JP2010112803A5 - - Google Patents

Claims (13)

1. 基板表面が鉛直方向に延在するように縦型に固定配置された大型基板をその両側から同時に検査する基板検査装置であって、
   検査すべき基板をはさんで互いに対向するように配置した第１及び第２の検査ヘッドと、
   第１及び第２の検査ヘッドを鉛直面内の第１の方向に同期して移動させる第１の駆動装置及び第１の方向と直交する第２の方向に同期して移動させる第２の駆動装置と、
   第１及び第２の検査ヘッドから出力される出力信号に基づいて欠陥検出を行う信号処理装置とを具え、
   前記第１及び第２の検査ヘッドは、検査ビームを発生する検査ビーム発生装置と、検査ビームを基板表面に対して投射する対物レンズと、前記検査ビーム発生装置と対物レンズとの間の光路中に配置した微分干渉光学系と、基板表面で反射し前記対物レンズを介して前記微分干渉光学系により合成された干渉ビームを受光する第１の光検出手段と、前記検査ビーム発生装置と対物レンズとの間の光路中に配置され、検査ビームを第２の方向に周期的に偏向するビーム偏向装置と、基板表面で反射した後方散乱光を検出する第２の光検出手段とをそれぞれ有し、
   前記第１及び第２の検査ヘッドの第１の方向の移動と前記ビーム偏向手段による第１の方向と直交する第２の方向のビーム走査により、基板の両側の表面を同時に２次元走査することを特徴とする基板検査装置。
2. 請求項１に記載の基板検査装置において、前記第１及び第２の検査ヘッドは、基板を透過した前方散乱光を検出する第３の光検出手段をそれぞれ有し、第１の検査ヘッドの第３の光検出手段は第２の検査ヘッドに搭載され、第２の検査ヘッドの第３の光検出手段は第１の検査ヘッドに搭載され、
   第１の検査ヘッドから出射した検査ビームにより発生した前方散乱光は第２の検査ヘッドに搭載されている第３の光検出手段により検出され、第２の検査ヘッドから出射した検査ビームにより発生した前方散乱光は第１の検査ヘッドに搭載されている第３の光検出手段により検出されることを特徴とする基板検査装置。
3. 請求項２に記載の基板検査装置において、前記信号処理装置は、前記第１の光検出手段からの出力信号に基づいて主として基板表面に存在する凹凸欠陥を検出し、前記第２の光検出手段からの出力信号に基づいて主として基板表面に存在する異物欠陥を検出し、前記第３の光検出手段からの出力信号に基づいて主として基板内部に存在する内部欠陥を検出することを特徴とする基板検査装置。
4. 請求項１、２又は３に記載の基板検査装置において、前記検査ビーム発生装置は、基板表面上において長軸が前記第１の方向に延在する断面楕円形の検査ビームを発生し、前記ビーム偏向装置の回転軸線は入射する検査ビームの長軸と平行になるように設定され、基板表面は、長軸が第１の方向に延在する楕円形の検査ビームにより第２の方向に周期的に走査されることを特徴とする基板検査装置。
5. 請求項４に記載の基板検査装置において、前記第１の光検出手段は、光入射面が一方向に沿って配列された複数の光ファイバと、各光ファイバにそれぞれ光学的に結合された受光素子とを有し、前記光ファイバの光入射面の配列方向と入射する干渉ビームの長軸とが一致するように構成したことを特徴とする基板検査装置。
6. 請求項１から５までのいずれか１項に記載の基板検査装置において、前記第２の光検出手段は、基板表面から出射した後方散乱光を集光する集光素子と、後方散乱光を受光するフォトマルチプライヤと、前記集光素子から出射した後方散乱光をフォトマルチプライヤに入射させるミラー光学系とを有し、
   前記集光素子は、基板表面から出射した後方散乱光が入射する光入射開口と、前記光入射開口の開口径よりも大きい開口径を有し、後方散乱光が出射する光出射開口と、光入射開口と光出射開口との間に形成した反射性の内周面とを有する中空形状体により構成したことを特徴とする基板検査装置。
7. 請求項６に記載の基板検査装置において、前記中空形状体の光入射開口及び光出射開口は楕円形状に形成され、
   前記反射性内周面は、前記楕円の長軸を含む第１の面で切って見た場合、回転放物面により規定される曲面状に形成され、前記第１の面と直交する第２の面で切った見た場合、楕円面により規定される曲面状に形成され、
   当該反射性内周面に入射した後方散乱光は光軸にほぼ平行に出射することを特徴とする基板検査装置。
8. 請求項１から７までのいずれか１項に記載の基板検査装置において、前記第３の光検出手段は、基板から出射した前方散乱光を受光する集光レンズと、孔が形成されている孔付きミラーと、孔付きミラーから出射した前方散乱光を受光するフォトマルチプライヤとを有することを特徴とする基板検査装置。
9. 請求項１から８までのいずれか１項に記載の基板検査装置において、前記基板として、ガラス基板、石英基板、表面にハーフトーン膜又は遮光膜が形成されている基板、又はペリクルが用いられることを特徴とする基板検査装置。
10. 検査すべき基板の表面を検査ビームにより走査し、基板から出射する反射光を受光する検査ヘッドと、検査ヘッドを基板表面と直交する光軸方向に変位させるヘッド駆動装置と、検査ヘッドに搭載された光検出手段から出力される出力信号に基づいて欠陥を検出する信号処理装置とを具え、前記検査ヘッドは、
    検査ビームを発生する検査ビーム発生装置と、検査ビームを検査すべき基板に向けて投射する対物レンズと、基板表面で反射した反射ビームを受光する光検出手段と、光検出手段からの出力信号に基づき、基板表面に対する検査ビームの焦点状態を検出する焦点検出装置と、基板表面に対する検査ビームの焦点状態を制御する焦点制御信号を発生するオートフォーカス機構とを有することを特徴とする基板検査装置。
11. 請求項１０に記載の基板検査装置において、前記オートフォーカス機構は、検査ビームの波長とは異なる波長の焦点検出ビームを発生する光源と、光源から出射した焦点検出ビームを前記対物レンズを介して基板表面に向けて投射する光学系と、分割線をはさんで隣接する第１及び第２の２個の受光領域を有し、基板で反射した焦点検出ビームを受光する光検出器と、光検出器と前記対物レンズとの間の光路中に配置され、基板で反射した焦点検出ビームを、光検出器の分割線と直交する方向に変位させるビーム調整手段と、前記２個の受光領域からの出力信号に基づいて焦点制御信号を出力する信号処理手段とを有することを特徴とする基板検査装置。
12. 請求項１１に記載の基板検査装置において、前記検査ビーム発生装置は、入射したビームを一方向にだけ集束させる光学素子を含み、断面が楕円形の検査ビームを発生し、前記光検出手段には、断面が楕円形の反射ビームが入射し、
    前記光検出手段は、光入射面が入射する楕円形の反射ビームの長軸方向に沿って配列された複数の光ファイバと、各光ファイバにそれぞれ光学的に結合された受光素子とを有し、
    前記焦点検出装置は、光ファイバの配列方向の中央に位置する光ファイバに結合された受光素子からの出力信号と端部に配列された光ファイバに結合された受光素子からの出力信号とに基づいて検査ビームの焦点状態を検出することを特徴とする基板検査装置。
13. 請求項１０又は１１に記載の基板検査装置において、欠陥検査に先立って、検査ヘッドを対物レンズの光軸方向に沿って連続的に変位させ、前記焦点検出装置からの出力信号に基づいて検査ヘッドの最良の焦点位置を検出し、前記ビーム調整手段を調整することにより、検出された最良の焦点位置に前記オートフォーカス機構の合焦位置を設定し、その焦点状態において欠陥検査が行われることを特徴とする基板検査装置。