JPH01185934A - Foreign-body detection apparatus for thin-film transistor substrate - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To inspect a microscopic foreign body by a method wherein a reflected beam from a pattern is shut off effectively by making use of a characteristic that a scattered beam from a foreign body has no directivity while a diffracted beam from the pattern has directivity. CONSTITUTION:The following are installed: space filters 6a-6c having light- shielding parts whose width differs in accordance with a shape and a kind of a pattern of a specimen; a changeover means which appropriately changes over the two or more space filters 6 and inserts them in a detection light path; a detection optical system 26 used to converge and detect only a scattered beam from a foreign body generated by an illumination means 25. Because a reflected beam from the pattern is diffracted in the specific direction at extremely high directivity, only the reflected beam from a specific pattern is shut off by the space filter having a light-shielding part decided by an aperture of a lens and by a shape of an illuminated laser beam spot. By this setup, only a microscopic foreign body on a thin-film transistor specimen can be detected.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、薄膜トランジスタ基板の異物検出装置に係り
、とくに薄膜トランジスタ製造工程途中での基板上の異
物を検出するのに好適な薄膜トランジスタ基板の異物検
出装置に関する。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to a foreign matter detection device for a thin film transistor substrate, and is particularly suitable for detecting foreign matter on a thin film transistor substrate during the manufacturing process of a thin film transistor. Regarding equipment.

〔従来の技術］ 最近の半導体デバイスにおいては、高集積化。[Conventional technology] Recent semiconductor devices have become highly integrated.

パターンの微細化が増々進み、回路パターンの線幅は１
μｍ程度又はそれ以下になっている。このような半導体
デバイスを高歩留りで製造するためには異物の管理が重
要である。Patterns are becoming increasingly finer, and the line width of circuit patterns is 1
It is about μm or less. In order to manufacture such semiconductor devices with high yield, control of foreign matter is important.

薄膜トランジスタアレイの作成は、通常フォトリソグラ
フィの手法を使い１０枚程度の工程用に各々のマスクを
必要とするため、製造プロセスが長くなり、工程中の異
物による欠陥、フォトプロセス中に混入する異物による
欠陥により、電極及び保護膜などにピンホールや断線等
が発生し、電極間のショート等のパターン不良発生の問
題があった。The production of thin film transistor arrays usually uses photolithography and requires each mask for about 10 steps, which lengthens the manufacturing process and increases the risk of defects due to foreign matter during the process and foreign matter mixed in during the photo process. Defects can cause pinholes and disconnections in electrodes, protective films, etc., resulting in pattern defects such as shorts between electrodes.

そのため薄膜トランジスタ基板表面の附着異物を検査し
、各種プロセス装置の清浄度を定量的に把握し、的確に
プロセスを管理する必要がある。Therefore, it is necessary to inspect the surface of the thin film transistor substrate for foreign matter, to quantitatively understand the cleanliness of various process equipment, and to accurately manage the process.

このためには薄膜トランジスタ基板表面の異物を検査す
る装置が不可欠となる。For this purpose, a device for inspecting foreign matter on the surface of the thin film transistor substrate is essential.

そこで、従来は、たとえば特開昭５４−１０１３９０号
に記載されているように、レーザ光源と、このレーザ光
源を斜めから照射する手段と、レンズによるフーリエ変
換光学系と、フーリエ変換面に設置した空間フィルタお
よび結像光学系とを備えた異物検査装置が提案されてい
る。この提案の装置は、パターンが一般的に視野内で同
一方向あるいは２〜３方向の組合せで構成されているこ
とに着目し、この方向のパターンによる回折光をフーリ
エ変換面に設置した空間フィルタで遮光することにより
、異物からの反射光だけを通過させて検出するものであ
る。Therefore, conventionally, as described in JP-A-54-101390, for example, a laser light source, a means for irradiating the laser light source obliquely, a Fourier transform optical system using a lens, and a fourier transform optical system installed on the Fourier transform surface were used. A foreign object inspection device including a spatial filter and an imaging optical system has been proposed. This proposed device focuses on the fact that patterns generally consist of the same direction or a combination of two or three directions within the field of view, and uses a spatial filter installed on the Fourier transform surface to capture the diffracted light from the pattern in this direction. By blocking light, only the light reflected from the foreign object is allowed to pass through and detected.

また、従来たとえば、特開昭５９−１８６３２４号に記
載されているように、レーザ光源と、斜め上方からレー
ザ光を照射し走査する手段と、散乱光を複数の方向から
検出するための複数の検出手段とを備えたホトマスクの
異物検査装置が提案されている。この提案の装置は、ｒ
パターンエツジ部で生じる散乱光は、３つの受光素子の
うち、確実に１つの素子ではほとんど受光されない」の
に対し、「異物からは、無指向に散乱光が発生するので
、各受光素子の受光量はほぼ同程度になる。」ことを利
用して論理積を得て、パターンと異物とを弁別するもの
である。Conventionally, for example, as described in JP-A-59-186324, a laser light source, means for irradiating and scanning laser light from diagonally above, and a plurality of devices for detecting scattered light from a plurality of directions have been used. A photomask foreign matter inspection apparatus including a detection means has been proposed. This proposed device is r
Scattered light generated at the edge of a pattern is almost never received by one of the three light-receiving elements, whereas "foreign matter generates scattered light non-directionally, so the light is not received by each light-receiving element." The amounts are approximately the same.'' This is used to obtain a logical product and distinguish between a pattern and a foreign object.

［発明が解決しようとする課題］ 前記前者の従来技術においては、微小な異物を検出する
ことは可能であるが、遮光可能なパターンの大きさが限
定されるため、一つの空間フィルタで前記１０種類の工
程のパターンを遮光することが不可能であった。[Problems to be Solved by the Invention] Although it is possible to detect minute foreign objects in the former prior art, the size of the pattern that can block light is limited, so one spatial filter cannot detect the above 10 It was impossible to shade the pattern of various processes.

また後者の従来技術においては、照射領域に照射したさ
いに、異物の大きさによっては、この異物からの反射光
の強度よりもエツチング部分からの反射光の強度が大き
くなるため、異物を検出することが回置であった。In addition, in the latter conventional technology, when the irradiation area is irradiated, depending on the size of the foreign object, the intensity of the reflected light from the etched area is greater than the intensity of the reflected light from the foreign object, so the foreign object cannot be detected. That was a perversion.

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決するため
、薄膜トランジスタ試料上の微小異物のみを検出してパ
ターンから弁別可能とする薄膜トランジスタ基板の異物
検出装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the problems of the prior art described above, it is an object of the present invention to provide a foreign matter detection device for a thin film transistor substrate that can detect only minute foreign matter on a thin film transistor sample and distinguish it from a pattern.

［課題を解決するための手段］ 前記の目的は、試料にレーザ光を斜方向から照明するレ
ーザ照明手段と、前記試料のパターン形状９種類に対応
して異なる幅の遮光部を有する空間フィルタおよびこれ
ら複数の空間フィルタを適宜切換えて検出光路中に挿入
する切換手段を有し、前記照明手段によって発生する異
物からの散乱光のみ集光検出する検出光学系と、この検
出光学系からの散乱光を電気信号に変換する個々の検査
領域（画素）を試料上に換算して２０μ、ｏ以下の大き
さの複数の画素を有する固体撮像光電変換素子と、この
固体撮像光電変換素子からの出力を量子化して異物を判
別する量子化処理回路と、前記試料を搭載してＸＹ力方
向走査する走査手段と、上記試料を位置決めする位置決
め手段とを備えることによって達成される。[Means for Solving the Problems] The above object is to provide a laser illumination means for obliquely illuminating a sample with a laser beam, a spatial filter having light shielding portions of different widths corresponding to nine types of pattern shapes of the sample, and a detection optical system having a switching means for appropriately switching these plurality of spatial filters and inserting them into the detection optical path, and collecting and detecting only the scattered light from the foreign object generated by the illumination means; A solid-state imaging photoelectric conversion element having a plurality of pixels each having a size of 20μ or less on a sample, converting each inspection area (pixel) into an electrical signal, and the output from this solid-state imaging photoelectric conversion element. This is achieved by including a quantization processing circuit that quantizes and discriminates foreign matter, scanning means that mounts the sample and scans it in the XY force directions, and positioning means that positions the sample.

［作用コ 異物からの散乱光と、パターンからの回折光との違いは
、パターンからの回折光は指向性があるのに対して異物
からの散乱光は指向性がない点である。[Operation] The difference between the scattered light from a foreign object and the diffracted light from a pattern is that the diffracted light from a pattern is directional, whereas the scattered light from a foreign object is not directional.

この理由は、パターンからの反射は、回折現象が支配的
であるのに対して異物からの反射は、散乱現象が支配的
であるからである。パターンからの反射は特定の方向に
極めて高い指向性で回折する。The reason for this is that reflection from a pattern is dominated by a diffraction phenomenon, whereas reflection from a foreign object is dominated by a scattering phenomenon. Reflections from the pattern are highly directionally diffracted in specific directions.

よって、レンズの開口と照明レーザ光スポットの形状に
よって決まる遮光部を有する空間フィルタにより特定の
パターンからの反射光だけが遮光される。Therefore, only the reflected light from a specific pattern is blocked by the spatial filter having a light blocking portion determined by the aperture of the lens and the shape of the illumination laser beam spot.

また、検出器の検出領域（画素）を小さくすることで、
パターンの検査領域を分割できるため、１画素内へのパ
ターンからの散乱光検出出力を低下することができる。In addition, by reducing the detection area (pixel) of the detector,
Since the inspection area of the pattern can be divided, the detection output of scattered light from the pattern within one pixel can be reduced.

さらに固体撮像光電変換素子の検出出力の量子化処理回
路において、表示部内のトランジスタおよび画素電極部
における検出設定レベルと、表示部および周辺配線部に
おける異物の検出設定レベルとを変化することにより目
的に応じた検査を行なうことができる。Furthermore, in the quantization processing circuit for the detection output of the solid-state imaging photoelectric conversion element, the detection setting level in the transistor and pixel electrode section in the display section and the foreign object detection setting level in the display section and peripheral wiring section are changed to achieve the desired purpose. Tests can be carried out accordingly.

つぎにこれらの点についてさらに詳述する。Next, these points will be explained in more detail.

まず、本発明が適用する薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ　
Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）主要製造工程を示す
第３図について説明する。First, a thin film transistor (Thin) to which the present invention is applied
FIG. 3, which shows the main manufacturing process (Film Transistor), will be explained.

一般に薄膜トランジスタ基板（以下単に基板と称す、）
５を製造する場合には、第３図（ａ）に示すように、ガ
ラス基板１上にクロム導体（ゲート）２を形成するパタ
ーンコーナ、第３図（ｂ）に示すように５ｉ−Ｎからな
る絶縁体３を形成するパターンコーナ、第３図（Ｃ）に
示すように、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）４を形
成するパターンコーナなどによって回路パターンを順次
形成している。Generally thin film transistor substrate (hereinafter simply referred to as substrate)
5, the pattern corner for forming the chromium conductor (gate) 2 on the glass substrate 1 as shown in FIG. 3(a), and from 5i-N as shown in FIG. 3(b). A circuit pattern is sequentially formed using a pattern corner forming an insulator 3, a pattern corner forming an amorphous silicon (a-Si) 4, etc. as shown in FIG. 3(C).

また基板５を試料とする場合には、後述の第１７図に示
すように、ＸＹ力方向回路パターンの組合せによる構成
であり、パターンからの散乱光は空間フィルタ６によっ
て遮光できる。すなわち、空間フィルタには遮光部と透
過部とから形成され、その遮光部によって遮光すること
ができる。Further, when the substrate 5 is used as a sample, as shown in FIG. 17, which will be described later, the structure is a combination of XY force direction circuit patterns, and the scattered light from the patterns can be blocked by the spatial filter 6. That is, the spatial filter is formed of a light blocking section and a transmitting section, and the light blocking section can block light.

つぎに、上記の構成をした基板５におけるパターンと異
物からの散乱光分布について第４図乃至第７図により説
明する。Next, the pattern on the substrate 5 having the above structure and the distribution of scattered light from foreign objects will be explained with reference to FIGS. 4 to 7.

第４図（ａ）（ｂ）に示すように、パターン直線部９ａ
にレーザ光が照射した場合には、第４図（ａ）　（ｃ）
に示すように対物レンズ１１のフーリエ変換面Ｆの中央
に幅の狭い回折光Ｆａが生じる。そのためこの場合の空
間フィルタ６の遮光部７の幅Ｗ１は狭くすればよいこと
になる。なお、この回折光Ｆａの幅Ｗは試料上へのレー
ザ光スポットのＸ方向の幅によって決定される。As shown in FIGS. 4(a) and 4(b), the pattern straight portion 9a
Figure 4 (a) (c)
As shown in the figure, a narrow diffracted light Fa is generated at the center of the Fourier transform surface F of the objective lens 11. Therefore, in this case, the width W1 of the light shielding portion 7 of the spatial filter 6 may be made narrower. Note that the width W of this diffracted light Fa is determined by the width of the laser beam spot on the sample in the X direction.

ついで、第５図（ａ）（ｂ）に示すように、パターンコ
ーナ９ｂにレーザ光を照射した場合には、第５図（ａ）
（ｃ）に示すように、対物レンズ１１のフーリエ変換面
Ｆの回折光の状態でパターン直線部９ａの場合よりも幅
の広い回折光Ｆｂが生じるにれは、パターンコーナ９ｂ
によりレーザ光の回折光Ｆｂが指向性を失なうためであ
る。Next, as shown in FIGS. 5(a) and 5(b), when the pattern corner 9b is irradiated with a laser beam, as shown in FIG.
As shown in (c), in the state of the diffracted light on the Fourier transform surface F of the objective lens 11, the width of the diffracted light Fb that is wider than that in the pattern straight portion 9a is generated at the pattern corner 9b.
This is because the diffracted light Fb of the laser beam loses its directivity.

ついで、第６図（ａ）　（ｂ）に示すように、第４図に
示すパターン直線部に対して直角なパターン９ｃにレー
ザ光を照射した場合には、第６図（ａ）（Ｃ）に示すよ
うに、対物レンズ１１に回折光が入らないので、回折光
は検出されない。Next, as shown in FIGS. 6(a) and (b), when the laser beam is irradiated on the pattern 9c perpendicular to the straight line part of the pattern shown in FIG. As shown in FIG. 2, since the diffracted light does not enter the objective lens 11, the diffracted light is not detected.

ついで、第７図（ａ）（ｂ）に示すように異物１０↓こ
レーザ光を照射した場合には、第７図（ａ）（ｃ）に示
すように、対物レンズ１１のフーリエ変換面Ｆの全面に
亘って回折光Ｆｃが生じる。これは、異物１０からの散
乱光には、指向性がないためである。Then, when the foreign object 10 is irradiated with the laser beam as shown in FIGS. 7(a) and (b), the Fourier transform surface F of the objective lens 11 is Diffracted light Fc is generated over the entire surface. This is because the scattered light from the foreign object 10 has no directivity.

したがって、対物レンズ１１のフーリエ変換面Ｆに幅Ｗ
、の遮光部７を有する空間フィルタ６を設置すれば、パ
ターンコーナ９ｂからの散乱光は完全に遮光され、パタ
ーン９ｃは検出器１２に入らないので異物１０の検出に
影響のあるパターンコーナ９ｂのみを考慮すればよいこ
とになる。Therefore, the width W on the Fourier transform surface F of the objective lens 11 is
If a spatial filter 6 having a light shielding part 7 of All you have to do is take this into account.

これに加えて薄膜トランジスタ製造工程によりパターン
９は、種類、材料および形状が異なるために、散乱光分
布が異なる。すなわち、第８図（ｂ）に示すように、パ
ターンコーナ９ｂの角部の丸味が小さい場合には、第８
図（ａ）　（Ｃ）　（ｄ）に示すように対物レンズ１１
のフーリエ変換面Ｆの回折光Ｆｄの幅は、狭いため空間
フィルタ６の遮光部７ａは幅Ｗ１で完全に遮光すること
ができる。In addition, the patterns 9 have different types, materials, and shapes depending on the thin film transistor manufacturing process, and therefore have different scattered light distributions. That is, as shown in FIG. 8(b), when the roundness of the corner of the pattern corner 9b is small, the eighth
As shown in Figures (a), (C), and (d), the objective lens 11
Since the width of the diffracted light Fd on the Fourier transform surface F is narrow, the light blocking portion 7a of the spatial filter 6 can completely block light with the width W1.

しかるに第９図（ｂ）および第１Ｏ図（ｂ）に示すよう
に、パターンコーナ９ｂの角部の丸味が第８図（ｂ）の
場合に比較して大きい場合には、対物レンズ１１のフー
リエ変換面Ｆの回折光Ｆｅ、Ｆｆの幅ＷｔｔＷ、は広が
り、これに応じて空間フィルタ６の遮光部７ｂ、７ｃの
幅Ｗ、、　Ｗ、を広くする必要がある。However, as shown in FIG. 9(b) and FIG. 10(b), if the roundness of the corner of the pattern corner 9b is larger than in the case of FIG. The widths WttW of the diffracted lights Fe and Ff on the conversion surface F are expanded, and the widths W, .

つぎに検出器の検出領域（画素）の大きさと、パターン
寸法との関係について第１１図および第１２図により説
明する。Next, the relationship between the size of the detection area (pixel) of the detector and the pattern size will be explained with reference to FIGS. 11 and 12.

第１１図（ｂ）に示すような多層パターンにおいては、
パターン９は、その段差が大きく、かつ多層しこなるた
め、第１１図（ａ）に示すように検出器の画素１３ａが
６０μ、０の場合、複数（２ケ）のパターンコーナ９ｂ
の影響を受け、画素１３ａの検出出力が大きくなる。そ
こで、画素１３ｂのように画素寸法を２０μ、ｏとすれ
ばパターンコーナ９ｂの影響は画素１３ａに比べて小さ
くできる。In a multilayer pattern as shown in FIG. 11(b),
Since the pattern 9 has a large step difference and is multilayered, when the pixel 13a of the detector is 60μ, 0 as shown in FIG. 11(a), there are multiple (two) pattern corners 9b.
, the detection output of the pixel 13a increases. Therefore, if the pixel size is set to 20 μ, o like the pixel 13b, the influence of the pattern corner 9b can be made smaller compared to the pixel 13a.

基板５試料上のパターンは、幅２０〜３０μｍ程度であ
り画素寸法をこの程度以下とすれば、１画素内に複数の
パターンコーナ９ｂが入らない。The pattern on the substrate 5 sample has a width of about 20 to 30 μm, and if the pixel size is set to below this range, a plurality of pattern corners 9b will not be included in one pixel.

第１２図（ａ）は、画素１３ｂが２０μｍ口の場合で、
１画素には１ケのパターンコーナ９ｂからの散乱光のみ
が入るので第１２図（Ｃ）のようにパターンコーナ９ｂ
の検出出力は０．５μｍ異物１０の検出出力より小さく
なる。この場合、１画素を２０μｌＩＯとしたため、１
画素内のパターンコーナ９ｂの数が１ケ以内であり異物
ＩＯとパターンコーナ９ｂの弁別が可能となる。FIG. 12(a) shows the case where the pixel 13b has a 20 μm opening,
Since only the scattered light from one pattern corner 9b enters one pixel, the pattern corner 9b as shown in FIG. 12(C)
The detection output for the 0.5 μm foreign object 10 is smaller than that for the 0.5 μm foreign object 10. In this case, since 1 pixel was set to 20 μl IO, 1
The number of pattern corners 9b within a pixel is one or less, making it possible to distinguish between foreign matter IO and pattern corner 9b.

しかるに、第１２図（ｂ）のように画素１３ａを６０μ
ｍＣ１と大きくすると、１画素には複数のパターンコー
ナ９ｂが入るため第１２図（ｄ）のように、パターンコ
ーナ９ｂからの検出出力は０．５μｍ異物１０の検出出
力より大きくなる。However, as shown in FIG. 12(b), the pixel 13a is
When mC1 is increased, a plurality of pattern corners 9b are included in one pixel, so the detection output from the pattern corner 9b becomes larger than the detection output from the 0.5 μm foreign object 10, as shown in FIG. 12(d).

このように、画素１３を大きくして基板５表面を走査す
ると複数のパターンコーナ９ｂからの散乱光を検出する
ため、異物検出出力がその中に埋もれてしまう。よって
、画素１３を２０μ、ｏ以下にする必要がある。In this way, when the pixels 13 are enlarged and the surface of the substrate 5 is scanned, scattered light from a plurality of pattern corners 9b is detected, so that the foreign object detection output is buried therein. Therefore, it is necessary to make the pixel 13 smaller than 20μ,o.

つぎに、第１３図（ｂ）に示すようにガラス基板１上の
パターン９と異物１０とが存在する場合の検出信号と、
信号ノイズとの比Ｓ／Ｎについて説明する。Next, as shown in FIG. 13(b), the detection signal when the pattern 9 on the glass substrate 1 and the foreign object 10 are present,
The signal-to-noise ratio will be explained.

この場合の検出信号は、第１３図（ａ）に示すようにノ
イズＮとパターン９からの検出信号ＳＰおよび異物１０
からの検出信号Ｓｉが発生し、このときの異物１０から
の検出信号ＳｉとノイズＮとの比はＳｉ／Ｈにより表わ
される。このＳｉ／Ｎは、大きい方が異物１０を安定し
て検出することができる。In this case, the detection signal includes the noise N, the detection signal SP from the pattern 9, and the foreign object 10, as shown in FIG. 13(a).
A detection signal Si from the foreign object 10 is generated, and the ratio of the detection signal Si from the foreign object 10 and the noise N at this time is expressed by Si/H. The larger the Si/N, the more stable the detection of the foreign object 10 becomes.

第１４図はトランジスタ部１４と画素電極部１５よりな
る表示部（第１７図参照）における異物１０の影響を示
す。FIG. 14 shows the influence of the foreign matter 10 on the display section (see FIG. 17) consisting of the transistor section 14 and the pixel electrode section 15.

上記トランジスタ部１４は、厚さ０．１〜０．５μｍ程
度の薄膜により形成されている。すなわち、トランジス
タ部１４は、厚さ０．１μｍのクロム導体（ゲート）２
上に５ｉ−Ｎから形成された絶縁体３と、アモルファス
シリコン（ａ−８Ｌ）４とをそれぞれ厚さ０．５μｍで
成膜・パターン形成を行なったのち、アモルファスシリ
コン（ａ−３ｉ）４上に厚さ０．５μｌのＡｌ−３ｉ導
体をソース電極１６Ｓ、ドレイン電極１７０として形成
することによって形成される。The transistor section 14 is formed of a thin film with a thickness of about 0.1 to 0.5 μm. That is, the transistor section 14 has a chromium conductor (gate) 2 with a thickness of 0.1 μm.
After forming and patterning an insulator 3 made of 5i-N and amorphous silicon (a-8L) 4 to a thickness of 0.5 μm on top of the amorphous silicon (a-3i) 4, The source electrode 16S and the drain electrode 170 are formed by forming an Al-3i conductor with a thickness of 0.5 .mu.l.

そのため、ソース電極１６ｓに接続された画素電極部１
５への通電のスイッチング動作が可能になる。Therefore, the pixel electrode portion 1 connected to the source electrode 16s
5 becomes possible.

また、上記トランジスタ部１４と、上記画素電極部１５
の全面に絶縁膜が覆われたあとで基板５上に装着される
液晶（ＬＣＤ）１画素（トランジスタ部１４と画素電極
部１５との１組）毎の作動（ＯＮ。Further, the transistor section 14 and the pixel electrode section 15
After the entire surface of the liquid crystal display (LCD) is covered with an insulating film, each pixel (one set of the transistor section 14 and the pixel electrode section 15) of the liquid crystal (LCD) mounted on the substrate 5 is activated (ON).

０ＦＦ）がトランジスタの動作に伴い制御される。0FF) is controlled according to the operation of the transistor.

そのため、たとえば、直径０．５μ−の異物１０がトラ
ンジスタ部１４上の絶縁膜３内に存在すると、トランジ
スタのゲート２とソース１６ｓとが短絡して動作不良の
欠陥となる。Therefore, for example, if a foreign particle 10 with a diameter of 0.5 .mu.- is present in the insulating film 3 on the transistor section 14, the gate 2 and source 16s of the transistor will be short-circuited, resulting in an operational defect.

これに対して、画素電極部１５ではたとえ直径１０μｍ
程度の異物１０ｂが存在したとしても電気的な影響はな
い。ここでは、画素の大きさ３００μｍに対して直径１
０μｍ程度の異物が存在してもＬＣＤの光の透過率の変
動は目視で感知できないので、欠陥とはならない。その
ため、基板５を前記第４図乃主筒６図に示す工程（■＠
θ・・・）の途中でＮｏ／Ｇｏ検査する場合には、トラ
ンジスタ部１４と、画素電極部１５とで量子化レベルの
設定感度を可変にする必要がある。On the other hand, in the pixel electrode section 15, even if the diameter is 10 μm,
Even if the foreign matter 10b is present, there will be no electrical influence. Here, the diameter is 1 for the pixel size of 300 μm.
Even if a foreign substance of about 0 μm exists, it does not constitute a defect because fluctuations in the light transmittance of the LCD cannot be visually detected. Therefore, the substrate 5 is processed in the process shown in FIG. 4 and main cylinder 6 (■@
), it is necessary to make the setting sensitivity of the quantization level variable in the transistor section 14 and the pixel electrode section 15.

このように、基板５のトランジスタ部１４では、電気的
接触が不良となり、画素電極部１５では光の透過特性劣
化が不良となるので、各々の領域での不良の原因となる
異物寸法が異なる。そのため、あらかじめ設定された領
域に応じて異物検出信号の量子化レベルを可変にするこ
とが必要となった。In this way, the electrical contact becomes defective in the transistor section 14 of the substrate 5, and the light transmission characteristic deteriorates in the pixel electrode section 15, so that the size of the foreign matter that causes the defect is different in each region. Therefore, it has become necessary to vary the quantization level of the foreign object detection signal according to a preset area.

つぎに、パターン工程により空間フィルタの遮光部の幅
を変化する必要性について説明する。Next, the necessity of changing the width of the light shielding part of the spatial filter through the patterning process will be explained.

第１５図はパターン工程■＠θ・・・の相違による検出
出力を示したものである。また第１６図に基板５の鏡面
、パターン付試料の検査条件を示す。FIG. 15 shows detection outputs due to differences in the pattern process ■@θ. Further, FIG. 16 shows inspection conditions for a mirror surface of the substrate 5 and a patterned sample.

基板５の表面が、パターンのないガラス基板１や全面導
体クロムベタ試料の場合は、パターン凹凸がないので、
量子化レベルはｎ＋ΔＶで検出でき、０．１μ論程度の
サブミクロンの微小異物を高Ｓ／Ｎで検出できる。ΔＶ
はｎに対する余裕値である。（第１６図パターン工程Ｅ
参照）この場合、空間フィルタ６ｃを用いる。If the surface of the substrate 5 is a glass substrate 1 without a pattern or a solid chrome conductor sample, there is no pattern unevenness, so
The quantization level can be detected at n+ΔV, and submicron minute foreign matter of about 0.1μ theory can be detected with a high S/N. ΔV
is the margin value for n. (Figure 16 Pattern process E
(See) In this case, a spatial filter 6c is used.

パターン工程■、＠の場合は、空間フィルタ６ａでその
遮光部７の幅がＷ、を用いる。この場合、パターン９か
らの検出出力が量子化レベルｖ１以下にあり、第１９図
（ａ）に示すようにパターン９と０．５μｍ異物の弁別
は可能である。（■０のパターン工程に使用） パターン工程Ｏの場合は、空間フィルタ６ａを用いると
パターン９からの検出出力が量子化レベルよりも大きい
ため０．５μＩ異物との弁別はできない。In the case of the pattern process (2) and @, a spatial filter 6a whose light shielding portion 7 has a width of W is used. In this case, the detection output from pattern 9 is below the quantization level v1, and as shown in FIG. 19(a), it is possible to distinguish pattern 9 from the 0.5 μm foreign object. (Used in the pattern process 0) In the pattern process O, if the spatial filter 6a is used, the detection output from the pattern 9 is larger than the quantization level, so it cannot be distinguished from the 0.5 μI foreign matter.

そこで、第１５図（ｃ）に示すように空間フィルタ６ｂ
を用いて遮光部７の幅をＷ３にすることにより、Ｏ工程
からのパターン検出出力は量子化レベル■、より小さく
なり、パターン９と０．５μｍ異物の弁別が可能となる
が、全体の検出出力は低下する。Therefore, as shown in FIG. 15(c), the spatial filter 6b
By setting the width of the light shielding part 7 to W3 using Output will decrease.

（■のパターン工程に使用） この結果、第１５図（ａ）の場合（空間フィルタ６ａ使
用）と同一の検査速度で量子化レベルをＶ、に下げると
、第１５図（ｂ）のように０．５μｍ異物のＳ／Ｎ比が
低下する。これは、遮光部７の幅がＷ、からＷ、へ広く
なることにより０．５μｍ異物からの散乱光を遮光され
る割合が多くなるためによる。(Used in the pattern process of ■) As a result, if the quantization level is lowered to V at the same inspection speed as in the case of Fig. 15(a) (using the spatial filter 6a), the result will be as shown in Fig. 15(b). The S/N ratio of 0.5 μm foreign matter decreases. This is because as the width of the light shielding portion 7 increases from W to W, the proportion of scattered light from 0.5 μm foreign matter being shielded increases.

そこで、検査速度を第１５図（ａ）の場合に比べて低下
させることにより固体撮像光電変換素子１２への蓄積光
量を上げ、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。外部ノ
イズや量子化誤差等があるため安定に検出するにはＳ／
Ｎ＞１０以上必要となる。Therefore, by lowering the inspection speed compared to the case shown in FIG. 15(a), it is possible to increase the amount of light accumulated in the solid-state imaging photoelectric conversion element 12 and improve the S/N ratio. Due to external noise and quantization errors, S/
N>10 or more is required.

前述のように、基板５のトランジスタ部１４と、画素電
極部１５とよりなる表示部は、量子化設定感度を可変す
るために正確に位置合せを行なう必要がある。As described above, the display section consisting of the transistor section 14 of the substrate 5 and the pixel electrode section 15 needs to be accurately aligned in order to vary the quantization setting sensitivity.

第１７図は基板５の概略を示し、基板５の外形基準位置
決めと位置検出用マーク１６の位置合せとを行なう場合
を示す。FIG. 17 schematically shows the substrate 5, and shows a case where the external reference positioning of the substrate 5 and the alignment of the position detection mark 16 are performed.

第１７図（ａ）に示すように、外形基準位置決めは。As shown in FIG. 17(a), the outer shape reference positioning is performed.

あらかじめＸ、Ｙ両方向の所定位置に固定された複数の
位置決めピン１７に基板５の外形Ｘ、Ｙ方向端面を対接
することによって行なわれる。This is done by bringing the outer X and Y direction end surfaces of the substrate 5 into contact with a plurality of positioning pins 17 that are fixed in advance at predetermined positions in both the X and Y directions.

また位置検出用マーク１６の位置合せは、たとえば特開
昭５７−２９０４５号に記載された位置整合方式を用い
て行なわれる。Further, the position detection mark 16 is aligned using a position alignment method described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 57-29045.

つぎに量子化設定感度可変の方法について第１９図によ
り説明する。Next, a method of varying the quantization setting sensitivity will be explained with reference to FIG.

第１９図（ｂ）に示すように、工程■、Ｏの試料では、
第１９図（ａ）に示す空間フィルタ６ａを用いてトラン
ジスタ部１４上の異物検出は、０．５μＩ異物の量子化
レベルＶ工に、画素電極部１５の領域では１０μｍ異物
の量子化レベルＶ　’　、にそれぞれ設定すれば、画素
電極部１５内の微小異物は無視することができ、かつト
ランジスタ部１４の微小異物は検出することができる。As shown in FIG. 19(b), in the sample of step ① and O,
Foreign matter on the transistor section 14 is detected using the spatial filter 6a shown in FIG. , the minute foreign matter in the pixel electrode section 15 can be ignored, and the minute foreign matter in the transistor section 14 can be detected.

（第１６図パターン工程Ａ参照）ついで、第１９図（ｄ
）に示すように、工程Ｏでは、第１９図（ｃ）に示す空
間フィルタ６ｂを用いかつあらかじめ量子化レベルｖ、
、　ｖ’、を設定することによって第１９図（ａ）にて
説明したのと同様な方法によりトランジスタ部１４およ
び画素電極部１５上の異物を検出することができる。（
第１６図パターン工程Ｂ参照） つぎにＮ　Ｏ／Ｇ　Ｏ検査方法について、第１７図およ
び第１８図により説明する。(See pattern step A in Figure 16) Next, Figure 19 (d
), in step O, the spatial filter 6b shown in FIG. 19(c) is used and the quantization level v,
, v', it is possible to detect foreign matter on the transistor section 14 and the pixel electrode section 15 by a method similar to that described in FIG. 19(a). (
(See pattern step B in FIG. 16) Next, the N O/G O inspection method will be explained with reference to FIGS. 17 and 18.

第１７図および第１８図に示すように、基板５は、ＸＹ
力方向回路パターンの組合せの構成で、繰り返しのパタ
ーンであるため、この繰り返しパターンを利用すること
により、トランジスタ部１４と画素電極部１５の座標設
定が容易となる。この座標設定に際しては第１８図に示
すように、トランジスタ部設定領域１４Ｔは、トランジ
スタ部１４のｘｒｘｙｒに位置精度誤差等による余裕値
２ΔＸＴと２ΔｙＴをもたせたもので、その他の領域を
画素電極部設定領域１５Ｇとする。As shown in FIGS. 17 and 18, the substrate 5
Since the configuration is a combination of force direction circuit patterns and is a repeating pattern, by using this repeating pattern, it becomes easy to set the coordinates of the transistor section 14 and the pixel electrode section 15. When setting these coordinates, as shown in FIG. 18, the transistor part setting area 14T is the xrxyr of the transistor part 14 with margins 2ΔXT and 2ΔyT due to positional accuracy errors, etc., and the other areas are used for setting the pixel electrode part. It is assumed that the area is 15G.

基板５マトリクス型パターンの場合は左隅の位置検出用
マーク１６より最初のトランジスタ部設定領域１４Ｔの
位置ΔＸ−ΔＸ　Ｔ　ｐ　Δｙ−ΔｙＴ、ピッチＸＰ＋
　ｙＰ及びトランジスタ部設定領域１４Ｔの幅ｘ７＋２
ΔＸＴｔ）’ｒ＋２ΔｙＴをセットする。In the case of a substrate 5 matrix type pattern, the position of the first transistor setting area 14T from the position detection mark 16 at the left corner is ΔX-ΔX T p Δy-ΔyT, pitch XP+
yP and width of transistor section setting area 14T x7+2
Set ΔXTt)'r+2ΔyT.

又、第１７図（ｂ）のような千鳥型パターンの場合は、
位置合せマーク１６より最初のトランジスタ部設定領域
１４Ｔの位置ΔＸ−Δｘ丁、Δｙ−Δｙ丁。In addition, in the case of a staggered pattern as shown in Fig. 17(b),
The position of the first transistor part setting area 14T from the alignment mark 16 is ΔX-Δx, Δy-Δy.

ピッチＸＰ＋ｙＰ及びトランジスタ部設定領域１４Ｔの
幅ｘ７＋２ΔＸＴｙ　ｙＴ＋２ΔｙＴをセットする。The pitch XP+yP and the width x7+2ΔXTy yT+2ΔyT of the transistor section setting area 14T are set.

この時ｘｐは、位置合せマーク１６より数えて奇数の場
合ｘｐ／２、偶数の場合はｘｐにセットし座標に連動さ
せて、トランジスタ部設定領域１４Ｔと画素電極部設定
領域１５Ｇの各々の領域における量子化レベルを各々Ｖ
１１Ｖ’、と可変する。At this time, xp is set to xp/2 if it is an odd number counting from the alignment mark 16, and to xp if it is an even number, and is linked to the coordinates so that Each quantization level is V
It is variable as 11V'.

したがって、不必要に基板５を不良にすることがなくな
り、後工程で欠陥となる本質的な不良のみを摘出するこ
とができ、これによって歩留りの向上および生産性の向
上をはかることができる。Therefore, the substrate 5 is not made defective unnecessarily, and only essential defects that become defects in subsequent processes can be extracted, thereby improving yield and productivity.

つぎに薄膜トランジスタ製造工程では、上記Ｎ　Ｏ／Ｇ
　Ｏ検査の他に、成膜装置、パターンエツチング装置な
どからの発塵を定量的に検査して、これらの装置の最適
条件出しを目的としたプロセスキュアリティコントロー
ル（Ｐｒｏｃｅｓｓ　Ｑｕａｌｉｔ−ｙ　Ｃｏｎｔｒｏ
ｌ）　（ＰＱＣ）を量産に先だって行なわれる。Next, in the thin film transistor manufacturing process, the above N O/G
In addition to O inspection, we quantitatively inspect dust generated from film forming equipment, pattern etching equipment, etc., and perform process quality control with the aim of finding optimal conditions for these equipment.
l) (PQC) is carried out prior to mass production.

この方法は、第１６図のパターン工程Ｅの場合のように
鏡面試料を用いる方法と、第１６図のパターン工程Ｃ，
Ｄの場合のようにパターン付試料を用いる方法とがある
。This method includes a method using a mirror surface sample as in the case of patterning step E in FIG. 16, and a method using a mirror surface sample as in the case of patterning step
There is also a method using a patterned sample as in case D.

前者の鏡面試料を用いる場合には、量子化レベルｎ＋Δ
Ｖとして空間フィルタを挿出または工程○で使用される
空間フィルタ６Ｃを用いて高速に微小異物の検査が可能
であり、洗浄および搬送治具の評価などに使用される。When using the former mirror sample, the quantization level n+Δ
By inserting a spatial filter as V or using the spatial filter 6C used in step ○, it is possible to inspect minute foreign objects at high speed, and it is used for cleaning and evaluation of conveyance jigs.

後者のパターン付試料を用いる場合には、成膜のさいの
反応性異物、パターン形成のためのエツチングでの放電
反応により発生した異物を有する試料■＠θ・・・で空
間フィルタ６を用いて検査し、上記各装置から発塵のチ
エツクを行なう。When using the latter patterned sample, use the spatial filter 6 with the sample ■@θ... which has reactive foreign matter during film formation and foreign matter generated by discharge reaction during etching for pattern formation. Inspect and check for dust generation from each of the above devices.

この場合には、Ｎ　Ｏ／Ｇ　Ｏ検査と異なり、その検査
目的からトランジスタ部１４と画素電極部１５の領域に
分けて検査する必要はない。In this case, unlike the N O/G O test, there is no need to test the transistor section 14 and the pixel electrode section 15 separately for the purpose of the test.

つぎに基板５の周辺配線部パターン領域での異物検出に
ついて説明する。Next, foreign matter detection in the peripheral wiring pattern area of the substrate 5 will be explained.

第２０図（ａ）に示すように、パターン９ｄが傾斜して
いるため、空間フィルタ６ａの遮光部７の幅Ｗ１が狭い
場合には、第２０図（ｂ）に示すように散乱光がフィル
タ６ａを通過してパターン９ｄの影響がさけられないの
で、第２０図（ｃ）に示すように、異物が５μ−以上の
みしか検出できない、これに対して配線パターン９ｄは
幅が５０μ曹程度あるので、断線への影響を考慮しても
、５μ履異物の能力で十分である。また配線パターン９
ｄのピッチは２００μｍ以上で短絡の影響もない。As shown in FIG. 20(a), since the pattern 9d is inclined, if the width W1 of the light shielding part 7 of the spatial filter 6a is narrow, the scattered light will be filtered out as shown in FIG. 20(b). 6a and cannot avoid the influence of the pattern 9d, as shown in FIG. 20(c), only foreign objects of 5 μm or more can be detected. In contrast, the wiring pattern 9d has a width of about 50 μm. Therefore, even considering the effect on wire breakage, the ability of a 5μ foreign object is sufficient. Also, wiring pattern 9
The pitch of d is 200 μm or more, and there is no effect of short circuit.

このように表示部１４．　Ｉｓと周辺配線部９ｄの量子
化設定レベルを可変するための位置合わせして基板５の
外形基準位置決めが必要である。（第１６図パターン工
程Ｃ，Ｄ参照） また上記では、トランジスタ部１４と、画素電極部１５
との区別（第１６図パターン工程Ａ、Ｂ参照）、表示部
１４．１５と、周辺配線部（第１６図パターン工程Ｃ，
Ｄ参照）の設定感度可変の目的のため、座標位置に応じ
て量子化レベルを可変にする方法を述べたがこれに限定
されるものでなく、半導体レーザ２３の出力感度を可変
する方法および半導体レーザ２３の出力設定感度と量子
化レベルの両者を可変とする方法により行なうこともで
きる。In this way, the display section 14. It is necessary to align the Is and the quantization setting level of the peripheral wiring section 9d and to determine the outer shape reference position of the substrate 5. (See pattern steps C and D in FIG. 16) In addition, in the above, the transistor section 14 and the pixel electrode section 15
(see patterning steps A and B in FIG. 16), display portions 14 and 15, and peripheral wiring portions (see patterning steps C and B in FIG. 16).
For the purpose of varying the setting sensitivity (see D), we have described a method of varying the quantization level according to the coordinate position, but the method is not limited to this, and the method of varying the output sensitivity of the semiconductor laser 23 and the semiconductor This can also be done by making both the output setting sensitivity and quantization level of the laser 23 variable.

［実施例コ 以下、本発明の一実施例である異物検出装置を示す第１
図および第２図によりさらに詳述する。[Example 1] The following is a first example showing a foreign object detection device which is an example of the present invention.
This will be explained in further detail with reference to the drawings and FIG.

第１図および第２図に示すように、本発明による異物検
出装置は、光学照明部１８と、基板をＸ。As shown in FIGS. 1 and 2, the foreign object detection device according to the present invention includes an optical illumination section 18 and a substrate.

Ｙ方向に走査するためのＸステージ１９．Ｘステージ２
０および０方向に回転させるためのθステージ２１と、
自動焦点合せ機構（図示せず）からなるステージ駆動部
２２と、半導体レーザ２３をレンズ２４により集光し、
基板５に照射する照射部２５と、基板５の表面より反射
された散乱光を検出する検出部２６と、条件設定を選択
する条件設定処理部２７と、検出部２６より検出された
出力信号を処理するための処理回路２８とから構成され
ている。X stage 19 for scanning in the Y direction. X stage 2
a θ stage 21 for rotating in the 0 and 0 directions;
A stage drive unit 22 consisting of an automatic focusing mechanism (not shown) and a semiconductor laser 23 are focused by a lens 24,
An irradiation section 25 that irradiates the substrate 5, a detection section 26 that detects scattered light reflected from the surface of the substrate 5, a condition setting processing section 27 that selects condition settings, and an output signal detected by the detection section 26. It is composed of a processing circuit 28 for processing.

つぎに上記各部の構成について説明する。Next, the configuration of each of the above parts will be explained.

ステージ駆動部２２は、基板５をθステージ２１上の上
面にセットし、４ケの位置決めピン１７により基板５の
外形基準位置決めと合せマーク検出回路２９により基板
５の位置検出用マーク１６の位置合せを行ない、真空で
吸着することにより基板５が固定される。Ｘステージ１
９とＸステージ２０のエンコにより位置検出用マーク１
６を検出して、検出器１２の検出信号が合せマーク検出
回路２９へ入力される。The stage driving unit 22 sets the substrate 5 on the upper surface of the θ stage 21, and uses the four positioning pins 17 to determine the outer shape reference position of the substrate 5, and the alignment mark detection circuit 29 to align the position detection mark 16 on the substrate 5. The substrate 5 is fixed by vacuum suction. X stage 1
Position detection mark 1 is detected by the encoder of 9 and X stage 20.
6 is detected, and the detection signal of the detector 12 is input to the alignment mark detection circuit 29.

照射部２５は、半導体レーザ２３をレンズ２４により集
光して基板５表面に照射するものである。基板５の表面
全面を検査するために、Ｘ−Ｙ走査させる。この時、基
板５表面の高さが変動すると、半導体レーザ２３による
照明位置が変動し、異物検出これには、特開昭５８−７
０５４０号のような投影縞パターンコントラスト検出方
式が適している。The irradiation unit 25 focuses the semiconductor laser 23 using a lens 24 and irradiates the surface of the substrate 5 . In order to inspect the entire surface of the substrate 5, X-Y scanning is performed. At this time, if the height of the surface of the substrate 5 changes, the illumination position by the semiconductor laser 23 changes, and foreign object detection is performed by
A projected fringe pattern contrast detection method such as No. 0540 is suitable.

検出部２６は、基板Ｓ上より反射された散乱光を対物レ
ンズ１１により集光し、検出器１２上に結像する。ここ
では固体撮像光電変換素子１２を用いる。The detection unit 26 collects the scattered light reflected from the substrate S using the objective lens 11 and forms an image on the detector 12 . Here, a solid-state imaging photoelectric conversion element 12 is used.

対物レンズ１１のフーリエ変換面Ｆに設けられた複数の
形状の空間フィルタ６ａ、６ｂ、６ｃを有するホルダ３
２が具備されている。Holder 3 having a plurality of spatial filters 6a, 6b, 6c provided on the Fourier transform surface F of the objective lens 11
2 is provided.

ホルダ３２には、遮光部７の幅が違う種類６ａ。The holder 32 has types 6a with different widths of the light shielding part 7.

６ｂと遮光部７なし６ｃの３種類の空間フィルタ６があ
り、スライド機構３３により空間フィルタ６ａ。There are three types of spatial filters 6: 6b and 6c without light shielding part 7, and the spatial filter 6a is formed by the slide mechanism 33.

６ｂ、６ｃの挿入、挿出を行なうので、これによって、
パターン９およびパターンコーナ９ｂからの回折光を遮
光することができる。したがって異物ｌＯとパターン９
との弁別および十分なＳ／Ｎ比を有する検査条件を選定
することができる。6b and 6c are inserted and extracted, so by this,
Diffracted light from the pattern 9 and pattern corner 9b can be blocked. Therefore, foreign matter IO and pattern 9
It is possible to select inspection conditions that have a sufficient S/N ratio and discrimination between the two.

この選定は、基板５の成膜状態（鏡面又はパターン付）
、パターン工程の種類（■＠θ・・・工程パターン）、
空間フィルタ６の種類（６ａ、　６ｂ、　６ｃ）はパタ
ーン工程切換スイッチ３４にて選定、トランジスタ部１
４と画素電極部１５及び表示部と周辺配線部の量子化設
定レベルの選定を検査条件切換スイッチ３５により行な
い条件設定処理部２７内で第１６図に示すような条件設
定の処理が行なわれる。This selection depends on the film formation state of the substrate 5 (mirror surface or patterned)
, type of pattern process (■@θ...process pattern),
The type of spatial filter 6 (6a, 6b, 6c) is selected by the pattern process changeover switch 34, and the transistor section 1
4, the pixel electrode section 15, the display section, and the peripheral wiring section are selected by the inspection condition changeover switch 35, and the condition setting processing as shown in FIG. 16 is performed in the condition setting processing section 27.

検出器１２の検出信号は、処理回路２８により処理され
る。検出器１２の各画素からの信号はＡ／Ｄコンバータ
３６によりディジタル信号に変換されゲート回路３７で
試料上の座標に応じた量子化レベルで２値化され、２値
化信号と異物座標が異物メモリ３８に記憶される。The detection signal of the detector 12 is processed by a processing circuit 28. The signal from each pixel of the detector 12 is converted into a digital signal by the A/D converter 36 and binarized by the gate circuit 37 at a quantization level corresponding to the coordinates on the sample. It is stored in memory 38.

座標位置はエンコーダ３０Ｘ、３０ＹによりＣＰＵ３１
へ入力し座標位置に応じた量子化レベルは予めＣＰＵ３
１内で設定されている。The coordinate position is determined by the CPU 31 using encoders 30X and 30Y.
The quantization level according to the coordinate position is input to the CPU 3 in advance.
It is set within 1.

［発明の効果コ 本発明によれば、薄膜トランジスタ製造工程における薄
膜トランジスタの任意のパターンを有する基べ上に異物
を検査する場合、パターンからの反射光を効果的に遮光
して微小異物を検査することができる効果を有する。[Effects of the Invention] According to the present invention, when inspecting for foreign matter on a substrate having an arbitrary pattern of a thin film transistor in a thin film transistor manufacturing process, reflected light from the pattern can be effectively blocked to inspect minute foreign matter. It has the effect of

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、本発明の一実施例である異物検出装置の概略
を示す模式図、第２図は、第１図のブロック図、第３図
は、本発明が適用する薄膜トランジスタ製造の主要工程
図にして、その（ａ）はガラス基板上に導体を形成する
■工程図、その（ｂ）は絶縁体を形成する＠工程図、そ
の（ｃ）はアモルファスシリコンを形成するＯ工程図、
第４図は、パターン直線部の回折光分布説明図にして、
その（ａ）はパターン直線部の異物検出装置の概略図、
その（ｂ）はパターン直線部、その（Ｃ）はフーリエ変
換面における回折分布拡大図、その（ｄ）は空間フィル
タの正面図、第５図は、パターンコーナの光分布説明図
、第６図は、第４図に示すパターン直線部に対して直角
な方向のパターン分布説明図、第７図は異物の散乱分布
説明図、第８図は、角部の丸みの小さいパターンの場合
の回折光分布説明図にして、その（ａ）はパターン角部
の異物検出装置の概略図、その（ｂ）は角部の丸みの小
さいパターン、その（ｃ）はフーリエ変換面における回
折光分布拡大図、その（ｄ）は空間フィルタの正面図、
第９図は、角部の丸みの稍大きいパターンの場合の回折
光分布説明図、第１Ｏ図は、角部の丸みの大きいパター
ンの場合の回折光分布説明図、第１１図（ａ）は検出器
の検出画素が６０μｍ口の場合のパターンおよび異物の
大きさとの関係を示す図、第１１図（ｂ）はそのパター
ンの形状を示す斜視図、第１２図（ａ）は検出器の検出
画素が２０μ、ｏの場合のパターンおよび異物の大きさ
との関係を示す図、第１２図（ｂ）はそのパターンおよ
び異物の検出出力を示す図、第１２図（ｃ）は検出器の
検出画素が６０μｍ口の場合のパターンおよび異物の大
きさとの関係を示す図、第１２図（ｄ）は、そのパター
ンコーナおよび異物の検出出力を示す図、第１３図（ａ
）はガラス基板上にパターンおよび異物が存在する状態
を示す図、第１３図（ｂ）はそのパターンからの検出信
号と、異物からの検出信号とを示す図、第１４図は表示
部における異物との関係を示し、その（ａ）は平面図、
その（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’矢視断面正面図、第１５
図はパターン工程の相違による検出出力を示し、その（
ａ）は遮光部の幅がＷ２の場合の空間フィルタの正面図
、その（ｂ）は（ａ）の場合の各パターン工程の検出出
力を示す図、その（ｃ）は遮光部の幅がＷ、の場合の空
間フィルタの正面図、その（ｄ）は、（ｃ）の場合の各
パターン工程の検出出力を示す図、第１６図は基板の鏡
面、パターン付試料の検査条件を示す図、第１７図は基
板の概略図にしてその（ａ）は平面図、その（ｂ）は拡
大平面図、第１８図はトランジスタ設定領域を示し、そ
の（ａ）は概略図、その（ｂ）は検出器（固体撮像光電
変換素子）の概略図、第１９図は、量子化設定感度可変
によるパターンと異物の検出出力図を示し、その（ａ）
は遮光部の幅がＷ、の場合の空間フィルタの正面図、そ
の（ｂ）は（ａ）の場合の各パターン工程における量子
化設定感度可変による各パターンと異物の検出出力図、
その（ｃ）は遮光部の幅がＷ３の場合の空間フィルタの
正面図、その（ｄ）は、（ｃ）の場合の各パターン工程
における量子化設定感度可変による各パターンと異物の
検出出力図、第２０図は一辺配線部におけるパターンと
異物の検出出力図を示し、その（ａ）はパターンを傾斜
して照射したときの異物検出装置の概略図、その（ｂ）
は空間フィルタの正面図、その（ｃ）は各パターン工程
における量子化設定感度可変による各パターンと異物の
検出出力図である。 ５・・・基板、６・・・空間フィルタ、７・・・遮光部
、８・・・透過部、９・・・パータン、１０・・・異物
、１１・・・対物レンズ、１２・・・検出器、１３・・
・画素、１４・・・トランジスタ部、１５・・・画素電
極部、１６・・・位置検出用マーク、１７・・・位置決
めビン、２３・・・半導体レーザ、２５・・・照明部、
２８・・・処理回路、３７・・・ゲート回路、３８・・
・異物メモリ。 代理人　弁理士　　秋　本　正　実 集　３　Σ （Ｃ） ノ　　６ ！ ／　ガ・ラス」（版　　　　　４−　γしル万人Ｖリゴ
゛７（ａ−３え）２４２本【四人）・ケ゛−０５丁ＦＴ
差オ叉３　絶縁体（ＳＬ−Ｎ） 第４−図　　　　　　　　　第　５面 ７遮先部　　ｔｏ異物 嵩　６　回　　　　　　　嶌　７Ｎ ＩＣ （ｂ）（１）） 第　８７　　　　　　　　第　９　Ｚ 稟　ｔＯ回　　　　　　　栴　１１　　回（α）　　　
　　　　　　　　　　　　　　（飼ｂ Ｆ　７−１１！変＄ｆｌ　　Ｅｌ透通部　　１１対物ｂ
ν人栴　７２　ｍ （Ｃ）（ｃＬ） ９パダーン　　１０異吻　　　１３　台木４−；；　　
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／Ｓ　ａ素電極郵 第　ｌｑ　回 （α）（Ｉ）） ＣＯ）（ｃｔ） ７　ぷ１う二（や　　　　　　Ａη／、　、；運１牧電
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光部の幅 嵩　２ｏｚ ６　望蘭フィルゾ　　　９　バデーン ７　遮光部　　　　Ｖ笥シ綿）争っ量子イヒ８　遥ヨ遁
（甲　　　　　　レベルFIG. 1 is a schematic diagram showing the outline of a foreign matter detection device that is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of FIG. 1, and FIG. 3 is a main process of manufacturing a thin film transistor to which the present invention is applied. In the figure, (a) is a process diagram for forming a conductor on a glass substrate, (b) is a process diagram for forming an insulator, and (c) is an O process diagram for forming an amorphous silicon.
Figure 4 is an explanatory diagram of the diffracted light distribution in the straight line part of the pattern.
(a) is a schematic diagram of a foreign matter detection device in a straight line part of a pattern;
(b) is a straight line part of the pattern, (C) is an enlarged view of the diffraction distribution on the Fourier transform plane, (d) is a front view of the spatial filter, Fig. 5 is an explanatory diagram of the light distribution at the pattern corner, and Fig. 6 is an explanatory diagram of the pattern distribution in the direction perpendicular to the straight line part of the pattern shown in Figure 4, Figure 7 is an explanatory diagram of the scattering distribution of foreign objects, and Figure 8 is the diffracted light in the case of a pattern with small rounded corners. As distribution explanatory diagrams, (a) is a schematic diagram of a foreign matter detection device at pattern corners, (b) is a pattern with small rounded corners, and (c) is an enlarged view of the diffracted light distribution on the Fourier transform plane. (d) is a front view of the spatial filter,
Figure 9 is an explanatory diagram of the diffracted light distribution in the case of a pattern with slightly rounded corners, Figure 1O is an explanatory diagram of the diffracted light distribution in the case of a pattern with large rounded corners, and Figure 11 (a) is A diagram showing the relationship between the pattern and the size of a foreign object when the detection pixel of the detector is 60 μm, FIG. 11(b) is a perspective view showing the shape of the pattern, and FIG. 12(a) is the detection of the detector. A diagram showing the relationship between the pattern and the size of a foreign object when the pixel size is 20 μ, o, FIG. 12(b) is a diagram showing the pattern and foreign object detection output, and FIG. 12(c) is the detection pixel of the detector. FIG. 12(d) is a diagram showing the relationship between the pattern and the size of a foreign object when the opening is 60 μm, and FIG. 13(a) is a diagram showing the pattern corner and foreign object detection output.
) is a diagram showing a state in which a pattern and a foreign object are present on the glass substrate, FIG. 13(b) is a diagram showing a detection signal from the pattern and a detection signal from a foreign object, and FIG. (a) is a plan view,
(b) is a cross-sectional front view taken along the line A-A' in (a), and the 15th
The figure shows the detection output due to the difference in pattern process, and its (
(a) is a front view of the spatial filter when the width of the light shielding part is W2, (b) is a diagram showing the detection output of each pattern process in the case of (a), and (c) is a front view of the spatial filter when the width of the light shielding part is W2. A front view of the spatial filter in the case of , (d) is a diagram showing the detection output of each patterning process in the case (c), FIG. 16 is a diagram showing the inspection conditions for the mirror surface of the substrate and the patterned sample, Fig. 17 is a schematic diagram of the board, in which (a) is a plan view, (b) is an enlarged plan view, and Fig. 18 shows a transistor setting area, in which (a) is a schematic diagram and (b) is a schematic diagram. FIG. 19, a schematic diagram of the detector (solid-state imaging photoelectric conversion element), shows a pattern and foreign object detection output diagram with variable quantization setting sensitivity;
(b) is a front view of the spatial filter when the width of the light shielding part is W, and (b) is a diagram of the detection output of each pattern and foreign matter due to variable quantization setting sensitivity in each pattern process in (a),
Part (c) is a front view of the spatial filter when the width of the light shielding part is W3, and part (d) is a diagram of each pattern and foreign object detection output with variable quantization setting sensitivity in each pattern process in case (c). , Fig. 20 shows a pattern and a foreign object detection output diagram in one side wiring section, (a) is a schematic diagram of the foreign object detection device when the pattern is irradiated at an angle, and (b) is a schematic diagram of the foreign object detection device.
is a front view of the spatial filter, and (c) is a diagram showing the detection output of each pattern and foreign matter by varying the quantization setting sensitivity in each pattern process. 5... Substrate, 6... Spatial filter, 7... Light shielding part, 8... Transmitting part, 9... Pattern, 10... Foreign matter, 11... Objective lens, 12... Detector, 13...
- Pixel, 14... Transistor section, 15... Pixel electrode section, 16... Position detection mark, 17... Positioning bin, 23... Semiconductor laser, 25... Illumination section,
28... Processing circuit, 37... Gate circuit, 38...
・Foreign object memory. Agent Patent Attorney Tadashi Akimoto Collection 3 Σ (C) No 6! / Garas'' (version 4-γshiru million people V Rigo 7 (a-3e) 242 books [4 people)・K-05 FT
Difference fork 3 Insulator (SL-N) 4-Figure 5th surface 7 shielding part to foreign object volume 6 times Shima 7N IC (b) (1)) No. 87 No. 9 Z 稟 tO times Shima 11 times (α )
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Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、試料にレーザ光を斜方向から照射するレーザ照射手
段と、前記試料にパターンを有する場合、パターンから
の散乱光を遮光する空間フィルタ検出光路中に挿入し、
試料にパターンがない場合には前記空間フィルタを検出
光路中から逃がすべく切換える切換手段を有し、前記照
明手段によって発生する試料からの散乱光を検出する検
出光学系と、この検出光学系からの散乱光を電気信号に
変換すべく試料上に換算して２０μｍ＾■以下の大きさ
の複数の画素を有する固体撮像光電変換素子と、この固
体撮像光電変換素子からの出力を量子化して異物を判別
する量子化処理手段とを備えていることを特徴とする異
物検出装置。 ２、前記空間フィルタを形状の異なる複数で形成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の異物検出装
置。 ３、前記量子化処理手段は、前記試料の表示部の繰り返
しパターン（トランジスタ部と画像電極部）の座標に応
じて量子化設定感度を可変すべく構成したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の異物検
出装置。 ４、前記量子化処理手段は、前記試料の前記表示部の座
標に応じてレーザ出力設定感度を可変すべく構成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２項も
しくは第３項記載の異物検出装置。 ５、前記レーザ照射手段は、前記位置決め手段にて観測
された座標位置に基づいて前記試料の前記表示部と前記
周辺配線部とでレーザ出力設定感度を可変する手段を備
えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項もしく
は第２項記載の異物検出装置。[Scope of Claims] 1. Laser irradiation means for irradiating a sample with laser light from an oblique direction, and when the sample has a pattern, a spatial filter is inserted into the detection optical path to block scattered light from the pattern,
a detection optical system for detecting scattered light from the sample generated by the illumination means; a detection optical system for detecting scattered light from the sample generated by the illumination means; In order to convert scattered light into electrical signals, we use a solid-state imaging photoelectric conversion element that has multiple pixels with a size of 20 μm or less on the sample, and quantize the output from this solid-state imaging photoelectric conversion element to detect foreign objects. 1. A foreign object detection device comprising: a quantization processing means for determining. 2. The foreign object detection device according to claim 1, wherein the spatial filter is formed of a plurality of filters having different shapes. 3. The quantization processing means is configured to vary the quantization setting sensitivity according to the coordinates of the repeating pattern (transistor section and image electrode section) of the display section of the sample. The foreign object detection device according to item 1 or 2. 4. The quantization processing means is configured to vary the laser output setting sensitivity according to the coordinates of the display section of the sample. The foreign object detection device described. 5. The laser irradiation means includes means for varying the laser output setting sensitivity between the display section and the peripheral wiring section of the sample based on the coordinate position observed by the positioning means. A foreign object detection device according to claim 1 or 2.