JP2001201461A - 異物検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検査対象基板が大きくても、検査光の走査
（スキャン）が１回で済み、短時間で所定の異物検査を
行うことができる異物検査装置を提供すること。 【解決手段】 検査ステージ２に保持された検査対象基
板１の表面１ａに対して光源５からの光４を照射し、そ
のときの検査対象基板１の表面１ａからの散乱光８をリ
ニアアレイセンサ９で検出するようにした異物検査装置
において、前記リニアアレイセンサ９を、複数個、その
長さ方向において直列かつその両端部が所定長さだけオ
ーバーラップするようにして配置するとともに、前記検
査ステージ２または前記光源５を含む照射光学系３を、
リニアアレイセンサ９の配置方向と直交する方向におい
て直線的に移動するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば液晶表示
装置に組み込まれるガラス基板や、ＬＳＩ製造プロセス
において半導体ウェハに回路パターンを焼き付けるため
に用いられるレティクルやマスク、あるいは、回路パタ
ーンが形成された製品ウェハなどの検査対象基板の表面
に、異物が付着しているか否かおよびその大きさや付着
場所を特定することができる異物検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時の異物検査装置においては、検査対
象基板の表面からの散乱光を検出する光検出器として、
例えばＣＣＤアレイセンサなどのリニアアレイセンサを
用いたものが開発されつつある。これは、リニアアレイ
センサによれば位置情報を直接得ることができ、信号処
理などにおいて好都合であるからである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記リニア
アレイセンサは、市販されているもので最大長さが約３
０ｃｍであり、このため、これより大きな幅または長さ
を有する基板における異物検査に際しては、図４に示す
ように、検査対象である基板を載置する検査ステージを
何度も動かす必要があった。すなわち、図４において、
４１はガラスなどの検査対象基板で、Ｘ方向およびこれ
と直交するＹ方向にそれぞれ直線的に移動する検査ステ
ージ４２上に水平に載置されている。４３は検査光とし
ての例えばレーザ光４４を検査対象基板４１の表面（上
面）１ａに照射するための照射光学系で、レーザ光４４
を発するレーザ光源４５と光走査装置４６とからなる。
そして、レーザ光源４５は、検査ステージ４２のＸ方向
の一端側の上方に設けられている。また、光走査装置４
６は、レーザ光源４５からのレーザ光４４を、Ｙ方向に
おいて適宜幅走査するもので、例えばガルバノミラーよ
りなる。

【０００４】そして、４７はレーザ光４４が検査対象基
板４１に照射されたときに検査対象基板４１の表面４１
ａにおいて生ずる散乱光を検出するためのリニアアレイ
センサで、例えばＣＣＤアレイセンサよりなり、前記Ｙ
方向に沿うようにして設けられている。

【０００５】前記構成の異物検査装置においては、リニ
アアレイセンサ４７の全長（Ｙ方向の長さ）に比べて、
検査対象基板４１のＹ方向の長さがかなり大きいので、
次のようにしてレーザ光４４を照射する。すなわち、 １．レーザ光４４を走査しながら検査ステージ４２を、
符号で示すように、Ｘ方向に直線的に移動させて、検
査対象基板４１の一端側４１ｂから他端側４１ｃまで照
射する。 ２．そして、検査ステージ４２を、符号で示すよう
に、Ｘ方向に直線的に移動させて、検査対象基板４１を
図４に示す位置に復帰させる。 ３．検査ステージ４２を、符号で示すように、Ｙ方向
に移動させて、走査すべき範囲を設定し、前記ーザ光４
４を走査しながら検査ステージ４２を矢印Ｘ方向に直線
的に移動させて、次の照射を行って検査を行う。 ４．以下、上記１．〜３．までの動作を繰り返して、検
査対象基板４１の全面を検査するのである。

【０００６】上述のように、従来においては、検査対象
基板４１が大きくなると、検査ステージ４２を何度も移
動させる必要があり、その操作が煩わしいとともに、異
物検査に要する時間がそれだけ多くなるといった不都合
があった。

【０００７】これに対して、光検出器としてカメラレン
ズを用い、検査対象基板４１の像を縮小して検査するこ
とも考えられるが、光学系の構成が複雑になる割りに
は、検査に要する時間をそれほど短縮することができな
いといった不都合がある。

【０００８】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、検査対象基板が大きくても、検
査光の走査（スキャン）が１回で済み、短時間で所定の
異物検査を行うことができる異物検査装置を提供するこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、検査ステージに保持された検査対象
基板の表面に対して光源からの光を照射し、そのときの
検査対象基板の表面からの散乱光をリニアアレイセンサ
で検出するようにした異物検査装置において、前記リニ
アアレイセンサを、複数個、その長さ方向において直列
かつその両端部が所定長さだけオーバーラップするよう
にして配置するとともに、前記検査ステージまたは前記
光源を含む照射光学系を、リニアアレイセンサの配置方
向と直交する方向において直線的に移動するようにして
いる。

【００１０】上述のように、リニアアレイセンサを、複
数個、その長さ方向に並べているので、たとえ、リニア
アレイセンサ単体が検査対象基板の幅または長さほど長
くなくても、大きな基板を、唯１回のスキャンによって
検査することができる。前記構成において、隣接するリ
ニアアレイセンサを、その両端部において互いにオーバ
ーラップさせているのは、リニアアレイセンサは、その
構造上、両端部にセンサ部分が形成されてなく、所謂不
感帯部分が存在し、前記オーバーラップさせることによ
り、不感帯部分をなくすためである。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、図面を
参照しながら説明する。図１および図２は、この発明の
一つの実施の形態を示す。これらの図において、１はガ
ラスなどの検査対象基板で、Ｘ方向において直線的かつ
往復自在に移動する検査ステージ２上に水平に載置され
ている。３は検査光としての例えばレーザ光４を，検査
対象基板１の表面１ａに照射するための照射光学系で、
レーザ光源５と光走査装置６とからなる。そして、レー
ザ光源５は、検査ステージ２のＸ方向の一端側の上方に
設けられている。また、光走査装置６は、例えばガルバ
ノミラーからなり、レーザ光源５から発せられるレーザ
光４を、前記Ｘ方向と直交するＹ方向において適宜幅走
査し、検査ステージ２上の検査対象基板１の幅方向（前
記Ｘ方向と直交するＹ方向）全体を走査できるように構
成されている。

【００１２】そして、７は走査されたレーザ光４が検査
対象基板１に照射されたときに検査対象基板１の表面１
ａにおいて生ずる散乱光８を検出するための検出光学系
で、複数のリニアアレイセンサ９と、これに対応して設
けられる複数の集光レンズアレイ１０とからなる。そし
て、リニアアレイセンサ９は、例えばＣＣＤアレイセン
サよりなり、前記Ｙ方向に沿うようにして、直線的に設
けられている。より詳しくは、リニアアレイセンサ９
は、その長さ方向に直列、かつ、検査ステージ２が移動
するＸ方向と直交するように、しかも、少なくとも検査
対象基板１の幅方向長さ（Ｙ方向長さ）と同じ、より好
ましくは、検査ステージ２の幅方向長さ（Ｙ方向長さ）
と同じになるように、複数個、配置されている。各ＣＣ
Ｄアレイセンサ９は、その長さ方向の両端部にセンサ部
分が形成されてなく、所謂不感帯部分が存在するので、
これをカバーするため、互いの両端部をオーバーラップ
させて不感帯部分が生じないようにしている。そのた
め、図１に示すように、平面視において、各ＣＣＤアレ
イセンサ９は、互いに千鳥状になるように配置されてい
る。また、集光レンズアレイ１０は、各リニアアレイセ
ンサ９に対応するようにしてその下方に設けられ、例え
ばセルフォックレンズ（商品名）などの屈折率分布レン
ズをアレイ化したものよりなる。

【００１３】なお、上記異物検査装置は、装置全体を制
御するパソコンなどの演算制御装置によって制御される
とともに、前記ＣＣＤアレイセンサ９の出力が前記演算
制御装置において処理され、異物の存在位置やその大き
さが特定できるように構成されている。

【００１４】上記構成の異物検査装置においては、検査
対象基板１の幅方向（Ｙ方向）の長さに見合うように、
光走査装置６によってレーザ光４をＹ方向において走査
することができるとともに、検査対象基板１の幅方向
（Ｙ方向）の長さに見合うように、複数のＣＣＤアレイ
センサ９が直列に配置されているので、検査ステージ２
を、その一端側から他端側に１回だけ、前記Ｙ方向に直
交するＸ方向に直線的に移動するだけで、検査対象基板
１の表面１ａの全面を、レーザ光４によって順次走査す
ることができ、そのとき前記表面１ａにおいて生ずる散
乱光８を複数のＣＣＤアレイセンサ９で順次検出するこ
とができる。そして、各ＣＣＤアレイセンサ９の出力を
前記演算制御装置において処理することにより、異物の
有無、存在位置やその大きさなど異物に関する情報が得
られ、検査対象基板１における異物検査を行うことがで
きる。

【００１５】図３は、この発明の他の実施の形態を示す
もので、この実施の形態においては、検査ステージ２の
一端側情報に設けられる照射光学系３を、レーザパター
ンプロジェクタ１１と集光レンズアレイ１２とによって
構成している。すなわち、レーザパターンプロジェクタ
１１は、レーザ光源として用いられ、その発光点１１ａ
を中心にしてＹ方向（検査ステージ２の幅方向）に直線
的に広がったレーザ光４Ａを発するものであり、市販品
として例えばＬＡＳＩＲＩＳ社製のコリメートラインプ
ロジェクタがある。また、集光レンズアレイ１２は、例
えばシリンドリカルレンズなどの屈折率分布レンズをア
レイ化したものよりなり、検査対象基板１の幅（Ｙ方向
の長さ）方向を全体を照射できる程度の長さを有し、レ
ーザパターンプロジェクタ１１と検査ステージ２との間
の光路中に介装されている。

【００１６】上述のように構成された異物検査装置の動
作は、前記第１の実施の形態のそれと同じであるので、
その説明は省略する。そして、この実施の形態において
は、レーザ光源としてレーザパターンプロジェクタ１１
を用いているので、ガルバノメータや走査ミラーなどの
光走査機構を設けなくても、検査対象基板１全体をレー
ザ光４Ａによって照射することができ、照射光学系の構
成が簡単になり、その制御が容易になるとともに、装置
全体を安価に構成できる。

【００１７】上述の実施の形態のいずれにおいても、検
査ステージ２をＸ方向に移動するようにして、検査対象
基板１の表面１ａにレーザ光４または４Ａを照射するよ
うにしていたが、これに代えて、レーザ光源５または１
１を含む照射光学系３をＸ方向に直線的に移動させるよ
うにしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明では、検
査ステージに保持された検査対象基板の表面に対して光
源からの光を照射し、そのときの検査対象基板の表面か
らの散乱光をリニアアレイセンサで検出するようにした
異物検査装置において、前記リニアアレイセンサを、複
数個、その長さ方向において直列かつその両端部が所定
長さだけオーバーラップするようにして配置するととも
に、前記検査ステージまたは光源を、リニアアレイセン
サの配置方向と直交する方向において直線的に移動する
ように構成しているので、検査対象基板が大きくても、
検査光の走査（スキャン）が１回で済み、短時間で所定
の異物検査を行うことができる。

【００１９】したがって、検査対象基板が大型化しても
これを短時間で異物検査を行うことができ、液晶表示装
置やウェーハの大型化に好適に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の異物検査装置の光学系の構成の一例
を概略的に示す平面図である。

【図２】前記光学系の側面構成を概略的に示す図であ
る。

【図３】この発明の異物検査装置の光学系の構成の他の
例を概略的に示す斜視図である。

【図４】従来技術を説明するための図である。

【符号の説明】

１…検査対象基板、１ａ…表面、２…検査ステージ、３
…照射光学系、４…光、５…光源、８…散乱光、９…リ
ニアアレイセンサ、１１…光源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査ステージに保持された検査対象基板
   の表面に対して光源からの光を照射し、そのときの検査
   対象基板の表面からの散乱光をリニアアレイセンサで検
   出するようにした異物検査装置において、前記リニアア
   レイセンサを、複数個、その長さ方向において直列かつ
   その両端部が所定長さだけオーバーラップするようにし
   て配置するとともに、前記検査ステージまたは前記光源
   を含む照射光学系を、リニアアレイセンサの配置方向と
   直交する方向において直線的に移動するようにしたこと
   を特徴とする異物検査装置。