JP5161601B2 - 基板検査装置および基板検査プログラム - Google Patents
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Description
これらの図1および図2において、半導体ウェハやディスプレイ基板などの被検体10の上方には、光源を有する2つの照明部2が配置されている。これらの照明部2から出力された光束は、コリメートレンズ11により平行光束Piに整形され、被検体10に対して入射角θiでライン照明される。2つの照明部2は、コリメートレンズ11の光軸Oxiに対称な位置に設けられている。
図3において、FPD基板1に対して入射角θiでライン照明された照射光6は、FPD基板1で正反射光7として正反射するとともに、回折した回折光8となって現れる。図3に示すように、FPD基板1のパターンは、通常、縦横比の異なる格子形状となっているが、合焦不良欠陥の観察においてはパターン周期の短い方向から照明光6を照射し、その回折光8を観察することでコントラストを良好に観察することが可能な場合が多い。
これらの図4、図5および図6を用いて、パターン周期の短い側から発生する回折光8を撮像手段に取り込むための条件を、実際の基板検査に当てはめながら説明する。
図7は、1枚のガラス基板の中に縦長パターンおよび横長パターンを持つFPD基板1の例を示す図である。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の基板検査装置は、同一パターンの繰り返しである繰返しパターンが表面に形成されたシート状の基板を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送された前記基板に対して線状の照明光を照射する照明手段と、前記照明手段によって照明された前記基板の線状領域の画像を撮像する撮像手段と、前記照明手段を制御することにより、前記照明手段によって照射される線状の照明光の照射方向を、前記搬送手段によって搬送される前記基板の搬送方向と一致する第1の方向と、前記搬送方向に対して所定の角度を有する第2の方向とで切替える切替手段と、前記繰り返しパターンの縦横サイズが縦方向と横方向とで異なる長さである場合、前記切替手段によって前記照射方向を前記基板の面に平行な方向に切替え、前記縦横サイズの短い方から発生する回折光が取り込めるように、前記照明手段が照射する照明光の照明角度と前記撮像手段によって撮像するための撮像角度とを調整する調整手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明の基板検査装置は、前記照明手段が、前記照明光を射出する射出端面において、前記照明光が幅方向に対して垂直に射出する第1の照明部と前記照明光が前記搬送方向に対して所定の方位角で射出する第2の照明部を有することが望ましい。
すなわち、本発明は、基板に形成された基板パターンの基本形状が長方形形状である場合において、基板の搬送方向に対して基板パターンの長辺、あるいは短辺のどちらが平行であるかという情報に基づき、基板を照明する照明光の照明角度、基板パターンからの回折光を撮像する撮像角度のどちらか一方、あるいは両方を切り換え可能なように構成された基板検査装置である。
図8および図9は、検査ユニット29による横長パターン13の検査を説明するための図であり、図8は、検査ユニット29の平面図であり、図9は、検査ユニット29の側面図である。また、図10および図11は、検査ユニット29による縦長パターン14の検査を説明するための図であり、図10は、検査ユニット29の平面図であり、図11は、検査ユニット29の側面図である。そして、図12は、検査ユニット29を備える基板検査装置の構成を示すブロック図である。
FPD基板1は、その表面に基本形状が長方形である格子パターンが形成されている。また、FPD基板1は、図示しない搬送装置によって図8中の矢印ハ(X方向)に沿って搬送可能になっている。さらに、FPD基板1の上方には検査ユニット29が設置されており基板検査装置の主要部分を構成している。
まず、撮像素子5は、例えば密着型ラインCCD(Charge Coupled Device)であり、FPD基板1の幅方向に沿って画素が並んでいる。撮像素子5には撮像素子5の画素周期と一致する間隔でレンズが配置されたマイクロレンズアレイ4が取り付けられている。また、マイクロレンズアレイ4に入射する光束を最適に規制するため、撮像素子5の画素ピッチと一致する一定間隔で穴が設けられた絞り3がマイクロレンズアレイ4の瞳位置に配置されている。これらの撮像素子5、マイクロレンズアレイ4および絞り3によって構成される撮像手段は、点Sを中心として、図示しない駆動機構により回転可能に構成され、撮像手段により撮像する出射角θdを可変とする。
図12において、基板搬送制御部19は、FPD基板1を吸着および支持する移動ステージ31をX方向に所定の速度で移動制御するとともに、この移動ステージ31の位置決め制御を行なう機能を有する。
操作者がキーボード22からFPD基板1と共に、検査の開始を指示すると、メモリ23に格納されている検査条件の中から該当するFPD基板1の条件が装置PC15に読み込まれる。
上述したように、図8および図9は、基板1の搬送方向(図8中の矢印ハ)に対して、繰り返しパターンが横長になっている横長パターン13を検査する例である。
この場合、照明部2Bを用いてFPD基板1を照明する。入射角θiと出射角θdは、FPD基板1の短周期側パターンから発生する回折光の観察において、回折光が取り込める条件に設定する。なお、欠陥のコントラストが良好となるような所望の次数の回折光が取り込めるように、照明部2Bによる方位角Φiも変更するようにしてもよい。
シーケンサ16は、照明部2Aまたは照明部2Bの照明光の入射角θiと、撮像素子5での撮像する出射角θdと、照明部2Aあるいは照明部2Bの選択の設定条件を受け取り、光学系制御部18に対して、FPD基板1に対する照明部2Aまたは照明部2Bの照明光の入射角θiとなるように照明手段の角度を制御し、撮像素子5で撮像する出射角θdとなるように撮像手段の角度を制御する。
次に、基板搬送制御部19は、移動ステージ31をX方向に所定の速度で移動制御する。これと共に照明部2Aあるいは照明部2Bから照明光が出射され、これら照明光がシリンドリカルレンズ30により撮像エリア上のXZ面内の点Sで集光する。
画像処理部17は、撮像素子5から出力され検査画像を画像I/F20を介して入力し、この検査画像を処理して合焦不良等の欠陥を抽出し、その欠陥の種類、数、位置、面積等のデータを求め、これらのデータを装置PC15に転送する。
2、2A、2B 照明部(光源)
3 絞り
4 マイクロレンズアレイ
5 撮像素子(ラインイメージセンサ)
6 照明光
7 正反射光
8 回折光
9 結像レンズ
10 被検体
11 コリメートレンズ
12 コリメートレンズ
13 横長パターン
14 縦長パターン
15 装置PC
16 シーケンサ
17 画像処理部
18 光学系制御部
19 基板搬送制御部
20 画像インターフェース(I/F)
21 駆動回路
22 キーボード
23 メモリ
24 画像記憶部
25 モニタTV
26 モニタTV
27 面切替位置
28 カバー
29 検査ユニット
30 シリンドリカルレンズ
31 移動ステージ
32 ホストコンピュータ
Claims (6)
- 同一パターンの繰り返しである繰返しパターンが表面に形成されたシート状の基板を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送された前記基板に対して線状の照明光を照射する照明手段と、
前記照明手段によって照明された前記基板の線状領域の画像を撮像する撮像手段と、
前記照明手段を制御することにより、前記照明手段によって照射される線状の照明光の照射方向を、前記搬送手段によって搬送される前記基板の搬送方向と一致する第1の方向と、前記搬送方向に対して所定の角度を有する第2の方向とで切替える切替手段と、
前記繰り返しパターンの縦横サイズが縦方向と横方向とで異なる長さである場合、前記切替手段によって前記照射方向を前記基板の面に平行な方向に切替え、前記縦横サイズの短い方から発生する回折光が取り込めるように、前記照明手段が照射する照明光の照明角度と前記撮像手段によって撮像するための撮像角度とを調整する調整手段と、
を備えることを特徴とする基板検査装置。 - 前記基板に関する基板情報を格納する基板情報格納手段と、
を備え、
前記切替手段は、予めメモリに格納された前記基板情報に基づいて、前記第1の方向と前記第2の方向とを切替えることを特徴とする請求項1に記載の基板検査装置。 - 前記基板情報格納手段は、前記繰り返しパターンが前記縦横サイズの長い方の方向と前記基板の搬送方向と一致する前記第1の方向とが同一方向である縦長パターンであるのか、前記繰り返しパターンが前記縦横サイズの短い方の方向と前記基板の搬送方向と一致する前記第1の方向とが同一方向である横長パターンであるのかという情報を含み、
前記切替手段は、前記繰り返しパターンが前記縦長パターンであれば、前記照射方向を前記第2の方向に切替え、前記繰り返しパターンが前記横長パターンであれば、前記照射方向を前記第1の方向に切替えることを特徴とする請求項2に記載の基板検査装置。 - 前記照明手段による照明光の照明角度および前記撮像手段による撮像の撮像角度を変化させた際の回折光の強度変化を測定する測定手段と、
を備え、
前記照明手段は、前記測定手段によって測定された前記強度変化に基づいて照明条件を定め、前記照明条件に基づいて前記照明光を照射することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の基板検査装置。 - 基板検査装置のコンピュータを、
同一パターンの繰り返しである繰返しパターンが表面に形成されたシート状の基板を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送された前記基板に対して線状の照明光を照射する照明手段と、
前記照明手段によって照明された前記基板の線状領域の画像を撮像する撮像手段と、
前記照明手段を制御することにより、前記照明手段によって照射される線状の照明光の照射方向を、前記搬送手段によって搬送される前記基板の搬送方向と一致する第1の方向と、前記搬送方向に対して所定の角度を有する第2の方向とで切替える切替手段と、
前記繰り返しパターンの縦横サイズが縦方向と横方向とで異なる長さである場合、前記切替手段によって前記照射方向を前記基板の面に平行な方向に切替え、前記縦横サイズの短い方から発生する回折光が取り込めるように、前記照明手段が照射する照明光の照明角度と前記撮像手段によって撮像するための撮像角度とを調整する調整手段と、
して機能させることを特徴とする基板検査プログラム。 - 前記照明手段は、前記照明光を射出する射出端面において、前記照明光が幅方向に対して垂直に射出する第1の照明部と前記照明光が前記搬送方向に対して所定の方位角で射出する第2の照明部を有することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の基板検査装置。
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JP2008025063A Expired - Fee Related JP5161601B2 (ja) | 2008-02-05 | 2008-02-05 | 基板検査装置および基板検査プログラム |
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