欠陥検出方法および欠陥検出装置
【課題】検査走査終了時にレビューを完了した欠陥の数を増加させることを目的とする。
【解決手段】本発明は、被検査物と検査光学系とを第１方向に相対移動させると同時に、前記検査光学系を用いて前記被検査物を撮像して第１欠陥を検出する第１欠陥検出工程と、前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と直交する第２方向に相対移動させると同時に、前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と反対方向に相対移動させる移動工程と、レビュー光学系を用いて前記第１欠陥を撮像して第２欠陥を検出する第２欠陥検出工程と、を有し、前記第１欠陥検出工程と同時に前記第２欠陥検出工程を実施し、前記移動工程と同時に前記第２欠陥検出工程を実施することを特徴とする欠陥検出方法を提供する。
【解決手段】本発明は、被検査物と検査光学系とを第１方向に相対移動させると同時に、前記検査光学系を用いて前記被検査物を撮像して第１欠陥を検出する第１欠陥検出工程と、前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と直交する第２方向に相対移動させると同時に、前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と反対方向に相対移動させる移動工程と、レビュー光学系を用いて前記第１欠陥を撮像して第２欠陥を検出する第２欠陥検出工程と、を有し、前記第１欠陥検出工程と同時に前記第２欠陥検出工程を実施し、前記移動工程と同時に前記第２欠陥検出工程を実施することを特徴とする欠陥検出方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物の欠陥を検出する方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ表示装置や液晶表示装置や太陽電池などに用いられる基板の上に形成されたパターン等の欠陥を検出する従来の欠陥検出装置が、特許文献１に記載されている。図７を用いて、従来の欠陥検出装置２００について説明する。
【０００３】
従来の欠陥検出装置２００は、カメラ等を備える撮像系（検査光学系１０３）を用いて被検査物である基板１０９を撮像することで、この基板１０９に存在する欠陥を検出する装置である。検査光学系１０３による撮像にて検出された欠陥を第１欠陥とした場合、この第１欠陥における詳細な情報を得るために、検査光学系１０３とは別に備えた撮像系（レビュー光学系１０４）でこの第１欠陥を再度撮像することがある。このようなレビュー光学系１０４で第１欠陥を撮像する動作をレビューと呼ぶ。このとき、レビューに用いるレビュー光学系１０４の構成は、検査光学系１０３に対して光学分解能が異なっていたり、レンズの開口数が異なっていたり、あるいは、検査光学系１０３はモノクロ撮像を行うのに対してレビュー光学系１０４はカラー撮像を行える撮像系であったりする。
【０００４】
レビュー光学系１０４による撮像にて得られた画像に基づいて、第１欠陥についての詳細な情報が得られ、この第１欠陥の種類を特定できる。第１欠陥の種類によっては、修正が可能なものがあり、修正の可能な欠陥については修正を試みることが可能である。つまり、レビュー光学系１０４にて第１欠陥を撮像することで、欠陥をより高精度に検出して、欠陥の修正を試みて歩留まりを向上させることが可能である。ここで、レビュー光学系１０４による撮像にて検出された欠陥を第２欠陥と呼ぶ。
【０００５】
次に、図７の従来の欠陥検出装置２００の構成を動作に基づいて説明する。
【０００６】
ステージ１００には、中央部に一定の間隔を開けて平行な２本のＸ軸レール１１２が設けられており、これらのＸ軸レール１１２に、基板１０９が載置されている。更に、この基板１０９及び２本のＸ軸レール１１２を跨ぐようにして門型の撮像系保持手段１０８がステージ１００上に固定されている。
【０００７】
撮像系保持手段１０８には、Ｘ軸レール１１２と直交する方向に第１Ｙ軸レール１０６と第２Ｙ軸レール１０５とが設けられている。第１Ｙ軸レール１０６には第１Ｙ軸可動子１０１が設けられており、この第１Ｙ軸可動子１０１には、検査光学系１０３が取り付けられている。また、第２Ｙ軸レール１０５には、第２Ｙ軸可動子１０２が設けられており、この第２Ｙ軸可動子１０２には、レビュー光学系１０４が取り付けられている。こうして、検査光学系１０３とレビュー光学系１０４とが撮像系保持手段１０８に保持されている。
【０００８】
制御機構２０１は、Ｘ軸レール１１２に沿って基板１０９を移動させる。更に、制御機構２０１は、移動する基板１０９が撮像系保持手段１０８の内側を通過する際に、検査光学系１０３とレビュー光学系１０４とに撮像を行わせる。
【０００９】
ここでは、基板１０９における検査すべき領域（被検査領域）を、基板１０９が検査光学系１０３と対向する面の全面（以下、基板１０９の全面とする）として説明する。
【００１０】
検査光学系１０３の撮像領域は、基板１０９の被検査領域よりも狭いため、検査光学系１０３と基板１０９との位置関係を変動させることで、検査光学系１０３の撮像位置を変化させながら基板１０９の被検査領域の全面に対して撮像を行う。このとき、検査光学系１０３と基板１０９との位置関係を変動させつつ、検査光学系１０３に第１欠陥を検出させる動作を検査走査と呼ぶ。
【００１１】
従来の欠陥検出装置２００は、検査走査の軌跡（検査光学系１０３の撮像領域の中心の移動軌跡）が、図８に示すようなラスタ状になるように、図７の検査光学系１０３と基板１０９との位置関係を変動させる。なお、図８は基板１０９の一部を表示し、図中の二重の波線は、省略記号を示す。以下、図中の二重の波線は、省略記号を示すものとする。
【００１２】
図７と図８とを用いて、この検査走査について詳細を説明する。ここでは、図７の検査光学系１０３の撮像領域の中心が図８の基板１０９のＣ１に位置する状態を初期位置とする。
【００１３】
まず、図７の検査光学系１０３の撮像領域の中心を図８の初期位置（Ｃ１）からＥ１に移動させて検査走査を行う。このときの検査走査の軌跡をＣ１とＥ１とを結んだ矢印で示し、このＣ１とＥ１との間における検査走査を第１検査走査とする。また、Ｃ１とＥ１との距離をＷｘとし、図７の検査光学系１０３の視野幅をＳｙとする。この第１検査走査により、検査光学系１０３は、図８の基板１０９におけるＣ１とＥ１とを含み面積がＷｘ×Ｓｙの領域の画像を撮像して、撮像した画像に画像処理を施し、画像に存在する欠陥を第１欠陥として検出する。
【００１４】
次に、撮像領域の中心がＣ２に位置するように図７の検査光学系１０３を視野幅と同じ距離Ｓｙだけ移動させる。この距離Ｓｙの移動をピッチ送りとする。なお、このピッチ送りの際には、検査光学系１０３による撮像は行わない。
【００１５】
ピッチ送りを行った後、図７の検査光学系１０３の撮像領域の中心の位置が図８のＣ２からＥ２へ移動するように、基板１０９を移動させる。このＣ２からＥ２への移動に伴い、図７の検査光学系１０３で撮像を実施して第２検査走査を行う。その後、図８のＥ２からＣ３へピッチ送り、Ｃ３からＥ３へ第３検査走査、Ｅ３からＣ４へピッチ送り、Ｃ４からＥ４へ第４検査走査を行い、以下、ピッチ送りと検査走査とを繰り返して、基板１０９の全面を撮像するまで検査走査を行う。
【００１６】
以上のように検査走査を行うことで、図７の検査光学系１０３により基板１０９を撮像して被検査領域全体の第１欠陥を検出する。
【００１７】
続いて、図７の従来の欠陥検出装置２００におけるレビューの動作について説明する。
【００１８】
図７のレビュー光学系１０４は、第１欠陥を高精度に撮像するため、検査光学系１０３の撮像領域よりも狭い撮像領域を有する。このため、レビュー光学系１０４と基板１０９との位置関係を変動させることで、レビュー光学系１０４の撮像位置に第１欠陥を合わせつつ、この第１欠陥のレビューを行う。このような、レビュー光学系１０４の撮像位置に第１欠陥を合わせつつ、この第１欠陥のレビューを実施する動作をレビュー動作とする。
【００１９】
このレビュー動作は、図８を用いて説明したような検査走査を行うのと同時に、実施される。例えば、第１検査走査にて、図９に示すような第１欠陥４０１、４０２、４０３、４０４が検出されたとする。なお、図９には、第１検査走査時における検査走査の軌跡（図７の検査光学系１０３の撮像領域の中心の移動軌跡）を点線の矢印で示す。
【００２０】
これらの第１欠陥が検出された第１検査走査の後には、ピッチ送りを実施する。そして、このピッチ送りの実施後に、第２検査走査を実施する。ここでは、この第２検査走査と同時に、図９の第１欠陥４０１〜４０４に対してレビュー動作を実施する。
【００２１】
具体的には、図７の第２Ｙ軸レール１０５に沿ってレビュー光学系１０４を移動させつつ、Ｘ軸レール１１２に沿って移動している基板１０９上の図９の第１欠陥４０１〜４０４のそれぞれに対して、図７のレビュー光学系１０４の撮像位置を合わせることで、レビュー動作を実施する。
【００２２】
しかし、第２検査走査と同時に実施するレビュー動作によって、図９の全ての第１欠陥４０１〜４０４が図７のレビュー光学系１０４により撮像されるとは限らない。第１欠陥の分布によっては、移動する基板１０９上に存在する第１欠陥に図７のレビュー光学系１０４の撮像位置を合わせる動作が追いつかない場合があるからである。
【００２３】
従来の欠陥検出装置２００では、一度のレビュー動作で、より多くの第１欠陥を撮像できるように、スケジュールを算出し、算出したスケジュールに基づいて、レビュー動作を実施する。ここでは、図９の第１欠陥４０４、４０３、４０１の順に図７のレビュー光学系１０４の撮像位置を合わせてレビュー動作を実施するようなスケジュールが算出されたとする。
【００２４】
算出されたスケジュールに基づいて、第２検査走査と同時にレビュー動作を実施した際の、図７のレビュー光学系１０４の撮像領域の中心の通る軌跡を図１０に示す。このレビュー動作により、第１欠陥４０４、４０３、４０１がレビュー光学系１０４で撮像され、第２欠陥として検出される。
【００２５】
このとき、第２検査走査により図１０に示す第１欠陥４０６、４０７、４０８が新たに検出される。つまり、第２検査走査終了時点において、レビューが未完の第１欠陥は、第１欠陥４０２、４０６、４０７、４０８となる。これらレビューが未完の第１欠陥について、第３検査走査時にレビュー動作を実施する。以降、順次、検査走査を繰り返し、これらの検査走査と同時にレビュー動作を実施する。
【００２６】
検査走査を繰り返して、図７の基板１０９の全面に対する検査走査を終了した時点では、検査光学系１０３により第１欠陥が複数個検出され、これらのうちの一部については、レビュー光学系１０４によるレビューが完了して第２欠陥として検出される。一方、検査光学系１０３により検出された第１欠陥の中には、まだレビューされていない欠陥も存在する場合がある。この場合、検査走査の終了後に、レビューが未完の第１欠陥の１つ１つにレビュー光学系１０４の撮像位置を合わせてレビューを行う、いわゆる、落ち穂拾いレビューを実施する。こうして、基板１０９の被検査領域の全面に存在する第２欠陥を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】特開２０１０−２５６３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
しかしながら、従来の欠陥検出装置２００では、基板１０９の被検査領域の全面に対する検査走査を終了した後で、まだレビューを完了していない欠陥が、数多く存在する場合がある。
【００２９】
レビューを完了していない欠陥に対しては、別途、落ち穂拾いレビューを長時間行ったり、従来の欠陥検出装置２００とは別の設備であるレビュー専用機に基板１０９を移動させてレビューを行ったりする必要があるため、利便性が悪い。
【００３０】
そこで本発明は、検査走査が終了した時点におけるレビューが未完の欠陥の数を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上記課題を解決するために、本発明の欠陥検出方法は、被検査物と検査光学系とを第１方向に相対移動させると同時に、前記検査光学系を用いて前記被検査物を撮像して第１欠陥を検出する第１欠陥検出工程と、前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と直交する第２方向に相対移動させると同時に、前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と反対方向に相対移動させる移動工程と、レビュー光学系を用いて前記第１欠陥を撮像して第２欠陥を検出する第２欠陥検出工程と、を有し、前記第１欠陥検出工程と同時に前記第２欠陥検出工程を実施し、前記移動工程と同時に前記第２欠陥検出工程を実施することを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の欠陥検出装置は、被検査物を撮像して第１欠陥を検出する検査光学系と、前記第１欠陥を撮像して第２欠陥を検出するレビュー光学系と、前記被検査物と前記検査光学系とを第１方向及び該第１方向と反対方向に相対移動させる第１移動部と、前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と直交する第２方向に相対移動させる第２移動部と、前記検査光学系に前記被検査物を撮像させて前記第１欠陥を検出させる動作と、前記第１移動部に前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向に相対移動させる動作と、前記レビュー光学系に前記第１欠陥を撮像させて前記第２欠陥を検出させる動作と、を同時に実施させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１移動部に前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と反対方向に相対移動させる動作と、前記第２移動部に前記被検査物と前記検査光学系とを前記第２方向に相対移動させる動作と、前記レビュー光学系に前記第１欠陥を撮像させて前記第２欠陥を検出させる動作と、を同時に実施させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明により、従来の手法と比較して、検査走査が終了した時点での、レビューが完了している欠陥の数を増加させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施の形態の欠陥検出装置の構成を示す模式図
【図２】本実施の形態の欠陥検出装置による検査走査の軌跡を示す模式図
【図３】本実施の形態の欠陥検出装置で検出される第１欠陥の分布を示す模式図
【図４】本実施の形態の欠陥検出装置によるピッチ送りと同時に行うレビュー動作の軌跡を示す模式図
【図５】本実施の形態の欠陥検出装置による検査走査と同時に行うレビュー動作の軌跡と検査走査により検出される第１欠陥の分布とを示す模式図
【図６】本実施の形態の欠陥検出装置による第１検査走査から第２検査走査を実施するまでの時間の経過を示す模式図
【図７】従来の欠陥検出装置の構成を示す模式図
【図８】従来の欠陥検出装置による検査走査の軌跡を示す模式図
【図９】従来の欠陥検出装置で検出される第１欠陥の分布を示す模式図
【図１０】従来の欠陥検出装置による検査走査と同時に行うレビュー動作の軌跡と検査走査により検出される第１欠陥の分布とを示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本実施の形態に係る欠陥検出装置４００の構成を図１に示す。この欠陥検出装置４００の構成を動作に基づいて説明する。なお、図７の従来の欠陥検出装置２００の構成と同じ構成については、同じ名称を用いて説明する。ここでは、第１方向をＸ軸と平行な方向（Ｘ方向）とし、第２方向をＸ軸と直交するＹ軸に平行な方向（Ｙ方向）として説明を行う。
【００３６】
ステージ３００には、中央部に間隔を開けて平行な２本のＸ軸レール３０１が設けられており、これらのＸ軸レール３０１には、被検査物である基板８１２が載置されている。更に、この基板８１２及び２本のＸ軸レール３０１を跨ぐようにして門型の撮像系保持手段３０２がステージ３００上に配置されている。なお、図示はしないが、Ｘ軸レール３０１にはＸ軸方向に移動可能な可動子が設置されており、この可動子で基板８１２を保持することで、基板８１２をＸ軸レール３０１に沿ってＸ方向に移動させる。
【００３７】
撮像系保持手段３０２には、Ｘ軸レール３０１と直交する方向に第１Ｙ軸レール３０３と第２Ｙ軸レール３０４とが設けられている。第１Ｙ軸レール３０３には第１Ｙ軸可動子３０５が設けられている。第１Ｙ軸可動子３０５には、検査光学系８１５が取り付けられている。また、第２Ｙ軸レール３０４には、第２Ｙ軸可動子３０６が設けられている。第２Ｙ軸可動子３０６には、レビュー光学系８１６が取り付けられている。撮像系保持手段３０２の内側を通過する基板８１２を撮像できるように、検査光学系８１５とレビュー光学系８１６とが、撮像系保持手段３０２に保持されている。
【００３８】
なお、第１Ｙ軸レール３０３と第１Ｙ軸可動子３０５とをあわせて、検査光学系８１５をＹ方向に移動させるための第１Ｙ軸移動部（第１移動部）とし、第２Ｙ軸レール３０４と第２Ｙ軸可動子３０６とをあわせて、レビュー光学系８１６をＹ方向に移動させるための第２Ｙ軸移動部（第２移動部）とする。これらにより、検査光学系８１５とレビュー光学系８１６とは、それぞれ、Ｙ方向に自由に移動可能である（第１移動部と第２移動部とにより、検査光学系８１５とレビュー光学系８１６と基板８１２とを相対移動させる）。
【００３９】
制御部８１７は、Ｘ軸レール３０１に沿って基板８１２を移動させる。更に、制御部８１７は、移動する基板８１２が撮像系保持手段３０２の内側を通過する際に、検査光学系８１５とレビュー光学系８１６とに撮像を行わせる。
【００４０】
検査光学系８１５の撮像領域は、基板８１２の被検査領域よりも狭いため、検査光学系８１５と基板８１２との位置関係を変動させることで、検査光学系８１５の撮像位置を変化させながら基板８１２の被検査領域の全面に対して撮像を行う。このとき、検査光学系８１５と基板８１２との位置関係を相対移動させつつ、検査光学系８１５に基板８１２を撮像させて第１欠陥を検出させる動作を検査走査と呼ぶ。
【００４１】
ここでは、基板８１２における被検査領域を、基板８１２が検査光学系８１５と対向する面の全面（以下、基板８１２の全面とする）として説明する。なお、基板８１２の被検査領域は、基板８１２の外周部や、中心部等、一部の領域であっても良い。
【００４２】
本実施の形態において、検査光学系８１５により撮像した画像を画像処理することで、基板８１２の表面に存在する欠陥を第１欠陥として検出する。第１欠陥を検出するに際して、その位置や諸元等の情報も同時に検出する。そして、検査光学系８１５で検出した第１欠陥を、レビュー光学系８１６により高精度に撮像する。
【００４３】
レビュー光学系８１６による撮像にて得られた画像に基づいて、第１欠陥についての詳細な情報が得られ、この第１欠陥の種類を特定できる。第１欠陥の種類によっては、含まれても問題のないものや、修正が可能なものがある。修正の可能な欠陥については修正を試みることが可能である。つまり、レビュー光学系８１６にて第１欠陥を撮像することで、欠陥をより高精度に検出して、欠陥の過検出を防止したり、欠陥の修正を試みて歩留まりを向上させたりすることが可能である。ここで、レビュー光学系８１６による撮像にて検出された欠陥を第２欠陥と呼ぶ。
【００４４】
なお、レビュー光学系８１６は、第１欠陥を高精度に撮像するため、検査光学系８１５の撮像領域よりも、レビュー光学系８１６は狭い撮像領域を有する。このため、レビュー光学系８１６と基板８１２との位置関係を変動させることで、検出された第１欠陥にレビュー光学系８１６の撮像位置を合わせつつ、この第１欠陥のレビューを行う。このような、レビュー光学系８１６の撮像位置に第１欠陥を合わせつつ、レビューを実施する動作をレビュー動作と呼ぶ。
【００４５】
次に、本実施の形態における、検査走査とレビュー動作との概要について説明する。
【００４６】
図７の従来の欠陥検出装置２００では、ピッチ送りを行う際に、検査走査もレビュー動作も何れの検査に関する動作も行わない。すなわち、従来の欠陥検出装置２００において、ピッチ送りに要する時間は、検査に寄与しない無駄な時間となっていた。
【００４７】
そこで、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００は、検査光学系８１５のＹ方向へのピッチ送りと同時に、基板８１２のＸ方向への移動を実施する。これにより、ピッチ送り時に、撮像系保持手段３０２の内部を基板８１２が通過することになる。このため、レビュー光学系８１６は、撮像系保持手段３０２の内部を通過する基板８１２の第１欠陥を撮像して、第２欠陥として検出することができる。つまり、欠陥検出装置４００は、ピッチ送りの際にも、レビュー動作を実施することができ、検査に寄与しない無駄な時間を低減することができる。さらに、レビュー動作を行う機会が増えるため、図７の従来の欠陥検出装置２００よりも、基板８１２の全面に対する検査走査の終了時に、レビューを完了した第１欠陥の数を、増加させること、すなわち、より多くの第２欠陥を検出することが可能である。
【００４８】
ここで、図２を用いて、図１の欠陥検出装置４００によって実施される検査走査の詳細について説明する。
【００４９】
図２は、図１の検査光学系８１５による検査走査の軌跡（検査光学系８１５の撮像領域の中心の移動軌跡）を示した模式図である。図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心が図２のＣ１に位置する状態を、初期位置とする。
【００５０】
まず、図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心を、図２の初期位置（Ｃ１）からＥ１に移動させて検査走査を行う。このときの検査走査の軌跡をＣ１とＥ１とを結んだ矢印で示し、このＣ１とＥ１との間における検査走査を第１検査走査とする。また、Ｃ１とＥ１との距離をＷｘとし、図１の検査光学系８１５の視野幅をＳｙとする。この第１検査走査により、検査光学系８１５は、図２の基板８１２におけるＣ１とＥ１とを含み面積がＷｘ×Ｓｙの領域の画像を撮像して、撮像した画像に画像処理を施し、画像に存在する欠陥を第１欠陥として検出する。
【００５１】
次に、図２のＥ１に位置する図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心が、図２のＣ２と重なるように、基板８１２を図１のＸ軸レール３０１に沿って移動させると同時に、図１の検査光学系８１５を第１Ｙ軸レール３０３に沿って視野幅と同じ距離Ｓｙだけ移動させる。このときの動作を第１ピッチ送りとして、この第１ピッチ送り時の検査光学系８１５の撮像領域の中心が通過する軌跡を図２のＥ１とＣ２とを結ぶ点線の矢印で表す。
【００５２】
この第１ピッチ送りを行った後、図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心が図２のＣ２から、Ｅ２へ移動するように、基板８１２を移動させて第２検査走査を行う。その後、Ｅ２からＣ３へ第２ピッチ送り、Ｃ３からＥ３へ第３検査走査、Ｅ３からＣ４へ第３ピッチ送り、Ｃ４からＥ４へ第４検査走査を行い、以下、ピッチ送りと検査走査とを繰り返し、基板８１２の全面を撮像するまで検査走査を行う。なお、検査走査時における図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心が通過する軌跡を図２では実線の矢印で示し、ピッチ送り時における図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心が通過する軌跡を図２では点線の矢印で示す。なお、ピッチ送り時には、図１の検査光学系８１５による撮像は行わない。
【００５３】
以上のように検査走査を行うことで、図１の検査光学系８１５により基板８１２を撮像して第１欠陥として欠陥を検出する。
【００５４】
続いて、本実施の形態におけるレビュー動作の詳細について説明する。
【００５５】
本実施の形態では、レビュー動作を、検査走査と同時に実施するのみならず、ピッチ送り時にも同時に実施する。
【００５６】
検査走査と同時に実施するレビューの動作は図７の従来の欠陥検出装置２００と同じである。ゆえに、従来と同様に、一度のレビュー動作で、より多くの第１欠陥を撮像できるように、スケジュールを算出し、算出したスケジュールに基づいて、検査走査と同時にレビュー動作を実施する。
【００５７】
算出したスケジュールに基づいてレビュー動作を実施しても、図７の従来の欠陥検出装置２００と同様に、一度のレビュー動作で全ての第１欠陥を撮像できるとは限らない。
【００５８】
そこで、本実施の形態の図１の欠陥検出装置４００では、検査走査と同時に実施するレビュー動作だけではレビューしきれないような第１欠陥について、ピッチ送り時と同時に実施するレビュー動作にて、レビューを行う。
【００５９】
これにより、図７の従来の欠陥検出装置２００よりも、図１の基板８１２の全面に対する検査走査の終了時に、レビューを完了した第１欠陥の数を増加させることが可能である。
【００６０】
ここで、検査走査時に検出される第１欠陥の具体的な分布を図３に示して、レビュー動作について説明する。図３には、第１検査走査で検出された第１欠陥８０２、８０３、８０４、８０５を黒丸で示す。また、第１検査走査時における図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心の通る軌跡を図３の点線の矢印８０６で示す。
【００６１】
これらの、第１欠陥８０２〜８０５に対してレビュー動作を実施する。詳細は後述するが、検査走査に要する時間の方がピッチ送りに要する時間よりも長く、検査走査と同時に実施されるレビュー動作の方がより多くの第１欠陥を撮像できる。つまり、第１ピッチ送り時よりも、第２検査走査時の方が、より多くの第１欠陥を撮像することができる。
【００６２】
例えば、第２検査走査と同時に実施されるレビュー動作にて、より多くの第１欠陥を撮像できるように算出されたスケジュールでは、第１欠陥８０２、８０４、８０５を検査走査と同時に実施するレビュー動作にてレビュー可能であるとする。そこで、算出したスケジュールではレビューすることのできない図３の第１欠陥８０３について、第１ピッチ送り時にてレビューを行う。
【００６３】
図１のレビュー光学系８１６の撮像領域の中心の通る軌跡が、図４の実線の矢印８１８で示すように、第１欠陥８０３上を通過する。これにより、第１ピッチ送り時に第１欠陥８０３のレビューを実施する。なお、第１ピッチ送り時の図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心の通る軌跡は図４の点線の矢印８０７の様に、基板８１２に対して傾斜した状態となる。このとき、詳細は後述するが、第１ピッチ送りに要する時間は非常に短いため、第１ピッチ送りが開始される前に、図１のレビュー光学系８１６を第２Ｙ軸レールに沿って移動させて、レビュー光学系８１６と図３の第１欠陥８０３とのＹ方向における位置を合わせておくことが好ましい。これにより、第１ピッチ送りが開始されて、基板８１２が移動した際に、自動的に、第１欠陥８０３に図１のレビュー光学系８１６の撮像領域を通過させることができる。
【００６４】
次に、第１ピッチ送りを終了した後に、第２検査走査を実施する際の図１のレビュー光学系８１６の撮像領域の中心が通る軌跡を図５に示す。図１のレビュー光学系８１６の撮像領域の中心が通る軌跡は、図５の実線の矢印８１９に示すように、第１欠陥８０５、８０４、８０２上を通過する。図５では、レビューが未完の第１欠陥８０５、８０４、８０２と区別するため、先の第１ピッチ送り時にレビューを完了した第１欠陥８０３を点線で表示する。
【００６５】
また、第２検査走査を実施する際の図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心が通る軌跡を図５の点線の矢印８０８で示し、第２検査走査で新たに検出される第１欠陥８０９〜８１１を黒丸で示す。この第１欠陥８０９〜８１１は、第２ピッチ送りや第３検査走査と同時に実施されるレビュー動作にて、レビューされる。以下、検査走査で検出された第１欠陥は、以降のピッチ送りと検査走査との両方の動作時にて、レビュー動作が実施される。
【００６６】
ここで、図１の欠陥検出装置４００による検査走査とレビュー動作についてまとめる。まず、基板８１２をＸ方向（第１方向）に移動させることで、検査光学系８１５と基板８１２とを第１方向に相対移動させ、この第１方向への相対移動と同時に、検査光学系８１５を用いて基板８１２を撮像して第１欠陥を検出する（第１欠陥検出工程）。次に、基板８１２を第１方向と反対方向へ移動させて、この基板８１２と検査光学系８１５とを第１方向と反対方向に相対移動させ、この第１方向と反対方向への相対移動と同時に、検査光学系８１５をＹ方向（第２方向）へ移動させて、この検査光学系８１５と基板８１２とを第２方向に相対移動させる（移動工程）。また、レビュー光学系８１６を用いて第１欠陥を撮像して第２欠陥を検出する工程（第２欠陥検出工程）を、第１欠陥検出工程と同時に実施し、また、移動工程とも同時に第２欠陥検出工程を実施する。なお、第１欠陥検出工程と同時に実施する第２欠陥検出工程は、上述の第２検査走査以降の検査走査と同時に実施するレビュー動作に相当する。
【００６７】
なお、検査走査を終了したか否かの判断は、制御部８１７により行う。具体的には、Ｘ軸レール３０１、第１Ｙ軸レール３０３、第２Ｙ軸レール３０４、それぞれに設けられたエンコーダ検出器からの値に基づいたり、検査光学系８１５で基板８１２の終端部を撮像したりして、検査走査を基板８１２の全面に実施したか否かの判断を制御部８１７で行う。検査走査を完了していないと判断した場合、基板８１２の全面を検査するまで上述の第１移動工程と第２移動工程とを繰り返して第１欠陥検出工程を基板８１２の被検査領域の全面に対して実施する。
【００６８】
また、基板８１２の全面に対する検査走査を終了した時点では、検査光学系８１５により第１欠陥が複数個検出され、これらのうちの一部について、レビュー光学系８１６によるレビューが完了して第２欠陥として検出されている。このとき、検査光学系８１５により検出された第１欠陥の中には、レビュー光学系８１６にレビューされていない欠陥（第２欠陥として未検出の欠陥）も存在する。そこで、レビュー光学系８１６の撮像位置に、この未撮像の第１欠陥を合わせるように、基板８１２とレビュー光学系８１６とを移動させ、レビューを行う。つまり、基板８１２をＸ方向に移動させ、レビュー光学系８１６をＹ方向に移動させて、それまで検査走査を終了した時点で検出されている第１欠陥のうちのレビュー光学系８１６で未撮像の欠陥について撮像を行う。
【００６９】
なお、図１の欠陥検出装置４００では、制御部８１７からの命令を受けて、各構成が上述の動作を実施する。つまり、制御部８１７は、検査光学系８１５に基板８１２を撮像させて第１欠陥を検出させる動作と、第１移動部（第１Ｙ軸レール３０３と第１Ｙ軸可動子３０５）に基板８１２と検査光学系８１５とを第１方向（Ｙ方向）に相対移動させる動作と、レビュー光学系８１６に第１欠陥を撮像させて第２欠陥を検出させる動作と、を同時に実施させる。さらに、制御部８１７は、第１移動部に基板８１２と検査光学系８１５とを第１方向と反対方向に相対移動させる動作と、第２移動部（第２Ｙ軸レール３０４と第２Ｙ軸可動子３０６）に基板８１２と検査光学系とを第２方向（Ｙ方向）に相対移動させる動作と、レビュー光学系８１６に第１欠陥を撮像させて第２欠陥を検出させる動作と、を同時に実施させる。
【００７０】
以上が、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００による検査走査とレビュー動作との説明である。なお、検査走査とレビュー動作とをあわせて、欠陥検出と呼び、全ての第２欠陥の検出を終了した時点を欠陥検出の終了と呼ぶ。
【００７１】
続いて、本実施の形態に係る欠陥検出装置４００が、被検査物である基板８１２をＸ方向に移動させ、検査光学系８１５とレビュー光学系８１６とをＹ方向に移動させることによる作用と効果を説明する。
【００７２】
図７の従来の欠陥検出装置２００は、図８のように、ピッチ送り時に、検査光学系１０３をＹ方向に距離Ｓｙだけ移動させる。一方、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００は、ピッチ送り時に、検査光学系８１５を図２のようにＹ方向に距離Ｓｙだけ移動させると同時に、基板８１２をＸ方向に距離Ｗｘだけ移動させる。つまり、図１の欠陥検出装置４００は、従来に比べ、基板８１２を余分に移動させることとなり、この余分な移動に要する分だけ、基板８１２の全面の検査走査を完了するまでの時間が長くなる場合がある。
【００７３】
そこで、欠陥検出装置４００は、検査光学系８１５をＹ方向に距離Ｓｙだけ移動させるのを完了するまでの間に、基板８１２をＸ方向に距離Ｗｘだけ移動させるのを完了する。これにより、基板８１２の全面の検査走査を完了するまでの時間を従来のものと不変とすることができる。
【００７４】
図２の距離Ｓｙは、図１の検査光学系８１５の視野幅に基づく値であり、図２の距離Ｗｘは基板８１２の辺に基づく値であるため、一般的に、距離Ｓｙよりも距離Ｗｘの方が長い。距離Ｓｙよりも距離Ｗｘの方が長いにもかかわらず、図１の検査光学系８１５をＹ方向に距離Ｓｙだけ移動させるのを完了するまでの間に、基板８１２をＸ方向に距離Ｗｘだけ移動させることを可能とする原理について、以下に説明する。
【００７５】
図１の検査光学系８１５は第１Ｙ軸可動子３０５に取り付けられているため、検査光学系８１５をＹ方向に移動させるには、第１Ｙ軸可動子３０５を第１Ｙ軸レール３０３により移動させねばならない。また、検査走査を実施する回数を低減させるため、複数の検査光学系８１５が第１Ｙ軸可動子３０５に取り付けられている場合が多い。このため、複数の検査光学系８１５を備える第１Ｙ軸可動子３０５の質量は大きく、高速に移動させるのは困難である。
【００７６】
さらに、第１Ｙ軸可動子３０５を移動させる際には、移動による振動が検査光学系８１５に伝わる。検査光学系８１５は基板８１２を撮像するため、基板８１２と対向する側を保持することができず、この対向する側に振幅の大きな振動が生じやすい。振動した状態では、検査光学系８１５は基板８１２の撮像を実施することができない。このため、ピッチ送り後であって次の検査走査を行うまでに、検査光学系８１５の振動が収まり、静定するまで、第１Ｙ軸可動子３０５を静止する（静定させる）ことが望ましい。
【００７７】
加えて、検査光学系８１５をＹ方向へ移動させるに際して、始点から終点まで（例えば、図２のＣ１からＥ１）の間で加速と減速とを実施する。このとき、検査光学系８１５は質量が大きいため、停止させるのに要するエネルギを考慮すると、加速の量に強い制限が加わることが理解できる。更に、急停止を行うと、大きな振動が検査光学系８１５に伝わり、静定時間を長くとる必要がある。加えて、距離が短い分、速度を上げにくい。つまり、移動量は小さくとも、検査光学系８１５を移動させるには多くの時間が必要となる。
【００７８】
一方、基板８１２は、一般的に、検査光学系８１５を複数個備える第１Ｙ軸可動子３０５に比べて質量が小さいため、基板８１２を高速に移動させることが可能である。また、検査光学系８１５と異なり、ステージ３００上のＸ軸レール３０１（上の可動子）により、その両端部を保持されることで、基板８１２には移動に伴う振動がほとんど生じない。また、振動が生じたとしても、質量の観点から、検査光学系８１５の振動に比べて基板８１２の振動は直ぐにおさまる。
【００７９】
更に、基板８１２を移動させる際にも、始点から終点までの間で加速と減速とを実施するが、このとき、基板８１２は質量が小さく、停止させるのに要するエネルギを考慮に入れても、加速の量を検査光学系８１５の場合よりも大きくすることができる。また、距離が長い分、より多くの加速が可能である。その上、静定時間をほとんど設ける必要がない。このため、移動量は大きくても、高速に基板８１２を移動させることが可能である。
【００８０】
つまり、本実施の形態に係る欠陥検出装置４００では、検査光学系８１５をＹ方向に移動させるのに要する時間と、基板８１２をＸ方向に移動させるのに要する時間とを等しくすることが可能である。
【００８１】
ここで、第１検査走査、第１ピッチ送り、第２検査走査、を実施する際の、時間の経過について図６を用いて説明する。図６は、第１検査走査から第２検査走査を実施するまでの時間の経過について示した模式図である。
【００８２】
図６の様に、第１検査走査と第２検査走査との間では、図１の検査光学系８１５のＹ方向への移動と基板８１２のＸ方向への移動とが実施される。このとき、検査光学系８１５を移動させるに際して、振動を抑えるのに必要な時間を静定時間（図６では静定と表示）とすると、ピッチ送りに要する時間には静定時間が含まれることとなる。このとき、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００は、静定時間を含めたピッチ送り時間と、基板８１２のＸ方向への移動時間とを等しくすることができる。図７の従来の欠陥検出装置２００でも、検査光学系１０３をＹ方向に移動させるため、静定時間を含めたピッチ送りに要する時間は、図１の本実施の形態に係る欠陥検出装置４００と同じである。つまり、欠陥検出装置４００は、従来と同じピッチ送り時間内に、基板８１２をＸ方向へ移動してレビュー動作を実施するため、図７の従来の欠陥検出装置２００よりも、効率良く（従来に比べて、検査に要する時間の増加をほとんど伴わずに、レビュー光学系８１６にて撮像する欠陥の数を増加することが可能）、第１欠陥のレビューを実施することが可能である。
【００８３】
さらに、静定時間が長くなる程、図７の従来の欠陥検出装置２００では、静定時間を含めたピッチ送りに要する時間が長くなり、検査に寄与しない無駄時間が増加する。しかし、図１の本実施の形態に係る欠陥検出装置４００では、静定時間が増えても、その時間を利用して、レビュー動作を実施することができるため、より効率的にレビューを実施することが可能である。
【００８４】
なお、移動により生じる検査光学系８１５の振動が静定するまで待機する工程（静定工程）は、図１の検査光学系８１５をＹ方向に移動させた後（ピッチ送りの後）に、実施する。静定工程により静定時間を設けて、検査光学系８１５による撮像の安定化を図ると共に、静定工程に要する時間を有効利用して、より多くのレビューを実施することができる。なお、静定工程で挿入する静定時間は、例えば０．３秒〜１秒程度である。
【００８５】
なお、図１の検査光学系８１５により検出された第１欠陥の全てに対して、レビューを実施する必要が無い場合もある。この場合、検出された第１欠陥に優先順位を設けて、順位が上位の第１欠陥についてのみレビューを行うようなスケジュールを設定し、設定したスケジュールに基づいてレビュー動作を実施すればよい。スケジュールの設定方法については、特許文献１に詳細が記載されている。
【００８６】
ここで、ピッチ送りに要する時間よりも検査走査に要する時間の方が長い理由について補足する。
【００８７】
図１の欠陥検出装置４００は、検査光学系８１５で撮像した画像を処理して、第１欠陥の位置等の情報を取得し、取得した位置における第１欠陥の画像をレビュー光学系８１６で撮像する。このため、検査光学系８１５による検査走査を実施する際には、画像処理を実施するのに必要な情報を取得するだけの時間を要する。つまり、基板８１２の移動には、画像処理を実施するための速度制限が課せられる。更に、情報にノイズが含まれるのを防止するため、検査走査中における画像取得時には、基板８１２の移動速度を一定に保たなければならない。本実施の形態１では検査走査時の基板８１２の移動速度を２５０ｍｍ／ｓとした。
【００８８】
一方、レビュー光学系８１６によるレビュー動作を実施する際には、画像処理を行わないため、基板８１２の移動速度は、レビュー光学系８１６で第１欠陥の静止画を撮像できる速度であればよい。単に静止画を撮像するだけならば、画像処理を伴う検査走査よりも高速に移動可能である。例えば、レビュー光学系８１６に用いるカメラの露光時間を短くして、ストロボを用いて光量を増加させたり、高感度のカメラを用いたりすることで、１０００ｍｍ／ｓ程度で基板８１２を移動させても、レビューが可能である。なお、ピッチ送り時には、検査光学系８１５による撮像を実施しないため、基板８１２を高速に移動させてレビュー動作を実施しても、レビューを行うことができる。
【００８９】
これらが、ピッチ送りに要する時間よりも検査走査に要する時間の方が長い理由の補足である。
【００９０】
以上が、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００において、基板８１２をＸ方向に移動させ、検査光学系８１５をＹ方向に移動させる動作の作用と効果との説明である。
【００９１】
次に、欠陥検出装置４００の性能についてシミュレーションを行った結果を説明する。比較のため、同じ条件において図７の従来の欠陥検出装置２００についてもシミュレーションを行った。
【００９２】
シミュレーションの条件としては、図１の基板８１２のＸ方向の長さＷｘ＝１２５０ｍｍ、基板８１２のＹ方向の長さＷｙ＝２２００ｍｍ、検査光学系８１５の視野幅Ｓｙ＝３２ｍｍ、検査走査に要する時間ｔｉ＝５秒、検査走査の回数ｎｉ＝１４回、ピッチ送りに要する時間ｔp＝２秒、ピッチ送りの回数ｎp＝１３回、検査光学系の数ｎo＝５個、レビューをすべき欠陥（第１欠陥）の数ｎf＝４０個、基板８１２の搬送などに要する時間ｔe＝１９秒とした。なお、図１の基板８１２と図７の基板１０９とを同じ被検査物としたため、以下、被検査物を基板８１２と記載する。
【００９３】
図７の従来の欠陥検出装置２００では、基板８１２の全面に対して検査走査を終了するまでに要した時間が１１５秒であり、検査走査の終了時にレビューを完了した欠陥の数は３０個であった。
【００９４】
一方、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００では、基板８１２の全面に対して検査走査を終了するまでに要した時間は１１５秒であり、検査走査の終了時にレビューを完了した欠陥の数は３９個であった。
【００９５】
このように、検査走査の終了時において、図７の従来の欠陥検出装置２００に比べて、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００では、より多くのレビューを実施することができる。
【００９６】
更に、ピッチ送り時に基板８１２を高速に移動させることで、図７の従来の欠陥検出装置２００とほとんど同じ時間で検査走査を終了することができる。
【００９７】
なお、検査走査の終了時において、レビューを完了していない欠陥については、レビュー動作のみを行う、いわゆる落ち穂拾いレビューを実施する。
【００９８】
落ち穂拾いレビューでは、基板８１２に広く分布する欠陥の１つ１つに位置決めしてレビューを実施するため、レビューを完了するまでに１点あたり２秒程度の長い時間がかかる。このため、落ち穂拾いレビューを実施すべき欠陥の数が多い程、欠陥検出の終了までに多くの時間が必要となる。つまり、検査走査の終了時点で、より多くのレビューを終了することが、欠陥検出の終了までに要する時間の短縮につながる。
【００９９】
ここで、上記のシミュレーションに、落ち穂拾いレビュー時に要する時間ｔg＝２秒／個、を条件として更に追加した場合のシミュレーション結果について説明する。
【０１００】
図７の従来の欠陥検出装置２００では、１０個の欠陥について落ち穂拾いレビューを実施する。このとき、落ち穂拾いレビューに要する時間は２０秒となり、欠陥検出の終了までに要する時間は１３５秒となる。
【０１０１】
一方、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００では、１個の欠陥について落ち穂拾いレビューを実施するため、落ち穂拾いレビューに要する時間は２秒となり、欠陥検出の終了までに要する時間は１１７秒となる。
【０１０２】
このように、落ち穂拾いレビューを実施する場合において、図７の従来の欠陥検出装置２００に比べ、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００は、欠陥検出の終了までの時間を短縮することが可能である。
【０１０３】
なお、本実施の形態では、検査光学系８１５とレビュー光学系８１６とを同一の撮像系保持手段３０２に配置したが、検査光学系８１５とレビュー光学系８１６とを別々の撮像系保持手段に配置しても良い。これらの撮像系保持手段を移動手段により移動させることで、被検査物である基板８１２と検査光学系８１５とのＸ方向（及びその反対方向）の相対移動と、基板８１２とレビュー光学系８１６とのＸ方向（及びその反対方向）の相対移動とをそれぞれ、自由に実施することが可能である。
【０１０４】
また、上述の基板８１２を移動させる場合に比べ、動作の速度は低下するが、検査光学系８１５とレビュー光学系８１６とを保持する撮像系保持手段３０２を、新たにＸ軸レール等の移動手段を設けて、この移動手段によって移動させることで、これらの相対移動を実現してもよい。
【０１０５】
また、移動手段を設けて基板８１２をＹ方向に移動させることで、基板８１２、検査光学系８１５、レビュー光学系８１６これらのＹ方向の相対移動を実施してもよい。ただし、基板８１２をＹ方向に移動させる場合は、門型の撮像系保持手段３０２のサイズを大きくする必要があるため、装置の小型化を図る場合は、検査光学系８１５、レビュー光学系８１６をＹ方向にそれぞれ移動させることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、プラズマ表示装置や液晶表示装置やプリント配線板や太陽電池の欠陥検出や、あるいは半導体の製造工程中のパターンの欠陥検出などの用途にも適用できる。
【符号の説明】
【０１０７】
３００ ステージ
３０１ Ｘ軸レール
３０２ 撮像系保持手段
３０３ 第１Ｙ軸レール
３０４ 第２Ｙ軸レール
３０５ 第１Ｙ軸可動子
３０６ 第２Ｙ軸可動子
４００ 欠陥検出装置
８１２ 基板
８１５ 検査光学系
８１６ レビュー光学系
８１７ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物の欠陥を検出する方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ表示装置や液晶表示装置や太陽電池などに用いられる基板の上に形成されたパターン等の欠陥を検出する従来の欠陥検出装置が、特許文献１に記載されている。図７を用いて、従来の欠陥検出装置２００について説明する。
【０００３】
従来の欠陥検出装置２００は、カメラ等を備える撮像系（検査光学系１０３）を用いて被検査物である基板１０９を撮像することで、この基板１０９に存在する欠陥を検出する装置である。検査光学系１０３による撮像にて検出された欠陥を第１欠陥とした場合、この第１欠陥における詳細な情報を得るために、検査光学系１０３とは別に備えた撮像系（レビュー光学系１０４）でこの第１欠陥を再度撮像することがある。このようなレビュー光学系１０４で第１欠陥を撮像する動作をレビューと呼ぶ。このとき、レビューに用いるレビュー光学系１０４の構成は、検査光学系１０３に対して光学分解能が異なっていたり、レンズの開口数が異なっていたり、あるいは、検査光学系１０３はモノクロ撮像を行うのに対してレビュー光学系１０４はカラー撮像を行える撮像系であったりする。
【０００４】
レビュー光学系１０４による撮像にて得られた画像に基づいて、第１欠陥についての詳細な情報が得られ、この第１欠陥の種類を特定できる。第１欠陥の種類によっては、修正が可能なものがあり、修正の可能な欠陥については修正を試みることが可能である。つまり、レビュー光学系１０４にて第１欠陥を撮像することで、欠陥をより高精度に検出して、欠陥の修正を試みて歩留まりを向上させることが可能である。ここで、レビュー光学系１０４による撮像にて検出された欠陥を第２欠陥と呼ぶ。
【０００５】
次に、図７の従来の欠陥検出装置２００の構成を動作に基づいて説明する。
【０００６】
ステージ１００には、中央部に一定の間隔を開けて平行な２本のＸ軸レール１１２が設けられており、これらのＸ軸レール１１２に、基板１０９が載置されている。更に、この基板１０９及び２本のＸ軸レール１１２を跨ぐようにして門型の撮像系保持手段１０８がステージ１００上に固定されている。
【０００７】
撮像系保持手段１０８には、Ｘ軸レール１１２と直交する方向に第１Ｙ軸レール１０６と第２Ｙ軸レール１０５とが設けられている。第１Ｙ軸レール１０６には第１Ｙ軸可動子１０１が設けられており、この第１Ｙ軸可動子１０１には、検査光学系１０３が取り付けられている。また、第２Ｙ軸レール１０５には、第２Ｙ軸可動子１０２が設けられており、この第２Ｙ軸可動子１０２には、レビュー光学系１０４が取り付けられている。こうして、検査光学系１０３とレビュー光学系１０４とが撮像系保持手段１０８に保持されている。
【０００８】
制御機構２０１は、Ｘ軸レール１１２に沿って基板１０９を移動させる。更に、制御機構２０１は、移動する基板１０９が撮像系保持手段１０８の内側を通過する際に、検査光学系１０３とレビュー光学系１０４とに撮像を行わせる。
【０００９】
ここでは、基板１０９における検査すべき領域（被検査領域）を、基板１０９が検査光学系１０３と対向する面の全面（以下、基板１０９の全面とする）として説明する。
【００１０】
検査光学系１０３の撮像領域は、基板１０９の被検査領域よりも狭いため、検査光学系１０３と基板１０９との位置関係を変動させることで、検査光学系１０３の撮像位置を変化させながら基板１０９の被検査領域の全面に対して撮像を行う。このとき、検査光学系１０３と基板１０９との位置関係を変動させつつ、検査光学系１０３に第１欠陥を検出させる動作を検査走査と呼ぶ。
【００１１】
従来の欠陥検出装置２００は、検査走査の軌跡（検査光学系１０３の撮像領域の中心の移動軌跡）が、図８に示すようなラスタ状になるように、図７の検査光学系１０３と基板１０９との位置関係を変動させる。なお、図８は基板１０９の一部を表示し、図中の二重の波線は、省略記号を示す。以下、図中の二重の波線は、省略記号を示すものとする。
【００１２】
図７と図８とを用いて、この検査走査について詳細を説明する。ここでは、図７の検査光学系１０３の撮像領域の中心が図８の基板１０９のＣ１に位置する状態を初期位置とする。
【００１３】
まず、図７の検査光学系１０３の撮像領域の中心を図８の初期位置（Ｃ１）からＥ１に移動させて検査走査を行う。このときの検査走査の軌跡をＣ１とＥ１とを結んだ矢印で示し、このＣ１とＥ１との間における検査走査を第１検査走査とする。また、Ｃ１とＥ１との距離をＷｘとし、図７の検査光学系１０３の視野幅をＳｙとする。この第１検査走査により、検査光学系１０３は、図８の基板１０９におけるＣ１とＥ１とを含み面積がＷｘ×Ｓｙの領域の画像を撮像して、撮像した画像に画像処理を施し、画像に存在する欠陥を第１欠陥として検出する。
【００１４】
次に、撮像領域の中心がＣ２に位置するように図７の検査光学系１０３を視野幅と同じ距離Ｓｙだけ移動させる。この距離Ｓｙの移動をピッチ送りとする。なお、このピッチ送りの際には、検査光学系１０３による撮像は行わない。
【００１５】
ピッチ送りを行った後、図７の検査光学系１０３の撮像領域の中心の位置が図８のＣ２からＥ２へ移動するように、基板１０９を移動させる。このＣ２からＥ２への移動に伴い、図７の検査光学系１０３で撮像を実施して第２検査走査を行う。その後、図８のＥ２からＣ３へピッチ送り、Ｃ３からＥ３へ第３検査走査、Ｅ３からＣ４へピッチ送り、Ｃ４からＥ４へ第４検査走査を行い、以下、ピッチ送りと検査走査とを繰り返して、基板１０９の全面を撮像するまで検査走査を行う。
【００１６】
以上のように検査走査を行うことで、図７の検査光学系１０３により基板１０９を撮像して被検査領域全体の第１欠陥を検出する。
【００１７】
続いて、図７の従来の欠陥検出装置２００におけるレビューの動作について説明する。
【００１８】
図７のレビュー光学系１０４は、第１欠陥を高精度に撮像するため、検査光学系１０３の撮像領域よりも狭い撮像領域を有する。このため、レビュー光学系１０４と基板１０９との位置関係を変動させることで、レビュー光学系１０４の撮像位置に第１欠陥を合わせつつ、この第１欠陥のレビューを行う。このような、レビュー光学系１０４の撮像位置に第１欠陥を合わせつつ、この第１欠陥のレビューを実施する動作をレビュー動作とする。
【００１９】
このレビュー動作は、図８を用いて説明したような検査走査を行うのと同時に、実施される。例えば、第１検査走査にて、図９に示すような第１欠陥４０１、４０２、４０３、４０４が検出されたとする。なお、図９には、第１検査走査時における検査走査の軌跡（図７の検査光学系１０３の撮像領域の中心の移動軌跡）を点線の矢印で示す。
【００２０】
これらの第１欠陥が検出された第１検査走査の後には、ピッチ送りを実施する。そして、このピッチ送りの実施後に、第２検査走査を実施する。ここでは、この第２検査走査と同時に、図９の第１欠陥４０１〜４０４に対してレビュー動作を実施する。
【００２１】
具体的には、図７の第２Ｙ軸レール１０５に沿ってレビュー光学系１０４を移動させつつ、Ｘ軸レール１１２に沿って移動している基板１０９上の図９の第１欠陥４０１〜４０４のそれぞれに対して、図７のレビュー光学系１０４の撮像位置を合わせることで、レビュー動作を実施する。
【００２２】
しかし、第２検査走査と同時に実施するレビュー動作によって、図９の全ての第１欠陥４０１〜４０４が図７のレビュー光学系１０４により撮像されるとは限らない。第１欠陥の分布によっては、移動する基板１０９上に存在する第１欠陥に図７のレビュー光学系１０４の撮像位置を合わせる動作が追いつかない場合があるからである。
【００２３】
従来の欠陥検出装置２００では、一度のレビュー動作で、より多くの第１欠陥を撮像できるように、スケジュールを算出し、算出したスケジュールに基づいて、レビュー動作を実施する。ここでは、図９の第１欠陥４０４、４０３、４０１の順に図７のレビュー光学系１０４の撮像位置を合わせてレビュー動作を実施するようなスケジュールが算出されたとする。
【００２４】
算出されたスケジュールに基づいて、第２検査走査と同時にレビュー動作を実施した際の、図７のレビュー光学系１０４の撮像領域の中心の通る軌跡を図１０に示す。このレビュー動作により、第１欠陥４０４、４０３、４０１がレビュー光学系１０４で撮像され、第２欠陥として検出される。
【００２５】
このとき、第２検査走査により図１０に示す第１欠陥４０６、４０７、４０８が新たに検出される。つまり、第２検査走査終了時点において、レビューが未完の第１欠陥は、第１欠陥４０２、４０６、４０７、４０８となる。これらレビューが未完の第１欠陥について、第３検査走査時にレビュー動作を実施する。以降、順次、検査走査を繰り返し、これらの検査走査と同時にレビュー動作を実施する。
【００２６】
検査走査を繰り返して、図７の基板１０９の全面に対する検査走査を終了した時点では、検査光学系１０３により第１欠陥が複数個検出され、これらのうちの一部については、レビュー光学系１０４によるレビューが完了して第２欠陥として検出される。一方、検査光学系１０３により検出された第１欠陥の中には、まだレビューされていない欠陥も存在する場合がある。この場合、検査走査の終了後に、レビューが未完の第１欠陥の１つ１つにレビュー光学系１０４の撮像位置を合わせてレビューを行う、いわゆる、落ち穂拾いレビューを実施する。こうして、基板１０９の被検査領域の全面に存在する第２欠陥を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】特開２０１０−２５６３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
しかしながら、従来の欠陥検出装置２００では、基板１０９の被検査領域の全面に対する検査走査を終了した後で、まだレビューを完了していない欠陥が、数多く存在する場合がある。
【００２９】
レビューを完了していない欠陥に対しては、別途、落ち穂拾いレビューを長時間行ったり、従来の欠陥検出装置２００とは別の設備であるレビュー専用機に基板１０９を移動させてレビューを行ったりする必要があるため、利便性が悪い。
【００３０】
そこで本発明は、検査走査が終了した時点におけるレビューが未完の欠陥の数を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上記課題を解決するために、本発明の欠陥検出方法は、被検査物と検査光学系とを第１方向に相対移動させると同時に、前記検査光学系を用いて前記被検査物を撮像して第１欠陥を検出する第１欠陥検出工程と、前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と直交する第２方向に相対移動させると同時に、前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と反対方向に相対移動させる移動工程と、レビュー光学系を用いて前記第１欠陥を撮像して第２欠陥を検出する第２欠陥検出工程と、を有し、前記第１欠陥検出工程と同時に前記第２欠陥検出工程を実施し、前記移動工程と同時に前記第２欠陥検出工程を実施することを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の欠陥検出装置は、被検査物を撮像して第１欠陥を検出する検査光学系と、前記第１欠陥を撮像して第２欠陥を検出するレビュー光学系と、前記被検査物と前記検査光学系とを第１方向及び該第１方向と反対方向に相対移動させる第１移動部と、前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と直交する第２方向に相対移動させる第２移動部と、前記検査光学系に前記被検査物を撮像させて前記第１欠陥を検出させる動作と、前記第１移動部に前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向に相対移動させる動作と、前記レビュー光学系に前記第１欠陥を撮像させて前記第２欠陥を検出させる動作と、を同時に実施させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１移動部に前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と反対方向に相対移動させる動作と、前記第２移動部に前記被検査物と前記検査光学系とを前記第２方向に相対移動させる動作と、前記レビュー光学系に前記第１欠陥を撮像させて前記第２欠陥を検出させる動作と、を同時に実施させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明により、従来の手法と比較して、検査走査が終了した時点での、レビューが完了している欠陥の数を増加させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施の形態の欠陥検出装置の構成を示す模式図
【図２】本実施の形態の欠陥検出装置による検査走査の軌跡を示す模式図
【図３】本実施の形態の欠陥検出装置で検出される第１欠陥の分布を示す模式図
【図４】本実施の形態の欠陥検出装置によるピッチ送りと同時に行うレビュー動作の軌跡を示す模式図
【図５】本実施の形態の欠陥検出装置による検査走査と同時に行うレビュー動作の軌跡と検査走査により検出される第１欠陥の分布とを示す模式図
【図６】本実施の形態の欠陥検出装置による第１検査走査から第２検査走査を実施するまでの時間の経過を示す模式図
【図７】従来の欠陥検出装置の構成を示す模式図
【図８】従来の欠陥検出装置による検査走査の軌跡を示す模式図
【図９】従来の欠陥検出装置で検出される第１欠陥の分布を示す模式図
【図１０】従来の欠陥検出装置による検査走査と同時に行うレビュー動作の軌跡と検査走査により検出される第１欠陥の分布とを示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本実施の形態に係る欠陥検出装置４００の構成を図１に示す。この欠陥検出装置４００の構成を動作に基づいて説明する。なお、図７の従来の欠陥検出装置２００の構成と同じ構成については、同じ名称を用いて説明する。ここでは、第１方向をＸ軸と平行な方向（Ｘ方向）とし、第２方向をＸ軸と直交するＹ軸に平行な方向（Ｙ方向）として説明を行う。
【００３６】
ステージ３００には、中央部に間隔を開けて平行な２本のＸ軸レール３０１が設けられており、これらのＸ軸レール３０１には、被検査物である基板８１２が載置されている。更に、この基板８１２及び２本のＸ軸レール３０１を跨ぐようにして門型の撮像系保持手段３０２がステージ３００上に配置されている。なお、図示はしないが、Ｘ軸レール３０１にはＸ軸方向に移動可能な可動子が設置されており、この可動子で基板８１２を保持することで、基板８１２をＸ軸レール３０１に沿ってＸ方向に移動させる。
【００３７】
撮像系保持手段３０２には、Ｘ軸レール３０１と直交する方向に第１Ｙ軸レール３０３と第２Ｙ軸レール３０４とが設けられている。第１Ｙ軸レール３０３には第１Ｙ軸可動子３０５が設けられている。第１Ｙ軸可動子３０５には、検査光学系８１５が取り付けられている。また、第２Ｙ軸レール３０４には、第２Ｙ軸可動子３０６が設けられている。第２Ｙ軸可動子３０６には、レビュー光学系８１６が取り付けられている。撮像系保持手段３０２の内側を通過する基板８１２を撮像できるように、検査光学系８１５とレビュー光学系８１６とが、撮像系保持手段３０２に保持されている。
【００３８】
なお、第１Ｙ軸レール３０３と第１Ｙ軸可動子３０５とをあわせて、検査光学系８１５をＹ方向に移動させるための第１Ｙ軸移動部（第１移動部）とし、第２Ｙ軸レール３０４と第２Ｙ軸可動子３０６とをあわせて、レビュー光学系８１６をＹ方向に移動させるための第２Ｙ軸移動部（第２移動部）とする。これらにより、検査光学系８１５とレビュー光学系８１６とは、それぞれ、Ｙ方向に自由に移動可能である（第１移動部と第２移動部とにより、検査光学系８１５とレビュー光学系８１６と基板８１２とを相対移動させる）。
【００３９】
制御部８１７は、Ｘ軸レール３０１に沿って基板８１２を移動させる。更に、制御部８１７は、移動する基板８１２が撮像系保持手段３０２の内側を通過する際に、検査光学系８１５とレビュー光学系８１６とに撮像を行わせる。
【００４０】
検査光学系８１５の撮像領域は、基板８１２の被検査領域よりも狭いため、検査光学系８１５と基板８１２との位置関係を変動させることで、検査光学系８１５の撮像位置を変化させながら基板８１２の被検査領域の全面に対して撮像を行う。このとき、検査光学系８１５と基板８１２との位置関係を相対移動させつつ、検査光学系８１５に基板８１２を撮像させて第１欠陥を検出させる動作を検査走査と呼ぶ。
【００４１】
ここでは、基板８１２における被検査領域を、基板８１２が検査光学系８１５と対向する面の全面（以下、基板８１２の全面とする）として説明する。なお、基板８１２の被検査領域は、基板８１２の外周部や、中心部等、一部の領域であっても良い。
【００４２】
本実施の形態において、検査光学系８１５により撮像した画像を画像処理することで、基板８１２の表面に存在する欠陥を第１欠陥として検出する。第１欠陥を検出するに際して、その位置や諸元等の情報も同時に検出する。そして、検査光学系８１５で検出した第１欠陥を、レビュー光学系８１６により高精度に撮像する。
【００４３】
レビュー光学系８１６による撮像にて得られた画像に基づいて、第１欠陥についての詳細な情報が得られ、この第１欠陥の種類を特定できる。第１欠陥の種類によっては、含まれても問題のないものや、修正が可能なものがある。修正の可能な欠陥については修正を試みることが可能である。つまり、レビュー光学系８１６にて第１欠陥を撮像することで、欠陥をより高精度に検出して、欠陥の過検出を防止したり、欠陥の修正を試みて歩留まりを向上させたりすることが可能である。ここで、レビュー光学系８１６による撮像にて検出された欠陥を第２欠陥と呼ぶ。
【００４４】
なお、レビュー光学系８１６は、第１欠陥を高精度に撮像するため、検査光学系８１５の撮像領域よりも、レビュー光学系８１６は狭い撮像領域を有する。このため、レビュー光学系８１６と基板８１２との位置関係を変動させることで、検出された第１欠陥にレビュー光学系８１６の撮像位置を合わせつつ、この第１欠陥のレビューを行う。このような、レビュー光学系８１６の撮像位置に第１欠陥を合わせつつ、レビューを実施する動作をレビュー動作と呼ぶ。
【００４５】
次に、本実施の形態における、検査走査とレビュー動作との概要について説明する。
【００４６】
図７の従来の欠陥検出装置２００では、ピッチ送りを行う際に、検査走査もレビュー動作も何れの検査に関する動作も行わない。すなわち、従来の欠陥検出装置２００において、ピッチ送りに要する時間は、検査に寄与しない無駄な時間となっていた。
【００４７】
そこで、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００は、検査光学系８１５のＹ方向へのピッチ送りと同時に、基板８１２のＸ方向への移動を実施する。これにより、ピッチ送り時に、撮像系保持手段３０２の内部を基板８１２が通過することになる。このため、レビュー光学系８１６は、撮像系保持手段３０２の内部を通過する基板８１２の第１欠陥を撮像して、第２欠陥として検出することができる。つまり、欠陥検出装置４００は、ピッチ送りの際にも、レビュー動作を実施することができ、検査に寄与しない無駄な時間を低減することができる。さらに、レビュー動作を行う機会が増えるため、図７の従来の欠陥検出装置２００よりも、基板８１２の全面に対する検査走査の終了時に、レビューを完了した第１欠陥の数を、増加させること、すなわち、より多くの第２欠陥を検出することが可能である。
【００４８】
ここで、図２を用いて、図１の欠陥検出装置４００によって実施される検査走査の詳細について説明する。
【００４９】
図２は、図１の検査光学系８１５による検査走査の軌跡（検査光学系８１５の撮像領域の中心の移動軌跡）を示した模式図である。図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心が図２のＣ１に位置する状態を、初期位置とする。
【００５０】
まず、図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心を、図２の初期位置（Ｃ１）からＥ１に移動させて検査走査を行う。このときの検査走査の軌跡をＣ１とＥ１とを結んだ矢印で示し、このＣ１とＥ１との間における検査走査を第１検査走査とする。また、Ｃ１とＥ１との距離をＷｘとし、図１の検査光学系８１５の視野幅をＳｙとする。この第１検査走査により、検査光学系８１５は、図２の基板８１２におけるＣ１とＥ１とを含み面積がＷｘ×Ｓｙの領域の画像を撮像して、撮像した画像に画像処理を施し、画像に存在する欠陥を第１欠陥として検出する。
【００５１】
次に、図２のＥ１に位置する図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心が、図２のＣ２と重なるように、基板８１２を図１のＸ軸レール３０１に沿って移動させると同時に、図１の検査光学系８１５を第１Ｙ軸レール３０３に沿って視野幅と同じ距離Ｓｙだけ移動させる。このときの動作を第１ピッチ送りとして、この第１ピッチ送り時の検査光学系８１５の撮像領域の中心が通過する軌跡を図２のＥ１とＣ２とを結ぶ点線の矢印で表す。
【００５２】
この第１ピッチ送りを行った後、図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心が図２のＣ２から、Ｅ２へ移動するように、基板８１２を移動させて第２検査走査を行う。その後、Ｅ２からＣ３へ第２ピッチ送り、Ｃ３からＥ３へ第３検査走査、Ｅ３からＣ４へ第３ピッチ送り、Ｃ４からＥ４へ第４検査走査を行い、以下、ピッチ送りと検査走査とを繰り返し、基板８１２の全面を撮像するまで検査走査を行う。なお、検査走査時における図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心が通過する軌跡を図２では実線の矢印で示し、ピッチ送り時における図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心が通過する軌跡を図２では点線の矢印で示す。なお、ピッチ送り時には、図１の検査光学系８１５による撮像は行わない。
【００５３】
以上のように検査走査を行うことで、図１の検査光学系８１５により基板８１２を撮像して第１欠陥として欠陥を検出する。
【００５４】
続いて、本実施の形態におけるレビュー動作の詳細について説明する。
【００５５】
本実施の形態では、レビュー動作を、検査走査と同時に実施するのみならず、ピッチ送り時にも同時に実施する。
【００５６】
検査走査と同時に実施するレビューの動作は図７の従来の欠陥検出装置２００と同じである。ゆえに、従来と同様に、一度のレビュー動作で、より多くの第１欠陥を撮像できるように、スケジュールを算出し、算出したスケジュールに基づいて、検査走査と同時にレビュー動作を実施する。
【００５７】
算出したスケジュールに基づいてレビュー動作を実施しても、図７の従来の欠陥検出装置２００と同様に、一度のレビュー動作で全ての第１欠陥を撮像できるとは限らない。
【００５８】
そこで、本実施の形態の図１の欠陥検出装置４００では、検査走査と同時に実施するレビュー動作だけではレビューしきれないような第１欠陥について、ピッチ送り時と同時に実施するレビュー動作にて、レビューを行う。
【００５９】
これにより、図７の従来の欠陥検出装置２００よりも、図１の基板８１２の全面に対する検査走査の終了時に、レビューを完了した第１欠陥の数を増加させることが可能である。
【００６０】
ここで、検査走査時に検出される第１欠陥の具体的な分布を図３に示して、レビュー動作について説明する。図３には、第１検査走査で検出された第１欠陥８０２、８０３、８０４、８０５を黒丸で示す。また、第１検査走査時における図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心の通る軌跡を図３の点線の矢印８０６で示す。
【００６１】
これらの、第１欠陥８０２〜８０５に対してレビュー動作を実施する。詳細は後述するが、検査走査に要する時間の方がピッチ送りに要する時間よりも長く、検査走査と同時に実施されるレビュー動作の方がより多くの第１欠陥を撮像できる。つまり、第１ピッチ送り時よりも、第２検査走査時の方が、より多くの第１欠陥を撮像することができる。
【００６２】
例えば、第２検査走査と同時に実施されるレビュー動作にて、より多くの第１欠陥を撮像できるように算出されたスケジュールでは、第１欠陥８０２、８０４、８０５を検査走査と同時に実施するレビュー動作にてレビュー可能であるとする。そこで、算出したスケジュールではレビューすることのできない図３の第１欠陥８０３について、第１ピッチ送り時にてレビューを行う。
【００６３】
図１のレビュー光学系８１６の撮像領域の中心の通る軌跡が、図４の実線の矢印８１８で示すように、第１欠陥８０３上を通過する。これにより、第１ピッチ送り時に第１欠陥８０３のレビューを実施する。なお、第１ピッチ送り時の図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心の通る軌跡は図４の点線の矢印８０７の様に、基板８１２に対して傾斜した状態となる。このとき、詳細は後述するが、第１ピッチ送りに要する時間は非常に短いため、第１ピッチ送りが開始される前に、図１のレビュー光学系８１６を第２Ｙ軸レールに沿って移動させて、レビュー光学系８１６と図３の第１欠陥８０３とのＹ方向における位置を合わせておくことが好ましい。これにより、第１ピッチ送りが開始されて、基板８１２が移動した際に、自動的に、第１欠陥８０３に図１のレビュー光学系８１６の撮像領域を通過させることができる。
【００６４】
次に、第１ピッチ送りを終了した後に、第２検査走査を実施する際の図１のレビュー光学系８１６の撮像領域の中心が通る軌跡を図５に示す。図１のレビュー光学系８１６の撮像領域の中心が通る軌跡は、図５の実線の矢印８１９に示すように、第１欠陥８０５、８０４、８０２上を通過する。図５では、レビューが未完の第１欠陥８０５、８０４、８０２と区別するため、先の第１ピッチ送り時にレビューを完了した第１欠陥８０３を点線で表示する。
【００６５】
また、第２検査走査を実施する際の図１の検査光学系８１５の撮像領域の中心が通る軌跡を図５の点線の矢印８０８で示し、第２検査走査で新たに検出される第１欠陥８０９〜８１１を黒丸で示す。この第１欠陥８０９〜８１１は、第２ピッチ送りや第３検査走査と同時に実施されるレビュー動作にて、レビューされる。以下、検査走査で検出された第１欠陥は、以降のピッチ送りと検査走査との両方の動作時にて、レビュー動作が実施される。
【００６６】
ここで、図１の欠陥検出装置４００による検査走査とレビュー動作についてまとめる。まず、基板８１２をＸ方向（第１方向）に移動させることで、検査光学系８１５と基板８１２とを第１方向に相対移動させ、この第１方向への相対移動と同時に、検査光学系８１５を用いて基板８１２を撮像して第１欠陥を検出する（第１欠陥検出工程）。次に、基板８１２を第１方向と反対方向へ移動させて、この基板８１２と検査光学系８１５とを第１方向と反対方向に相対移動させ、この第１方向と反対方向への相対移動と同時に、検査光学系８１５をＹ方向（第２方向）へ移動させて、この検査光学系８１５と基板８１２とを第２方向に相対移動させる（移動工程）。また、レビュー光学系８１６を用いて第１欠陥を撮像して第２欠陥を検出する工程（第２欠陥検出工程）を、第１欠陥検出工程と同時に実施し、また、移動工程とも同時に第２欠陥検出工程を実施する。なお、第１欠陥検出工程と同時に実施する第２欠陥検出工程は、上述の第２検査走査以降の検査走査と同時に実施するレビュー動作に相当する。
【００６７】
なお、検査走査を終了したか否かの判断は、制御部８１７により行う。具体的には、Ｘ軸レール３０１、第１Ｙ軸レール３０３、第２Ｙ軸レール３０４、それぞれに設けられたエンコーダ検出器からの値に基づいたり、検査光学系８１５で基板８１２の終端部を撮像したりして、検査走査を基板８１２の全面に実施したか否かの判断を制御部８１７で行う。検査走査を完了していないと判断した場合、基板８１２の全面を検査するまで上述の第１移動工程と第２移動工程とを繰り返して第１欠陥検出工程を基板８１２の被検査領域の全面に対して実施する。
【００６８】
また、基板８１２の全面に対する検査走査を終了した時点では、検査光学系８１５により第１欠陥が複数個検出され、これらのうちの一部について、レビュー光学系８１６によるレビューが完了して第２欠陥として検出されている。このとき、検査光学系８１５により検出された第１欠陥の中には、レビュー光学系８１６にレビューされていない欠陥（第２欠陥として未検出の欠陥）も存在する。そこで、レビュー光学系８１６の撮像位置に、この未撮像の第１欠陥を合わせるように、基板８１２とレビュー光学系８１６とを移動させ、レビューを行う。つまり、基板８１２をＸ方向に移動させ、レビュー光学系８１６をＹ方向に移動させて、それまで検査走査を終了した時点で検出されている第１欠陥のうちのレビュー光学系８１６で未撮像の欠陥について撮像を行う。
【００６９】
なお、図１の欠陥検出装置４００では、制御部８１７からの命令を受けて、各構成が上述の動作を実施する。つまり、制御部８１７は、検査光学系８１５に基板８１２を撮像させて第１欠陥を検出させる動作と、第１移動部（第１Ｙ軸レール３０３と第１Ｙ軸可動子３０５）に基板８１２と検査光学系８１５とを第１方向（Ｙ方向）に相対移動させる動作と、レビュー光学系８１６に第１欠陥を撮像させて第２欠陥を検出させる動作と、を同時に実施させる。さらに、制御部８１７は、第１移動部に基板８１２と検査光学系８１５とを第１方向と反対方向に相対移動させる動作と、第２移動部（第２Ｙ軸レール３０４と第２Ｙ軸可動子３０６）に基板８１２と検査光学系とを第２方向（Ｙ方向）に相対移動させる動作と、レビュー光学系８１６に第１欠陥を撮像させて第２欠陥を検出させる動作と、を同時に実施させる。
【００７０】
以上が、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００による検査走査とレビュー動作との説明である。なお、検査走査とレビュー動作とをあわせて、欠陥検出と呼び、全ての第２欠陥の検出を終了した時点を欠陥検出の終了と呼ぶ。
【００７１】
続いて、本実施の形態に係る欠陥検出装置４００が、被検査物である基板８１２をＸ方向に移動させ、検査光学系８１５とレビュー光学系８１６とをＹ方向に移動させることによる作用と効果を説明する。
【００７２】
図７の従来の欠陥検出装置２００は、図８のように、ピッチ送り時に、検査光学系１０３をＹ方向に距離Ｓｙだけ移動させる。一方、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００は、ピッチ送り時に、検査光学系８１５を図２のようにＹ方向に距離Ｓｙだけ移動させると同時に、基板８１２をＸ方向に距離Ｗｘだけ移動させる。つまり、図１の欠陥検出装置４００は、従来に比べ、基板８１２を余分に移動させることとなり、この余分な移動に要する分だけ、基板８１２の全面の検査走査を完了するまでの時間が長くなる場合がある。
【００７３】
そこで、欠陥検出装置４００は、検査光学系８１５をＹ方向に距離Ｓｙだけ移動させるのを完了するまでの間に、基板８１２をＸ方向に距離Ｗｘだけ移動させるのを完了する。これにより、基板８１２の全面の検査走査を完了するまでの時間を従来のものと不変とすることができる。
【００７４】
図２の距離Ｓｙは、図１の検査光学系８１５の視野幅に基づく値であり、図２の距離Ｗｘは基板８１２の辺に基づく値であるため、一般的に、距離Ｓｙよりも距離Ｗｘの方が長い。距離Ｓｙよりも距離Ｗｘの方が長いにもかかわらず、図１の検査光学系８１５をＹ方向に距離Ｓｙだけ移動させるのを完了するまでの間に、基板８１２をＸ方向に距離Ｗｘだけ移動させることを可能とする原理について、以下に説明する。
【００７５】
図１の検査光学系８１５は第１Ｙ軸可動子３０５に取り付けられているため、検査光学系８１５をＹ方向に移動させるには、第１Ｙ軸可動子３０５を第１Ｙ軸レール３０３により移動させねばならない。また、検査走査を実施する回数を低減させるため、複数の検査光学系８１５が第１Ｙ軸可動子３０５に取り付けられている場合が多い。このため、複数の検査光学系８１５を備える第１Ｙ軸可動子３０５の質量は大きく、高速に移動させるのは困難である。
【００７６】
さらに、第１Ｙ軸可動子３０５を移動させる際には、移動による振動が検査光学系８１５に伝わる。検査光学系８１５は基板８１２を撮像するため、基板８１２と対向する側を保持することができず、この対向する側に振幅の大きな振動が生じやすい。振動した状態では、検査光学系８１５は基板８１２の撮像を実施することができない。このため、ピッチ送り後であって次の検査走査を行うまでに、検査光学系８１５の振動が収まり、静定するまで、第１Ｙ軸可動子３０５を静止する（静定させる）ことが望ましい。
【００７７】
加えて、検査光学系８１５をＹ方向へ移動させるに際して、始点から終点まで（例えば、図２のＣ１からＥ１）の間で加速と減速とを実施する。このとき、検査光学系８１５は質量が大きいため、停止させるのに要するエネルギを考慮すると、加速の量に強い制限が加わることが理解できる。更に、急停止を行うと、大きな振動が検査光学系８１５に伝わり、静定時間を長くとる必要がある。加えて、距離が短い分、速度を上げにくい。つまり、移動量は小さくとも、検査光学系８１５を移動させるには多くの時間が必要となる。
【００７８】
一方、基板８１２は、一般的に、検査光学系８１５を複数個備える第１Ｙ軸可動子３０５に比べて質量が小さいため、基板８１２を高速に移動させることが可能である。また、検査光学系８１５と異なり、ステージ３００上のＸ軸レール３０１（上の可動子）により、その両端部を保持されることで、基板８１２には移動に伴う振動がほとんど生じない。また、振動が生じたとしても、質量の観点から、検査光学系８１５の振動に比べて基板８１２の振動は直ぐにおさまる。
【００７９】
更に、基板８１２を移動させる際にも、始点から終点までの間で加速と減速とを実施するが、このとき、基板８１２は質量が小さく、停止させるのに要するエネルギを考慮に入れても、加速の量を検査光学系８１５の場合よりも大きくすることができる。また、距離が長い分、より多くの加速が可能である。その上、静定時間をほとんど設ける必要がない。このため、移動量は大きくても、高速に基板８１２を移動させることが可能である。
【００８０】
つまり、本実施の形態に係る欠陥検出装置４００では、検査光学系８１５をＹ方向に移動させるのに要する時間と、基板８１２をＸ方向に移動させるのに要する時間とを等しくすることが可能である。
【００８１】
ここで、第１検査走査、第１ピッチ送り、第２検査走査、を実施する際の、時間の経過について図６を用いて説明する。図６は、第１検査走査から第２検査走査を実施するまでの時間の経過について示した模式図である。
【００８２】
図６の様に、第１検査走査と第２検査走査との間では、図１の検査光学系８１５のＹ方向への移動と基板８１２のＸ方向への移動とが実施される。このとき、検査光学系８１５を移動させるに際して、振動を抑えるのに必要な時間を静定時間（図６では静定と表示）とすると、ピッチ送りに要する時間には静定時間が含まれることとなる。このとき、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００は、静定時間を含めたピッチ送り時間と、基板８１２のＸ方向への移動時間とを等しくすることができる。図７の従来の欠陥検出装置２００でも、検査光学系１０３をＹ方向に移動させるため、静定時間を含めたピッチ送りに要する時間は、図１の本実施の形態に係る欠陥検出装置４００と同じである。つまり、欠陥検出装置４００は、従来と同じピッチ送り時間内に、基板８１２をＸ方向へ移動してレビュー動作を実施するため、図７の従来の欠陥検出装置２００よりも、効率良く（従来に比べて、検査に要する時間の増加をほとんど伴わずに、レビュー光学系８１６にて撮像する欠陥の数を増加することが可能）、第１欠陥のレビューを実施することが可能である。
【００８３】
さらに、静定時間が長くなる程、図７の従来の欠陥検出装置２００では、静定時間を含めたピッチ送りに要する時間が長くなり、検査に寄与しない無駄時間が増加する。しかし、図１の本実施の形態に係る欠陥検出装置４００では、静定時間が増えても、その時間を利用して、レビュー動作を実施することができるため、より効率的にレビューを実施することが可能である。
【００８４】
なお、移動により生じる検査光学系８１５の振動が静定するまで待機する工程（静定工程）は、図１の検査光学系８１５をＹ方向に移動させた後（ピッチ送りの後）に、実施する。静定工程により静定時間を設けて、検査光学系８１５による撮像の安定化を図ると共に、静定工程に要する時間を有効利用して、より多くのレビューを実施することができる。なお、静定工程で挿入する静定時間は、例えば０．３秒〜１秒程度である。
【００８５】
なお、図１の検査光学系８１５により検出された第１欠陥の全てに対して、レビューを実施する必要が無い場合もある。この場合、検出された第１欠陥に優先順位を設けて、順位が上位の第１欠陥についてのみレビューを行うようなスケジュールを設定し、設定したスケジュールに基づいてレビュー動作を実施すればよい。スケジュールの設定方法については、特許文献１に詳細が記載されている。
【００８６】
ここで、ピッチ送りに要する時間よりも検査走査に要する時間の方が長い理由について補足する。
【００８７】
図１の欠陥検出装置４００は、検査光学系８１５で撮像した画像を処理して、第１欠陥の位置等の情報を取得し、取得した位置における第１欠陥の画像をレビュー光学系８１６で撮像する。このため、検査光学系８１５による検査走査を実施する際には、画像処理を実施するのに必要な情報を取得するだけの時間を要する。つまり、基板８１２の移動には、画像処理を実施するための速度制限が課せられる。更に、情報にノイズが含まれるのを防止するため、検査走査中における画像取得時には、基板８１２の移動速度を一定に保たなければならない。本実施の形態１では検査走査時の基板８１２の移動速度を２５０ｍｍ／ｓとした。
【００８８】
一方、レビュー光学系８１６によるレビュー動作を実施する際には、画像処理を行わないため、基板８１２の移動速度は、レビュー光学系８１６で第１欠陥の静止画を撮像できる速度であればよい。単に静止画を撮像するだけならば、画像処理を伴う検査走査よりも高速に移動可能である。例えば、レビュー光学系８１６に用いるカメラの露光時間を短くして、ストロボを用いて光量を増加させたり、高感度のカメラを用いたりすることで、１０００ｍｍ／ｓ程度で基板８１２を移動させても、レビューが可能である。なお、ピッチ送り時には、検査光学系８１５による撮像を実施しないため、基板８１２を高速に移動させてレビュー動作を実施しても、レビューを行うことができる。
【００８９】
これらが、ピッチ送りに要する時間よりも検査走査に要する時間の方が長い理由の補足である。
【００９０】
以上が、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００において、基板８１２をＸ方向に移動させ、検査光学系８１５をＹ方向に移動させる動作の作用と効果との説明である。
【００９１】
次に、欠陥検出装置４００の性能についてシミュレーションを行った結果を説明する。比較のため、同じ条件において図７の従来の欠陥検出装置２００についてもシミュレーションを行った。
【００９２】
シミュレーションの条件としては、図１の基板８１２のＸ方向の長さＷｘ＝１２５０ｍｍ、基板８１２のＹ方向の長さＷｙ＝２２００ｍｍ、検査光学系８１５の視野幅Ｓｙ＝３２ｍｍ、検査走査に要する時間ｔｉ＝５秒、検査走査の回数ｎｉ＝１４回、ピッチ送りに要する時間ｔp＝２秒、ピッチ送りの回数ｎp＝１３回、検査光学系の数ｎo＝５個、レビューをすべき欠陥（第１欠陥）の数ｎf＝４０個、基板８１２の搬送などに要する時間ｔe＝１９秒とした。なお、図１の基板８１２と図７の基板１０９とを同じ被検査物としたため、以下、被検査物を基板８１２と記載する。
【００９３】
図７の従来の欠陥検出装置２００では、基板８１２の全面に対して検査走査を終了するまでに要した時間が１１５秒であり、検査走査の終了時にレビューを完了した欠陥の数は３０個であった。
【００９４】
一方、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００では、基板８１２の全面に対して検査走査を終了するまでに要した時間は１１５秒であり、検査走査の終了時にレビューを完了した欠陥の数は３９個であった。
【００９５】
このように、検査走査の終了時において、図７の従来の欠陥検出装置２００に比べて、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００では、より多くのレビューを実施することができる。
【００９６】
更に、ピッチ送り時に基板８１２を高速に移動させることで、図７の従来の欠陥検出装置２００とほとんど同じ時間で検査走査を終了することができる。
【００９７】
なお、検査走査の終了時において、レビューを完了していない欠陥については、レビュー動作のみを行う、いわゆる落ち穂拾いレビューを実施する。
【００９８】
落ち穂拾いレビューでは、基板８１２に広く分布する欠陥の１つ１つに位置決めしてレビューを実施するため、レビューを完了するまでに１点あたり２秒程度の長い時間がかかる。このため、落ち穂拾いレビューを実施すべき欠陥の数が多い程、欠陥検出の終了までに多くの時間が必要となる。つまり、検査走査の終了時点で、より多くのレビューを終了することが、欠陥検出の終了までに要する時間の短縮につながる。
【００９９】
ここで、上記のシミュレーションに、落ち穂拾いレビュー時に要する時間ｔg＝２秒／個、を条件として更に追加した場合のシミュレーション結果について説明する。
【０１００】
図７の従来の欠陥検出装置２００では、１０個の欠陥について落ち穂拾いレビューを実施する。このとき、落ち穂拾いレビューに要する時間は２０秒となり、欠陥検出の終了までに要する時間は１３５秒となる。
【０１０１】
一方、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００では、１個の欠陥について落ち穂拾いレビューを実施するため、落ち穂拾いレビューに要する時間は２秒となり、欠陥検出の終了までに要する時間は１１７秒となる。
【０１０２】
このように、落ち穂拾いレビューを実施する場合において、図７の従来の欠陥検出装置２００に比べ、本実施の形態に係る図１の欠陥検出装置４００は、欠陥検出の終了までの時間を短縮することが可能である。
【０１０３】
なお、本実施の形態では、検査光学系８１５とレビュー光学系８１６とを同一の撮像系保持手段３０２に配置したが、検査光学系８１５とレビュー光学系８１６とを別々の撮像系保持手段に配置しても良い。これらの撮像系保持手段を移動手段により移動させることで、被検査物である基板８１２と検査光学系８１５とのＸ方向（及びその反対方向）の相対移動と、基板８１２とレビュー光学系８１６とのＸ方向（及びその反対方向）の相対移動とをそれぞれ、自由に実施することが可能である。
【０１０４】
また、上述の基板８１２を移動させる場合に比べ、動作の速度は低下するが、検査光学系８１５とレビュー光学系８１６とを保持する撮像系保持手段３０２を、新たにＸ軸レール等の移動手段を設けて、この移動手段によって移動させることで、これらの相対移動を実現してもよい。
【０１０５】
また、移動手段を設けて基板８１２をＹ方向に移動させることで、基板８１２、検査光学系８１５、レビュー光学系８１６これらのＹ方向の相対移動を実施してもよい。ただし、基板８１２をＹ方向に移動させる場合は、門型の撮像系保持手段３０２のサイズを大きくする必要があるため、装置の小型化を図る場合は、検査光学系８１５、レビュー光学系８１６をＹ方向にそれぞれ移動させることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、プラズマ表示装置や液晶表示装置やプリント配線板や太陽電池の欠陥検出や、あるいは半導体の製造工程中のパターンの欠陥検出などの用途にも適用できる。
【符号の説明】
【０１０７】
３００ ステージ
３０１ Ｘ軸レール
３０２ 撮像系保持手段
３０３ 第１Ｙ軸レール
３０４ 第２Ｙ軸レール
３０５ 第１Ｙ軸可動子
３０６ 第２Ｙ軸可動子
４００ 欠陥検出装置
８１２ 基板
８１５ 検査光学系
８１６ レビュー光学系
８１７ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物と検査光学系とを第１方向に相対移動させると同時に、前記検査光学系を用いて前記被検査物を撮像して第１欠陥を検出する第１欠陥検出工程と、
前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と直交する第２方向に相対移動させると同時に、前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と反対方向に相対移動させる移動工程と、
レビュー光学系を用いて前記第１欠陥を撮像して第２欠陥を検出する第２欠陥検出工程と、を有し、
前記第１欠陥検出工程と同時に前記第２欠陥検出工程を実施し、
前記移動工程と同時に前記第２欠陥検出工程を実施する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項２】
前記第１欠陥検出工程と前記移動工程とを繰り返して前記第１欠陥検出工程を前記被検査物の被検査領域の全面に対して実施する
ことを特徴とする請求項１に記載の欠陥検出方法。
【請求項３】
前記第１欠陥検出工程と前記移動工程とを繰り返して前記第１欠陥検出工程を前記被検査物の被検査領域の全面に対して実施した後に、それまで検出された前記第１欠陥のうちの前記第２欠陥として未検出の欠陥について、前記レビュー光学系を用いて撮像して前記第２欠陥を検出する
ことを特徴とする請求項２に記載の欠陥検出方法。
【請求項４】
前記第１欠陥検出工程の前記第１方向への相対移動と前記移動工程の前記第１方向と反対方向への相対移動とは、前記被検査物を移動させて実施する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の欠陥検出方法。
【請求項５】
被検査物を撮像して第１欠陥を検出する検査光学系と、
前記第１欠陥を撮像して第２欠陥を検出するレビュー光学系と、
前記被検査物と前記検査光学系とを第１方向及び該第１方向と反対方向に相対移動させる第１移動部と、
前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と直交する第２方向に相対移動させる第２移動部と、
前記第１移動部に前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と反対方向に相対移動させる動作と、前記第２移動部に前記被検査物と前記検査光学系とを前記第２方向に相対移動させる動作と、前記レビュー光学系に前記第１欠陥を撮像させて前記第２欠陥を検出させる動作と、を同時に実施させる制御部と、
を備える欠陥検出装置。
【請求項１】
被検査物と検査光学系とを第１方向に相対移動させると同時に、前記検査光学系を用いて前記被検査物を撮像して第１欠陥を検出する第１欠陥検出工程と、
前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と直交する第２方向に相対移動させると同時に、前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と反対方向に相対移動させる移動工程と、
レビュー光学系を用いて前記第１欠陥を撮像して第２欠陥を検出する第２欠陥検出工程と、を有し、
前記第１欠陥検出工程と同時に前記第２欠陥検出工程を実施し、
前記移動工程と同時に前記第２欠陥検出工程を実施する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項２】
前記第１欠陥検出工程と前記移動工程とを繰り返して前記第１欠陥検出工程を前記被検査物の被検査領域の全面に対して実施する
ことを特徴とする請求項１に記載の欠陥検出方法。
【請求項３】
前記第１欠陥検出工程と前記移動工程とを繰り返して前記第１欠陥検出工程を前記被検査物の被検査領域の全面に対して実施した後に、それまで検出された前記第１欠陥のうちの前記第２欠陥として未検出の欠陥について、前記レビュー光学系を用いて撮像して前記第２欠陥を検出する
ことを特徴とする請求項２に記載の欠陥検出方法。
【請求項４】
前記第１欠陥検出工程の前記第１方向への相対移動と前記移動工程の前記第１方向と反対方向への相対移動とは、前記被検査物を移動させて実施する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の欠陥検出方法。
【請求項５】
被検査物を撮像して第１欠陥を検出する検査光学系と、
前記第１欠陥を撮像して第２欠陥を検出するレビュー光学系と、
前記被検査物と前記検査光学系とを第１方向及び該第１方向と反対方向に相対移動させる第１移動部と、
前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と直交する第２方向に相対移動させる第２移動部と、
前記第１移動部に前記被検査物と前記検査光学系とを前記第１方向と反対方向に相対移動させる動作と、前記第２移動部に前記被検査物と前記検査光学系とを前記第２方向に相対移動させる動作と、前記レビュー光学系に前記第１欠陥を撮像させて前記第２欠陥を検出させる動作と、を同時に実施させる制御部と、
を備える欠陥検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−２４６６６（Ｐ２０１３−２４６６６Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５８５３２（Ｐ２０１１−１５８５３２）
【出願日】平成２３年７月２０日（２０１１．７．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２０日（２０１１．７．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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