱光として発生すると共に基板の内部へピンホールを介して透過し、基板裏面側の周囲に散乱光として発生することになる。マスク基板の表面及び裏面で発生する散乱光は、基板の表面側に配置された第１の散乱光受光手段及び基板の裏面側に配置された第２の散乱光受光手段でそれぞれ受光されるようになるので、それぞれ受光された散乱光信号に基づいてマスク基板のクロム膜などのピンホール欠陥を高精度に検出することができる。
【００１６】
本発明に係る基板検査装置の第１の特徴は、マスク基板の対向する二辺の下側辺に接触するように形成された傾斜面で前記マスク基板を支持し、前記マスク基板の対向する二辺の上面側からエア噴流を吹き付けることによって前記マスク基板の下側辺を前記傾斜面に押し付けながら前記マスク基板を保持する検査テーブル手段と、前記マスク基板の下面にエア吹き出し口からエア噴流を吹き付けることによって前記マスク基板をエア浮上させるエア浮上ステージ手段と、投光系及び受光系からなる光学系手段を移動させて前記マスク基板の表面の所定の箇所に検査光を照射すると共に前記マスク基板からの散乱光を受光し、受光した前記マスク基板からの散乱光に基づいて前記マスク基板全面の欠陥を検査する検査手段とを備えたことにある。これは、前記基板検査方法の第１の特徴を実現するための基板検査装置の発明である。
【００１７】
本発明に係る基板検査装置の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載の基板検査装置において、前記検査テーブル手段が前記マスク基板の対向する二辺と平行な方向に前記マスク基板を移動し、前記検査手段は、前記検査光を前記マスク基板の表面に斜めに照射しながら前記検査光を前記マスク基板の対向する二辺と垂直な方向へ移動させることによって、前記マスク基板の表面全体を走査することにある。これは、前記基板検査方法の第２の特徴を実現するための基板検査装置の発明である。
【００１８】
本発明に係る基板検査装置の第３の特徴は、前記第１又は第２の特徴に記載の基板検査装置において、前記エア浮上ステージ手段が前記マスク基板の対向する二辺と垂直な方向に分割され、前記光学系手段から前記検査光及び散乱光を通過させるためのギャップを備えた長尺状の複数のエア噴出板手段から構成されることにある。これは、前記基板検査方法の第３の特徴を実現するための基板検査装置の発明である。
【００１９】
本発明に係る基板検査装置の第４の特徴は、前記第１、第２又は第３の特徴に記載の基板検査装置において、前記受光手段が前記マスク基板の表面側に配置され、前記検査光が前記マスク基板の欠陥によって散乱された散乱光を受光する第１の散乱光受光手段と、前記マスク基板の裏面側に配置され、前記検査光が前記マスク基板表面に形成されたマスクパターンのピンホールエッジによって散乱された散乱光を受光する第２の散乱光受光手段とから構成され、前記検査手段が前記第１及び第２の散乱光受光手段が受光した前記散乱光に基づいて前記マスク基板全面の欠陥を検査することにある。これは、前記基板検査方法の第４の特徴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】
【００２０】
本発明によれば、ステージ上で大きく撓むようなマスク基板の欠陥を高精度に検出することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来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２】従来の基板検査装置の光学系ユニットの概略を示す図である。
【図３】図２の検査光照射部の詳細構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態による基板検査装置を上から見た上面図である。
【図５】図４の基板検査装置を横から見た側面図である。
【図６】光学系ユニットをＹ方向に移動させる光学系移動機構の概略構成を示す一部断面側面図である。
【図７】図４及び図５の上面側光学系ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の基板検査装置の欠陥検出原理を示す図である。
【図９】図４の片辺グリッパ部に保持されたマスク基板とエア浮上ステージとの関係を示す斜視図である。
【図１０】片辺グリッパ部の一部分（図９の点線円で囲んだ箇所）を拡大して示した図である。
【図１１】マスク基板の表面にクロム膜のマスクパターンが形成されており、そこに欠陥及びピンホールが存在する場合の基板検査装置の動作例を示す図である。
【図１２】マスク基板の表面のクロム膜のマスクパターンに欠陥のみが存在する場合の検査装置の動作例を示す図である。
【図１３】クロム膜のマスクパターンに存在するピンホールの検出動作の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図４は、本発明の一実施の形態による基板検査装置を上から見た上面図である。図５は、図４の基板検査装置を横から見た側面図である。基板検査装置は、エア浮上ステージ１０、片辺グリッパ部１１，１２、グリッパ支持駆動部１１ａ，１２ａ、フレーム１４ａ，１４ｂ、上面側光学系ユニット２０ａ、センサ５１及び制御部（図示しておらず）を含んで構成される。なお、以下に説明する実施の形態におけるＸＹ方向は例示であって、Ｘ方向とＹ方向とを入れ替えてもよい。また、エア浮上ステージ１０の下側には下面側光学系ユニット２０ｂ及びその駆動機構が存在するが図４及び図５ではその図示を省略してある。
【００２３】
図４及び図５において、検査対象であるマスク基板１は、図４及び図５の右側に位置する図示していない搬入ロボットなどによって基板検査装置のエア浮上ステージ１０上へ順番に搬入され、片辺グリッパ部１１，１２にその両辺が保持された状態で移動され、検査エリアを通過することによってその欠陥が検査されるようになっている。欠陥検査終了後は、図示していない搬出ロボットによって基板検査装置から搬出される。
【００２４】
エア浮上ステージ１０は、Ｙ方向に４分割、Ｘ方向に２分割された８個のエア噴出板１０１〜１０８から構成される。エア噴出板１０１〜１０８は、長尺状の分割型のステージを構成している。これらの長尺状のエア噴出板１０１〜１０８の表面には、全面に渡って多数の細孔からなるエア噴出孔が設けられている。なお、エア噴出孔からの噴出エアを吸着するエア吸着孔が設けられていても良い。エア噴出板１０１〜１０４は検査エリアの右側に位置し、エア噴出板１０５〜１０８は検査エリアの左側に位置し、検査エリアのＹ方向の幅寸法とほぼ同じ幅となるように構成され、Ｙ方向において、それぞれ所定の間隔だけ離れた位置に配置されている。エア浮上ステージ１０が複数のエア噴出板１０１〜１０８に分割されているのは、エア噴出孔から噴出されたエアが各エア噴出板１０１〜１０８の間から効率的に排出されるようにするためである。
【００２５】
図４おいて、エア噴出板１０１とエア噴出板１０５に隣接した位置の側面、及びエア噴出板１０４とエア噴出板１０８に隣接した位置の側面には、それぞれ片辺グリッパ部１１，１２をＸ方向に移動可能に備えたグリッパ支持駆動部１１ａ，１２ａが設けられている。エア浮上ステージ１０は、図示していない搬入ロボットからマスク基板１を受け取り、片辺グリッパ部１１，１２によってマスク基板１の両端辺を保持して検査エリアを通過させるようにＸ方向に移動する。片辺グリッパ部１１，１２は、マスク基板１の移動方向に沿った辺の両端側（図４，５におけるマスク基板１の上下辺）をエア圧にて挟持するようになっている。グリッパ支持駆動部１１ａ，１２ａは、片辺グリッパ部１１，１２にエア圧挟持されたマスク基板１を検査エリアに通過移動させる。この移動に同期させて検査エリアでは、片辺グリッパ部１１，１２に保持されエア浮上搬送されるマスク基板１に対して上面側光学系ユニット２０ａが検査光を照射して所定の検査処理を行う。
【００２６】
図４及び図５に示すように、エア浮上ステージ１０の片辺グリッパ部１１，１２によってＸ方向に移動されるマスク基板１の上方（図４の図面奥行き方向の手前側、図５の上側）には、マスク基板１の基板移動方向（Ｘ方向）と略直交する方向（Ｙ方向）の幅以上に渡って伸びるフレーム１４ａ，１４ｂが設置されている。このフレーム１４ａ，１４ｂには、上面側光学系ユニット２０ａをＹ方向に移動させる光学系移動機構が搭載されている。
【００２７】
エア浮上ステージ１０を構成する複数のエア噴出板１０１〜１０８は、それぞれ上面側光学系ユニット２０ａの検査光照射部からの検査光が照射される領域に、それぞれ間隙を有するように配置されている。この実施の形態では、図４に示すように、エア浮上ステージ１０を構成するエア噴出板１０１とエア噴出板１０５、エア噴出板１０２とエア噴出板１０６、エア噴出板１０３とエア噴出板１０７、エア噴出板１０４とエア噴出板１０８のそれぞれ対向する端部同士の間に検査光通過用の間隙（ギャップ）を備えている。
【００２８】
図６は、光学系ユニットをＹ方向に移動させる光学系移動機構の概略構成を示す一部断面側面図である。光学系移動機構は、ガイド１５，１７、移動台１６、並びに磁石板１８及びコイル１９から成るリニアモータを含んで構成される。断面形状が略Ｌ字型のフレーム１４ａ，１４ｂには、図６の図面奥行き方向（Ｙ方向）へ伸びるガイド１５が上面側光学系ユニット２０ａを挟むように設けられている。それぞれのガイド１５の上側には、移動台１６の収納部１６ｃが搭載される。
【００２９】
移動台１６は、上面側光学系ユニット２０ａを収納する凹形の収納部１６ｃと、この収納部１６ｃの上端部から水平方向に伸びるアーム部１６ｄとから構成される。収納部１６ｃには、焦点調節機構４０を介して、上面側光学系ユニット２０ａが収納搭載される。フレーム１４ａの上面部両側には、図６の図面奥行き方向（Ｙ方向）へ伸びるガイド１７が設けられている。それぞれのガイド１７の上側には、移動台１６のアーム部１６ｄが搭載される。焦点調節機構４０は、パルスモータ、カム及びカムフォロアを含んで構成され、上面側光学系ユニット２０ａを上下に駆動し、上面側光学系ユニット２０ａの焦点位置を制御する。焦点調節機構４０はボールネジ駆動で構成してもよい。
【００３０】
フレーム１４ａの上面部中央には、リニアモータの固定子である磁石板１８が取り付けられている。移動台１６のアーム部１６ｄの下側には、リニアモータの可動子であるコイル１９が取り付けられている。図示していない光学系移動制御回路からコイル１９へ電流を流すと、コイル１９の電流と磁石板１８の磁界とから、フレミングの左手の法則によって、コイル１９に推力（ローレンツ力）が働き、移動台１６がガイド１５及びガイド１７に沿って移動し、上面側光学系ユニット２０ａが基板移動方向（Ｘ方向）と直交する図面奥行き方向（Ｙ方向）へ移動制御される。センサ５１は、エア浮上移動されるマスク基板１の基板移動方向側の縁を検出するものである。
【００３１】
図７は、図４及び図５の上面側光学系ユニットの概略構成を示す斜視図である。図８は、本発明の基板検査装置の結像光学系構成の欠陥検出原理の例を示す図である。上面側光学系ユニット２０ａは、図８の検査光照射部４１と散乱光受光部４２を内蔵して構成されている。検査光照射部４１は、図７に示すように、レーザ光源２１、レンズ群２２及びミラー２３を含んで構成される。レーザ光源２１は、検査光４１ａとなるレーザ光を発生する。レンズ群２２は、レーザ光源２１から発生された検査光４１ａを集光し、集光した検査光４１ａを基板移動方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）へ広げ、広げた検査光４１ａを基板移動方向（Ｘ方向）に集束させる。ミラー２３は、レンズ群２２によって集光された検査光４１ａを、マスク基板１の表面に斜めに照射する。マスク基板１の表面に照射された検査光４１ａは、マスク基板１の表面上において、基板移動方向（Ｘ方向）に集束し、基板移動方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に所定の幅を持った長尺状の検査光４１ａとなる。マスク基板１が基板移動方向（Ｘ方向）へ移動することにより、検査光照射部４１から照射された所定の幅の検査光４１ａがマスク基板１を走査することとなり、走査領域の欠陥の検査が行われる。
【００３２】
散乱光受光部４２は、図７に示すように、集光レンズ２８、結像レンズ２９及びＣＣＤラインセンサ２Ａを含んで構成される。集光レンズ２８は、マスク基板１からの散乱光４１ｃを集光し、結像レンズ２９は、集光レンズ２８で集光された散乱光４１ｃをＣＣＤラインセンサ２Ａの受光面に結像させる。ＣＣＤラインセンサ２Ａは、受光面で受光した散乱光の強度に応じた検出信号をディジタル信号に変換して、図示していない信号処理回路へ出力する。
【００３３】
下面側光学系ユニット２０ｂは、図６及び図８に示すようにトラップ部４５とピンホール用散乱光受光部４６を内蔵して構成されている。トラップ部４５は、マスク基板１を通過した透過光４１ｄが装置外に漏洩しないようにトラップするものである。ピンホール用散乱光受光部４６は散乱光受光部４２と同様の構成なので説明は省略する。ピンホール用散乱光受光部４６は、マスク基板１の裏面側、すなわち検査光照射部４１の存在する位置と反対側であって、クロム膜などのマスクパターンに存在するピンホールのエッジ部からの散乱光４１ｆを直接受光可能な角度に配置されている。ピンホール用散乱光受光部４６は受光面で受光した散乱光の強度に応じた検出信号をディジタル信号に変換して、図示していない信号処理回路へ出力する。上面側光学系ユニット２０ａは、図６に示すような光学系移動機構によってＹ方向に移動制御されているが、下面側光学系ユニット２０ｂも図示していない同様の光学系移動機構によってＹ方向に同期移動制御される。本検出光学系は従来のポリゴンスキャナによるラスタスキャン方式でもよい。
【００３４】
図９は、図４の片辺グリッパ部に保持されたマスク基板とエア浮上ステージとの関係を示す斜視図である。なお、エア浮上ステージ１０は、図４及び図５のように分割されているが図９では一つのエア浮上ステージ１０として表示してある。図１０は、片辺グリッパ部の一部分（図９の点線円で囲んだ箇所）を拡大して示した図である。この実施の形態では、片辺グリッパ部１１，１２にエアグリップ方式を採用した。検査対象となるマスク基板１は、検査テーブルとなる片辺グリッパ部１１，１２の基板支持部上に載置されているが、エア浮上ステージ１０の各エア噴出板１０１〜１０８からマスク基板１の下面に対して噴出エアが吹き付けられるので、マスク基板１を基板支持部に載置しただけでは移動時にその状態が不安定となる。そこで、この実施の形態では、片辺グリッパ部１１，１２にエアプレート部１１１，１２１を設け、マスク基板１の上面側にエアを吹き付けることによって、マスク基板１を基板支持部５ａ，５ｂの傾斜面５ｃ，５ｄに押し付けてエア挟持するようにした。
【００３５】
図１０に示すように片辺グリッパ部１２は、エアプレート部１２１、エアプレート支持部１２２、グリッパ本体部１２３（基板支持部５ａ）及びガイドレール部１２４から構成される。エアプレート部１２１は、マスク基板１をグリッパ本体部１２３の上面（図の下向き（−Ｚ）方向）に向かってエアを噴出させるエア吹き出し口を複数個備えている。このエア吹き出し口から噴出される、図１０に示すような下向き矢印のような流れのエア噴流によって、マスク基板１をグリッパ本体部１２３の上面の傾斜面５ｃに押し付けてエア挟持するようになっている。エアプレート部１２１とマスク基板１とのギャップは約０．０５〜０．２［ｍｍ］程度とする。エアプレート支持部１２２は、このエアプレート部１２１にエアを供給すると共にエアプレート部１２１とマスク基板１との間のギャップを所定値に保持する働きをする。すなわち、エアプレート支持部１２２をエアシリンダ部等で構成し、エアプレート部１２１でエアを噴出しながらこのエアシリンダ部を所定の圧力で押し付けて保持するようにしてもよい。なお、エア吹き出し口の大きさや個数についてはマスク基板１の大きさなどに応じて適宜変更設定すればよい。このようにエアプレート部１２１から常時エアが吹き出しているので、エアプレート部１２１とマスク基板１とが接触することはないが、念の為にエアプレート１２１の下部には樹脂コーティングを施すことが望ましい。図９に示すようにグリッパ本体部１２３の下側に設けられた案内溝はガイドレール部１２４に沿って移動可能となっており、グリッパ本体部１２３とガイドレール部１２４との間ではリニアモータによる駆動系を構成してもよい。また、この片辺グリッパ部１２の案内溝とガイドレール部１２４との間は摺動自在とし、片辺グリッパ部１２の駆動力に従って自在に移動可能な従動構造としてもよい。
【００３６】
なお、片辺グリッパ部１１，１２を用いてマスク基板１を移動する代わりに、上面側光学系ユニット２０ａ及び下面側光学系ユニット２０ｂをＸＹ方向に移動することによって、マスク基板１の全面を走査するようにしてもよい。また、片辺グリッパ部１１，１２を図面奥行き方向及び図面横方向へ移動することによって、マスク基板１の全面を走査するようにしてもよい。すなわち、上面側光学系ユニット２０ａ及び下面側光学系ユニット２０ｂの移動方向と、マスク基板１の移動方向とは相対的に移動可能な構成であればどのような構成でもよい。
【００３７】
図１１は、マスク基板１の表面にクロム膜のマスクパターンが形成されており、そこに欠陥及びピンホールが存在する場合の基板検査装置の動作例を示す図である。図１１に示すように、マスク基板１の表面にクロム膜１ａのマスクパターンが形成されており、そこに欠陥となる異物４０ａ及びピンホール４０ｂが存在する。この場合、マスク基板１の表面へ照射された検査光４１ａは、欠陥となる異物４０ａ及びピンホール４０ｂによって散乱されるので、散乱光４１ｃ，４１ｆ及び透過光４１ｄがそれぞれ発生することとなる。マスク基板１の表面の欠陥となる異物４０ａによる散乱光４１ｃは散乱光受光部４２で受光される。マスク基板１の表面のクロム膜１ａのマスクパターンのピンホール４０ｂのエッジにおける散乱光４１ｆは、マスク基板１を透過して、マスク基板１の裏面側に配置されたピンホール用散乱光受光部４６で受光される。マスク基板１の表面のクロム膜１ａのマスクパターンのピンホールを通過した透過光４１ｄはトラップ部４５にトラップされる。
【００３８】
散乱光４１ｃ，４１ｆは、散乱光受光部４２及びピンホール用散乱光受光部４６で受光され、図１１（Ｂ），（Ｃ）のように、表面の欠陥となる異物４０ａによる散乱信号Ｓ４１ｃ及びピンホール４０ｂのエッジによる散乱信号Ｓ４１ｆとして検出される。すなわち、マスク基板１の表面に形成されたマスクパターン部となるクロム膜１ａにピンホール４０ｂが存在する場合、マスク基板１上のクロム膜へ照射された検査光４１ａは、このピンホール４０ｂを通過して透過光４１ｄとしてマスク基板１の下側のトラップ部４５にトラップされる。このときに、ピンホール用散乱光受光部４６は、Ｙ方向（図面奥行き方向）に所定の検出幅を有するセンサを含んで構成され、クロム膜１ａのピンホールのエッジ付近で反射した検査光４１ａの一部、すなわち散乱光４１ｆを受光する。従って、図１１のような散乱信号Ｓ４１ｃ，Ｓ４１ｆを検出することによって、基板検査装置は、マスク基板１の表面に欠陥（異物４０ａ）が存在し、さらに、マスク基板１のクロム膜１ａによるマスクパターンにピンホール４０ｂが存在するということを検出することができる。
【００３９】
図１２は、マスク基板１の表面のクロム膜のマスクパターンに欠陥のみが存在する場合の検査装置の動作例を示す図である。図１１では、欠陥となる異物４０ａと共にクロム膜のマスクパターンにピンホール４０ｂが存在しているが、図１２ではクロム膜のマスクパターンにはピンホール４０ｂは存在せず、欠陥となる異物４０ａのみが存在する場合を示す。このような場合、マスク基板１の表面の欠陥となる異物４０ａによる散乱光４１ｃは散乱光受光部４２で受光されるようになるが、マスク基板１の表面には、クロム膜１ａのマスクパターンが形成されているのでマスク基板１の膜下方向の光はこのクロム膜で遮光され、マスク基板１の裏面側に配置されたピンホール用散乱光受光部４６には散乱光が到達することはない。レジスト膜などは透過光量が減少するため、検出閾値の設定により検出しないレベルとすることで、前述の機能が達成できる。
【００４０】
図１２の場合、マスク基板１上のクロム膜へ照射された検査光４１ａは、そのクロム膜でほとんどが反射光４１ｂとして反射されるが、クロム膜表面の欠陥となる異物４０ａが存在するので、検査光４１ａの一部はその異物４０ａによって散乱され、散乱光４１ｃとし散乱光受光部４２に受光される。図１２において、散乱光４１ｃは、散乱光受光部４２で受光され、図１２（Ｂ）のように、表面の欠陥となる異物４０ａによる散乱信号Ｓ４１ｃとして検出される。一方、マスク基板１の表面には、マスクパターン部となるクロム膜１ａにピンホール４０ｂが存在しないので、図１２（Ｃ）のように信号強度の変化はない。従って、図１２の場合は、基板検査装置は、マスク基板１の表面にのみ欠陥となる異物４０ａが存在するということを検出することができる。
【００４１】
図１３は、クロム膜のマスクパターンに存在するピンホールの検出動作の一例を示す図である。図１３（Ａ）は、検査光４１ａを用いてマスク基板１上をラスタスキャン中のある瞬間における検査光４１ａとピンホール４０ｂとの位置関係を模式的に示し、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）の瞬間におけるピンホール４０ｂに対応したピンホール用散乱光受光部４６の散乱信号Ｓ４１ｆを示す。図１３（Ａ）に示すように、ピンホール４０ｂのエッジ付近を円形状に示している。検査光４１ａがこのピンホール４０ｂのエッジ付近（円形の周縁上）に位置する場合は、散乱光４１ｆがピンホール用散乱光受光部４６によって検出されるが、それ以外の場所（ピンホール４０ｂの円周上以外）では散乱光４１ｆは検出されない。従って、基板検査装置のラスタスキャン位置に対応した図１３（Ａ）のメッシュ上にピンホールエッジの検出された位置をマッピングする。図１３（Ａ）では、ピンホールエッジの検出されたラスタスキャン位置を灰色にマッピングして示している。これによってピンホール４０ｂの欠陥サイズをラスタスキャン位置のマッピングされた形状に基づいてピンホール４０ｂの大きさを認識することが可能となる。なお、検査光４１ａのビーム径よりも小さなピンホールについては信号強度及び欠陥検出座標によってピンホールのサイズを弁別することができる。
【００４２】
なお、上述の実施の形態において、散乱光受光部４２及びピンホール用散乱光受光部４６の受光部の直前又は内部にＳ偏光板及びバンドパスフィルタを設けることによって、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、検査光照射部からマスク基板１へ斜めに照射された検査光４１ａであって、マスク基板１の表面、内部、裏面及びピンホールエッジなどで散乱したＳ偏光成分の光のみを受光することができ、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】
【００４３】
１…マスク基板、
１０…エア浮上ステージ、
１０１〜１０８…エア噴出板、
１１，１２…片辺グリッパ部、
１１１，１２１…エアプレート部、
１１ａ，１２ａ…グリッパ支持駆動部、
１１２，１２２…エアプレート支持部、
１１３，１２３…グリッパ本体部、
１１４，１２４…ガイドレール部、
１４ａ，１４ｂ…フレーム、
１５，１７…ガイド、
１６…移動台、
１６ｃ…収納部、
１６ｄ…アーム部、
１８…磁石板、
１９…コイル、
１ａ…クロム膜、
２０ａ…上面側光学系ユニット、
２０ｂ…下面側光学系ユニット、
２１…レーザ光源、
２２…レンズ群、
２３…ミラー、
２８…集光レンズ、
２９…結像レンズ、
２Ａ…ＣＣＤラインセンサ、
３１…検査光照射部、
３１０…レーザ光発生部、
３１１…レンズ、
３１２…ポリゴンミラー、
３１３…ｆθレンズ、
３１ａ…検査光、
３１ｂ…反射光、
３１ｃ…散乱光、
３１ｄ…透過光、
３１ｅ…反射光、
４０…焦点調節機構、
４０ａ…異物、
４０ｂ…ピンホール、
４１…検査光照射部、
４１ａ…検査光、
４１ｂ…反射光、
４１ｃ…散乱光、
４１ｄ…透過光、
４１ｆ…散乱光、
Ｓ４１ｃ…散乱信号、
Ｓ４１ｆ…散乱信号、
４２…散乱光受光部、
４３…散乱ミラー部、
４４…透過光受光部、
４５…トラップ部、
４６…ピンホール用散乱光受光部、
５１…センサ、
５ａ，５ｂ…基板支持部、
５ｃ，５ｄ…傾斜面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスク基板の対向する二辺の下側辺に接触するように形成された傾斜面を備えた検査テーブル手段で前記マスク基板を支持し、
前記マスク基板の対向する二辺の上面側からエア噴流を吹き付けることによって前記マスク基板の下側辺を前記傾斜面に押し付けると共に前記マスク基板の下面にエア浮上ステージ手段のエア吹き出し口からエア噴流を吹き付けることによって前記マスク基板をエア浮上させ、
エア浮上中の前記マスク基板の表面の所定の箇所に検査光を照射する投光手段を相対的に移動させることによって前記マスク基板の表面を走査し、
前記検査光の照射に対応して前記マスク基板から散乱する散乱光を受光手段によって受光し、
前記受光手段によって受光した前記マスク基板からの散乱光に基づいて前記マスク基板全面の欠陥を検査することを特徴とする基板検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板検査方法において、前記マスク基板の対向する二辺と平行な方向に前記マスク基板を移動し、前記検査光を前記マスク基板の表面に斜めに照射しながら前記検査光を前記マスク基板の対向する二辺と垂直な方向へ移動させることによって、前記マスク基板の表面全体を走査することを特徴とする基板検査方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の基板検査方法において、前記エア浮上ステージ手段が前記マスク基板の対向する二辺と垂直な方向に分割され、前記光学系手段から前記検査光及び散乱光を通過させるためのギャップを備えた長尺状の複数のエア噴出板手段から構成されることを特徴とする基板検査方法。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の基板検査方法において、
前記受光手段が前記マスク基板の表面側に配置され、前記検査光が前記マスク基板の欠陥によって散乱された散乱光を受光する第１の散乱光受光手段と、前記マスク基板の裏面側に配置され、前記検査光が前記マスク基板表面に形成されたマスクパターンのピンホールエッジによって散乱された散乱光を受光する第２の散乱光受光手段とから構成され、
前記第１及び第２の散乱光受光手段が受光した前記散乱光に基づいて前記マスク基板全面の欠陥を検査することを特徴とする基板検査方法。
【請求項５】
マスク基板の対向する二辺の下側辺に接触するように形成された傾斜面で前記マスク基板を支持し、前記マスク基板の対向する二辺の上面側からエア噴流を吹き付けることによって前記マスク基板の下側辺を前記傾斜面に押し付けながら前記マスク基板を保持する検査テーブル手段と、
前記マスク基板の下面にエア吹き出し口からエア噴流を吹き付けることによって前記マスク基板をエア浮上させるエア浮上ステージ手段と、
投光系及び受光系からなる光学系手段を移動させて前記マスク基板の表面の所定の箇所に検査光を照射すると共に前記マスク基板からの散乱光を受光し、受光した前記マスク基板からの散乱光に基づいて前記マスク基板全面の欠陥を検査する検査手段と
を備えたことを特徴とする基板検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基板検査装置において、前記検査テーブル手段が前記マスク基板の対向する二辺と平行な方向に前記マスク基板を移動し、前記検査手段が前記検査光を前記マスク基板の表面に斜めに照射しながら前記検査光を前記マスク基板の対向する二辺と垂直な方向へ移動させることによって、前記マスク基板の表面全体を走査することを特徴とする基板検査装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の基板検査装置において、
前記エア浮上ステージ手段が前記マスク基板の対向する二辺と垂直な方向に分割され、前記光学系手段から前記検査光及び散乱光を通過させるためのギャップを備えた長尺状の複数のエア噴出板手段から構成されることを特徴とする基板検査装置。
【請求項８】
請求項５、６又は７に記載の基板検査装置において、
前記受光手段が前記マスク基板の表面側に配置され、前記検査光が前記マスク基板の欠陥によって散乱された散乱光を受光する第１の散乱光受光手段と、前記マスク基板の裏面側に配置され、前記検査光が前記マスク基板表面に形成されたマスクパターンのピンホールエッジによって散乱された散乱光を受光する第２の散乱光受光手段とから構成され、
前記検査手段が前記第１及び第２の散乱光受光手段が受光した前記散乱光に基づいて前記マスク基板全面の欠陥を検査することを特徴とする基板検査装置。
【請求項１】
マスク基板の対向する二辺の下側辺に接触するように形成された傾斜面を備えた検査テーブル手段で前記マスク基板を支持し、
前記マスク基板の対向する二辺の上面側からエア噴流を吹き付けることによって前記マスク基板の下側辺を前記傾斜面に押し付けると共に前記マスク基板の下面にエア浮上ステージ手段のエア吹き出し口からエア噴流を吹き付けることによって前記マスク基板をエア浮上させ、
エア浮上中の前記マスク基板の表面の所定の箇所に検査光を照射する投光手段を相対的に移動させることによって前記マスク基板の表面を走査し、
前記検査光の照射に対応して前記マスク基板から散乱する散乱光を受光手段によって受光し、
前記受光手段によって受光した前記マスク基板からの散乱光に基づいて前記マスク基板全面の欠陥を検査することを特徴とする基板検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板検査方法において、前記マスク基板の対向する二辺と平行な方向に前記マスク基板を移動し、前記検査光を前記マスク基板の表面に斜めに照射しながら前記検査光を前記マスク基板の対向する二辺と垂直な方向へ移動させることによって、前記マスク基板の表面全体を走査することを特徴とする基板検査方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の基板検査方法において、前記エア浮上ステージ手段が前記マスク基板の対向する二辺と垂直な方向に分割され、前記光学系手段から前記検査光及び散乱光を通過させるためのギャップを備えた長尺状の複数のエア噴出板手段から構成されることを特徴とする基板検査方法。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の基板検査方法において、
前記受光手段が前記マスク基板の表面側に配置され、前記検査光が前記マスク基板の欠陥によって散乱された散乱光を受光する第１の散乱光受光手段と、前記マスク基板の裏面側に配置され、前記検査光が前記マスク基板表面に形成されたマスクパターンのピンホールエッジによって散乱された散乱光を受光する第２の散乱光受光手段とから構成され、
前記第１及び第２の散乱光受光手段が受光した前記散乱光に基づいて前記マスク基板全面の欠陥を検査することを特徴とする基板検査方法。
【請求項５】
マスク基板の対向する二辺の下側辺に接触するように形成された傾斜面で前記マスク基板を支持し、前記マスク基板の対向する二辺の上面側からエア噴流を吹き付けることによって前記マスク基板の下側辺を前記傾斜面に押し付けながら前記マスク基板を保持する検査テーブル手段と、
前記マスク基板の下面にエア吹き出し口からエア噴流を吹き付けることによって前記マスク基板をエア浮上させるエア浮上ステージ手段と、
投光系及び受光系からなる光学系手段を移動させて前記マスク基板の表面の所定の箇所に検査光を照射すると共に前記マスク基板からの散乱光を受光し、受光した前記マスク基板からの散乱光に基づいて前記マスク基板全面の欠陥を検査する検査手段と
を備えたことを特徴とする基板検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基板検査装置において、前記検査テーブル手段が前記マスク基板の対向する二辺と平行な方向に前記マスク基板を移動し、前記検査手段が前記検査光を前記マスク基板の表面に斜めに照射しながら前記検査光を前記マスク基板の対向する二辺と垂直な方向へ移動させることによって、前記マスク基板の表面全体を走査することを特徴とする基板検査装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の基板検査装置において、
前記エア浮上ステージ手段が前記マスク基板の対向する二辺と垂直な方向に分割され、前記光学系手段から前記検査光及び散乱光を通過させるためのギャップを備えた長尺状の複数のエア噴出板手段から構成されることを特徴とする基板検査装置。
【請求項８】
請求項５、６又は７に記載の基板検査装置において、
前記受光手段が前記マスク基板の表面側に配置され、前記検査光が前記マスク基板の欠陥によって散乱された散乱光を受光する第１の散乱光受光手段と、前記マスク基板の裏面側に配置され、前記検査光が前記マスク基板表面に形成されたマスクパターンのピンホールエッジによって散乱された散乱光を受光する第２の散乱光受光手段とから構成され、
前記検査手段が前記第１及び第２の散乱光受光手段が受光した前記散乱光に基づいて前記マスク基板全面の欠陥を検査する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６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−４４５７８（Ｐ２０１３−４４５７８Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８１０２６（Ｐ２０１１−１８１０２６）
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【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２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【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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