JP2001165869A - 透明基板検査装置 - Google Patents
透明基板検査装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体レーザ光源の有する近視野パターン及
び遠視野パターンによる照明強度のばらつきの影響を極
力少なくする。 【解決手段】 補助集光レンズ２，３はレーザ光源１か
ら放射状に出射されるレーザ光を補助的に集光する。引
き伸ばしレンズ４，５は、補助集光レンズ２，３によっ
て結像されたレーザ光源１の像の光を楕円形状の長径方
向に引き伸ばし、短径方向に集光する。集光レンズ６，
７は、引き伸ばしレンズ４，５を通過したレーザ光がガ
ラス基板４０上で楕円形状の照明ビームとなり、検出レ
ンズ１０の瞳に向かう収束光となるように集光する。
び遠視野パターンによる照明強度のばらつきの影響を極
力少なくする。 【解決手段】 補助集光レンズ２，３はレーザ光源１か
ら放射状に出射されるレーザ光を補助的に集光する。引
き伸ばしレンズ４，５は、補助集光レンズ２，３によっ
て結像されたレーザ光源１の像の光を楕円形状の長径方
向に引き伸ばし、短径方向に集光する。集光レンズ６，
７は、引き伸ばしレンズ４，５を通過したレーザ光がガ
ラス基板４０上で楕円形状の照明ビームとなり、検出レ
ンズ１０の瞳に向かう収束光となるように集光する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、透明基板、例え
ば液晶ディスプレイの製造工程においてガラス基板に傷
がないか異物が付着していないかなどを検査する透明基
板検査装置に関する。
ば液晶ディスプレイの製造工程においてガラス基板に傷
がないか異物が付着していないかなどを検査する透明基
板検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉ
ｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）は、ＣＲＴ（Ｃ
ａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）に比べて薄型化、軽
量化が可能であるため、ＣＴＶ（Ｃｏｌｏｒ Ｔｅｌｅ
ｖｉｓｉｏｎ）やＯＡ機器等のディスプレイ装置として
採用され、画面サイズも１０型以上の大形化が図られ、
より一層の高精細化が押し進められている。液晶ディス
プレイには、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）
型、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔ
ｉｃ）型、及びＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎ
ｓｉｓｔｏｒ）型などの種類がある。
ｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）は、ＣＲＴ（Ｃ
ａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）に比べて薄型化、軽
量化が可能であるため、ＣＴＶ（Ｃｏｌｏｒ Ｔｅｌｅ
ｖｉｓｉｏｎ）やＯＡ機器等のディスプレイ装置として
採用され、画面サイズも１０型以上の大形化が図られ、
より一層の高精細化が押し進められている。液晶ディス
プレイには、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）
型、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔ
ｉｃ）型、及びＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎ
ｓｉｓｔｏｒ）型などの種類がある。
【０００３】ガラス基板検査装置は、液晶ディスプレイ
に使用されるガラス基板に微小な傷や異物などが存在し
ないか否かを検出するものである。ガラス基板検査装置
は、ガラス基板に斜下方からレーザビームを照射し、傷
や異物によって発生した散乱光や反射光を上方より観察
し、傷や異物の存在を検出する。
に使用されるガラス基板に微小な傷や異物などが存在し
ないか否かを検出するものである。ガラス基板検査装置
は、ガラス基板に斜下方からレーザビームを照射し、傷
や異物によって発生した散乱光や反射光を上方より観察
し、傷や異物の存在を検出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようなガラス基板
検査装置は、照明光源として、半導体レーザ光源（Ｌ
Ｄ）を用いている。半導体レーザ光源は、近視野パター
ンと遠視野パターンの両方で光量のバラツキを有する。
近視野パターンは、半導体レーザ光源の共振器から比較
的近い点のレーザビームの振幅強度分布であり、図１
（Ａ）のような特性を示す。図１（Ａ）において、横軸
はレーザ発光点位置［μｍ］を、縦軸は光量の相対強度
を現す。図から明らかなように、半導体レーザ光源の発
光点間距離が１６０〜１８０［μｍ］の場合、その全域
に渡って光量の強度分布がばらついていることが理解で
きる。
検査装置は、照明光源として、半導体レーザ光源（Ｌ
Ｄ）を用いている。半導体レーザ光源は、近視野パター
ンと遠視野パターンの両方で光量のバラツキを有する。
近視野パターンは、半導体レーザ光源の共振器から比較
的近い点のレーザビームの振幅強度分布であり、図１
（Ａ）のような特性を示す。図１（Ａ）において、横軸
はレーザ発光点位置［μｍ］を、縦軸は光量の相対強度
を現す。図から明らかなように、半導体レーザ光源の発
光点間距離が１６０〜１８０［μｍ］の場合、その全域
に渡って光量の強度分布がばらついていることが理解で
きる。
【０００５】遠視野パターンは、半導体レーザ光源の共
振器から相当遠い点で見られるレーザビームの振幅強度
分布であり、図１（Ｂ）のような特性を示す。図１
（Ｂ）において、横軸はレーザ発光点からの放射角度
（θ平行方向）を、縦軸は光量の相対強度を現す。図か
ら明らかなように、半導体レーザ光源の放射角度が約０
度付近で谷の形状の極小値を示し、その両側、角度数度
の付近で極大値を示すような光量の相対強度分布のばら
つきを示すことが理解できる。
振器から相当遠い点で見られるレーザビームの振幅強度
分布であり、図１（Ｂ）のような特性を示す。図１
（Ｂ）において、横軸はレーザ発光点からの放射角度
（θ平行方向）を、縦軸は光量の相対強度を現す。図か
ら明らかなように、半導体レーザ光源の放射角度が約０
度付近で谷の形状の極小値を示し、その両側、角度数度
の付近で極大値を示すような光量の相対強度分布のばら
つきを示すことが理解できる。
【０００６】従来は、このような半導体レーザ光源を照
明光源として用い、一般的な照明部構成であるクリティ
カル照明やケラー照明を構成していた。そして、これら
の照明部構成を用いて、レーザビームをθ平行方向にレ
ンズで拡大し、欠陥検査に必要な検出点視野として長さ
（長径）が５０〜６０［ｍｍ］、幅（短径）が約２００
［μｍ］の細長い楕円形状の照明ビームを形成し、ガラ
ス基板に照射していた。
明光源として用い、一般的な照明部構成であるクリティ
カル照明やケラー照明を構成していた。そして、これら
の照明部構成を用いて、レーザビームをθ平行方向にレ
ンズで拡大し、欠陥検査に必要な検出点視野として長さ
（長径）が５０〜６０［ｍｍ］、幅（短径）が約２００
［μｍ］の細長い楕円形状の照明ビームを形成し、ガラ
ス基板に照射していた。
【０００７】図２は、一般的なクリティカル照明構成の
一例を示すものである。このクリティカル照明構成は、
半導体レーザ光源２１から出射したレーザビームを補助
集光レンズ２２で平行光束とし、絞り２４を通過させて
コンデンサレンズ２３に送り込む。コンデンサレンズ２
３は、平行光束をコンデンサレンズ２３の後側焦点付近
すなわち検出点２５付近に半導体レーザ光源２１の発光
点の像を結像する。従って、検出点２５では、図１
（Ａ）に示すような近視野パターンによる光量の強度分
布のばらつきが顕著に現れる。
一例を示すものである。このクリティカル照明構成は、
半導体レーザ光源２１から出射したレーザビームを補助
集光レンズ２２で平行光束とし、絞り２４を通過させて
コンデンサレンズ２３に送り込む。コンデンサレンズ２
３は、平行光束をコンデンサレンズ２３の後側焦点付近
すなわち検出点２５付近に半導体レーザ光源２１の発光
点の像を結像する。従って、検出点２５では、図１
（Ａ）に示すような近視野パターンによる光量の強度分
布のばらつきが顕著に現れる。
【０００８】図３は、一般的なケラー照明構成の一例を
示すものである。このケラー照明構成は、半導体レーザ
光源３１の像ａ２，ｂ２，ｃ２をコンデンサレンズ３３
の前側焦点位置に作り、補助集光レンズ３２に近接して
設けられた視野絞り３４の像を検出点３５に一致させ、
検出点３５にて照明ビームが平行光となるように構成さ
れたものである。このケラー照明構成によれば、図１
（Ｂ）に示すような遠視野パターンによる光量の強度分
布のばらつきが顕著に現れる。
示すものである。このケラー照明構成は、半導体レーザ
光源３１の像ａ２，ｂ２，ｃ２をコンデンサレンズ３３
の前側焦点位置に作り、補助集光レンズ３２に近接して
設けられた視野絞り３４の像を検出点３５に一致させ、
検出点３５にて照明ビームが平行光となるように構成さ
れたものである。このケラー照明構成によれば、図１
（Ｂ）に示すような遠視野パターンによる光量の強度分
布のばらつきが顕著に現れる。
【０００９】以上のように、ガラス基板検査装置におい
て、照明部構成を一般的なクリティカル照明構成やケラ
ー照明構成などのようにすると、半導体レーザ光源の有
する近視野パターン及び遠視野パターンによる影響を受
けて、照明強度にばらつきが生じ、それがそのまま欠陥
検査能力のばらつきとなり、問題となっていた。
て、照明部構成を一般的なクリティカル照明構成やケラ
ー照明構成などのようにすると、半導体レーザ光源の有
する近視野パターン及び遠視野パターンによる影響を受
けて、照明強度にばらつきが生じ、それがそのまま欠陥
検査能力のばらつきとなり、問題となっていた。
【００１０】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、半導体レーザ光源の有する近視野パターン及び
遠視野パターンによる照明強度のばらつきの影響を極力
少なくした透明基板検査装置を提供することを目的とす
る。
であり、半導体レーザ光源の有する近視野パターン及び
遠視野パターンによる照明強度のばらつきの影響を極力
少なくした透明基板検査装置を提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された本
発明の透明基板検査装置は、レーザ光源から出射された
レーザ光を複数のレンズ手段を用いて傷検出用の細長い
楕円形状の照明ビームとして被検査試料に照射する照明
手段と、前記被検査試料に照射された前記照明ビームの
散乱光又は反射光を検出レンズを用いて結像し、その像
を受光素子手段で検出する結像手段とを備えた透明基板
検査装置であって、前記照明手段のレンズ手段は、前記
レーザ光源から放射状に出射されるレーザ光を補助的に
集光する補助集光レンズ手段と、この補助集光レンズ手
段によって結像された前記レーザ光源の光を前記楕円形
状の長径方向に引き伸ばし、短径方向に集光するように
構成された引き伸ばしレンズ手段と、前記引き伸ばしレ
ンズ手段を通過したレーザ光が前記被検査試料上で前記
楕円形状の照明ビームとなり、前記検出レンズの瞳に向
かう収束光となるように集光する集光レンズ手段とから
構成されるものである。
発明の透明基板検査装置は、レーザ光源から出射された
レーザ光を複数のレンズ手段を用いて傷検出用の細長い
楕円形状の照明ビームとして被検査試料に照射する照明
手段と、前記被検査試料に照射された前記照明ビームの
散乱光又は反射光を検出レンズを用いて結像し、その像
を受光素子手段で検出する結像手段とを備えた透明基板
検査装置であって、前記照明手段のレンズ手段は、前記
レーザ光源から放射状に出射されるレーザ光を補助的に
集光する補助集光レンズ手段と、この補助集光レンズ手
段によって結像された前記レーザ光源の光を前記楕円形
状の長径方向に引き伸ばし、短径方向に集光するように
構成された引き伸ばしレンズ手段と、前記引き伸ばしレ
ンズ手段を通過したレーザ光が前記被検査試料上で前記
楕円形状の照明ビームとなり、前記検出レンズの瞳に向
かう収束光となるように集光する集光レンズ手段とから
構成されるものである。
【００１２】レーザ光源の各点から出射したレーザ光
は、ケラー照明構成と同じように補助集光レンズ手段に
よって一旦結像される。そして、この結像されたレーザ
光源の像の短径方向の光は、引き伸ばしレンズ手段によ
ってケラー照明構成の場合と同様にほぼ平行光束に集束
される。一方、結像されたレーザ光源の像の長径方向の
光は、引き伸ばしレンズ手段によって発散する方向に引
き伸ばされる。引き伸ばしレンズ手段によって引き伸ば
された光は、集光レンズによって検出レンズの瞳に向か
う収束光となるように集光され、被検査試料上に傷検出
用の細長い楕円形状の照明ビームとして照射される。こ
れによって、レーザ光源の各点から出射したレーザ光
は、被検査試料上のそれぞれ異なる部分に照射されるよ
うになるため、遠視野パターンの影響を打ち消すことが
でき、照明強度をほぼ一様にすることができる。また、
レーザ光源の像は、無限遠ではないが、かなり遠方にで
きるため、クリティカル照明で問題となっていた照明む
らも生じることはない。
は、ケラー照明構成と同じように補助集光レンズ手段に
よって一旦結像される。そして、この結像されたレーザ
光源の像の短径方向の光は、引き伸ばしレンズ手段によ
ってケラー照明構成の場合と同様にほぼ平行光束に集束
される。一方、結像されたレーザ光源の像の長径方向の
光は、引き伸ばしレンズ手段によって発散する方向に引
き伸ばされる。引き伸ばしレンズ手段によって引き伸ば
された光は、集光レンズによって検出レンズの瞳に向か
う収束光となるように集光され、被検査試料上に傷検出
用の細長い楕円形状の照明ビームとして照射される。こ
れによって、レーザ光源の各点から出射したレーザ光
は、被検査試料上のそれぞれ異なる部分に照射されるよ
うになるため、遠視野パターンの影響を打ち消すことが
でき、照明強度をほぼ一様にすることができる。また、
レーザ光源の像は、無限遠ではないが、かなり遠方にで
きるため、クリティカル照明で問題となっていた照明む
らも生じることはない。
【００１３】請求項２に記載された本発明の透明基板検
査装置は、請求項１において、前記引き伸ばしレンズ手
段が、前記レーザ光の短径方向に集光する凸シリンドリ
カルレンズと、前記レーザ光の長径方向に対して作用
し、長径方向の長さを前記集光レンズ手段の口径に合わ
せて引き伸ばす凹シリンドリカルレンズとから構成され
るものである。これは引き伸ばしレンズ手段を具体的に
したものである。長径方向と短径方向のそれぞれに対し
て作用するシリンドリカルレンズを用いることによっ
て、集光と拡散を実現したものである。
査装置は、請求項１において、前記引き伸ばしレンズ手
段が、前記レーザ光の短径方向に集光する凸シリンドリ
カルレンズと、前記レーザ光の長径方向に対して作用
し、長径方向の長さを前記集光レンズ手段の口径に合わ
せて引き伸ばす凹シリンドリカルレンズとから構成され
るものである。これは引き伸ばしレンズ手段を具体的に
したものである。長径方向と短径方向のそれぞれに対し
て作用するシリンドリカルレンズを用いることによっ
て、集光と拡散を実現したものである。
【００１４】請求項３に記載された本発明の透明基板検
査装置は、請求項１又は２において、前記照明手段のレ
ンズ手段は、前記レーザ光の前記被検査試料上における
短径方向の幅を約２００［μｍ］、長径方向の長さを約
５０〜６０［ｍｍ］にするものである。これは、照明手
段のレンズ手段によって形成される傷検出用の細長い楕
円形状の照明ビームの具体的大きさを規定したものであ
る。
査装置は、請求項１又は２において、前記照明手段のレ
ンズ手段は、前記レーザ光の前記被検査試料上における
短径方向の幅を約２００［μｍ］、長径方向の長さを約
５０〜６０［ｍｍ］にするものである。これは、照明手
段のレンズ手段によって形成される傷検出用の細長い楕
円形状の照明ビームの具体的大きさを規定したものであ
る。
【００１５】請求項４に記載された透明基板検査装置
は、請求項１、２又は３において、前記照明手段のレン
ズ手段は、前記レーザ光源の各点から出射した光を前記
被検査試料上の全範囲の約１０分の１程度を照射するも
のである。これは、最も遠視野パターンの影響を少なく
し、照明強度を全範囲でほぼ一様にすることができる場
合を具体的に規定したものである。
は、請求項１、２又は３において、前記照明手段のレン
ズ手段は、前記レーザ光源の各点から出射した光を前記
被検査試料上の全範囲の約１０分の１程度を照射するも
のである。これは、最も遠視野パターンの影響を少なく
し、照明強度を全範囲でほぼ一様にすることができる場
合を具体的に規定したものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を添
付図面に従って説明する。図４及び図５は、長さ（長
径）が約５０〜６０［ｍｍ］、幅（短径）が約２００
［μｍ］の細長い楕円形状の検出用照明ビームを透明基
板４０に照射し、その散乱光や反射光に基づいて、ガラ
ス基板４０上の傷や異物の存在を検出するガラス基板検
査装置の概略構成を示す図である。
付図面に従って説明する。図４及び図５は、長さ（長
径）が約５０〜６０［ｍｍ］、幅（短径）が約２００
［μｍ］の細長い楕円形状の検出用照明ビームを透明基
板４０に照射し、その散乱光や反射光に基づいて、ガラ
ス基板４０上の傷や異物の存在を検出するガラス基板検
査装置の概略構成を示す図である。
【００１７】図４はこのガラス基板検査装置の光学系の
構成を検出用照明ビームの長径方向から見た図である。
図５はこの光学系の構成を検出用照明ビームの短径方向
から見た図である。図において光学系は照明光学部と検
出光学部とからなる。なお、図５では、検出光学部につ
いては図示を省略してある。
構成を検出用照明ビームの長径方向から見た図である。
図５はこの光学系の構成を検出用照明ビームの短径方向
から見た図である。図において光学系は照明光学部と検
出光学部とからなる。なお、図５では、検出光学部につ
いては図示を省略してある。
【００１８】照明光学部は半導体レーザ光源１、非球面
コリメートレンズ２、平凸レンズ３、凸シリンドリカル
レンズ４、凹シリンドリカルレンズ５、集光レンズ６，
７及び台形型全反射ミラー８から構成される。検出光学
部は遮光板９、検出レンズ１０及びＣＣＤ受光素子３０
から構成される。
コリメートレンズ２、平凸レンズ３、凸シリンドリカル
レンズ４、凹シリンドリカルレンズ５、集光レンズ６，
７及び台形型全反射ミラー８から構成される。検出光学
部は遮光板９、検出レンズ１０及びＣＣＤ受光素子３０
から構成される。
【００１９】半導体レーザ光源１は、波長が約８００
［ｎｍ］、発光点サイズが約２００［μｍ］、θ平行方
向の放射角が約６度、θ直角方向の放射角が約４０度で
ある。非球面コリメートレンズ２及び平凸レンズ３は、
半導体レーザ光源１から出射された光束を凸シリンドリ
カルレンズ４の前側に集光し、ケラー照明のように一旦
半導体レーザ光源１の像を形成させる補助集光レンズと
しての役割をする。
［ｎｍ］、発光点サイズが約２００［μｍ］、θ平行方
向の放射角が約６度、θ直角方向の放射角が約４０度で
ある。非球面コリメートレンズ２及び平凸レンズ３は、
半導体レーザ光源１から出射された光束を凸シリンドリ
カルレンズ４の前側に集光し、ケラー照明のように一旦
半導体レーザ光源１の像を形成させる補助集光レンズと
しての役割をする。
【００２０】凸シリンドリカルレンズ４は、照明ビーム
の短径方向に対して作用し、検出点における短径方向の
幅を２００［μｍ］にするものであり、補助集光レンズ
（非球面コリメートレンズ２及び平凸レンズ３）を通過
した光をさらに集光する。なお、凸シリンドリカルレン
ズ４は、照明ビームの長径方向に対しては作用しないよ
うになっている。凹シリンドリカルレンズ５は、照明ビ
ーム長径方向に対して作用し、長径方向の長さを集光レ
ンズ６，７の口径に合わせて引き伸ばす。なお、凹シリ
ンドリカルレンズ５は、照明ビームの短径方向に対して
作用しないようになっている。ここでは、凸シリンドリ
カルレンズ４及び凹シリンドリカルレンズ５のことを引
き伸ばしレンズと呼ぶ。
の短径方向に対して作用し、検出点における短径方向の
幅を２００［μｍ］にするものであり、補助集光レンズ
（非球面コリメートレンズ２及び平凸レンズ３）を通過
した光をさらに集光する。なお、凸シリンドリカルレン
ズ４は、照明ビームの長径方向に対しては作用しないよ
うになっている。凹シリンドリカルレンズ５は、照明ビ
ーム長径方向に対して作用し、長径方向の長さを集光レ
ンズ６，７の口径に合わせて引き伸ばす。なお、凹シリ
ンドリカルレンズ５は、照明ビームの短径方向に対して
作用しないようになっている。ここでは、凸シリンドリ
カルレンズ４及び凹シリンドリカルレンズ５のことを引
き伸ばしレンズと呼ぶ。
【００２１】集光レンズは、２枚の平凸レンズ６，７で
構成され、引き伸ばしレンズ（凸シリンドリカルレンズ
４及び凹シリンドリカルレンズ５）を通過した照明ビー
ムを検出レンズ１０の瞳付近に集光する。このとき、検
出点であるガラス基板４０における照明ビームは、検出
レンズ１０の瞳へ向かう収束光となるように構成され
る。なお、検出レンズ１０の瞳に向かう収束光となるの
は、長径方向の照明ビームだけであり、短径方向の照明
ビームはガラス基板４０に集束するように構成される。
構成され、引き伸ばしレンズ（凸シリンドリカルレンズ
４及び凹シリンドリカルレンズ５）を通過した照明ビー
ムを検出レンズ１０の瞳付近に集光する。このとき、検
出点であるガラス基板４０における照明ビームは、検出
レンズ１０の瞳へ向かう収束光となるように構成され
る。なお、検出レンズ１０の瞳に向かう収束光となるの
は、長径方向の照明ビームだけであり、短径方向の照明
ビームはガラス基板４０に集束するように構成される。
【００２２】検出光学部における検出レンズ１０の欠陥
検出効率確保のために、照明ビームの集光は瞳中心とな
るようにする。検出点すなわちガラス基板４０は、検出
レンズ１０の瞳と集光レンズ（平凸レンズ６，７）との
中間位置であって、その集光光路中に設置される。この
ガラス基板４０において、照明ビームは長さ（長径）が
約５０〜６０［ｍｍ］、幅（短径）が約２００［μｍ］
の細長い楕円形状の検出用照明ビームとなる。この実施
の形態では、検出レンズ１０の光の入射する位置に、ガ
ラス基板４０の表面で散乱又は反射しなかった光（直接
光）を遮光するための遮光板９が設けられている。従っ
て、ガラス基板４０の表面で散乱又は反射しなかった光
（直接光）は、その遮光板９によって遮られ、ＣＣＤ受
光素子３０に結像することはなく、ガラス基板４０の表
面で散乱又は反射した光のみが、検出レンズ１０を通過
してＣＣＤ受光素子３０に結像する。なお、検出レンズ
１０は、複数のレンズ群の組み合わせで構成される。
検出効率確保のために、照明ビームの集光は瞳中心とな
るようにする。検出点すなわちガラス基板４０は、検出
レンズ１０の瞳と集光レンズ（平凸レンズ６，７）との
中間位置であって、その集光光路中に設置される。この
ガラス基板４０において、照明ビームは長さ（長径）が
約５０〜６０［ｍｍ］、幅（短径）が約２００［μｍ］
の細長い楕円形状の検出用照明ビームとなる。この実施
の形態では、検出レンズ１０の光の入射する位置に、ガ
ラス基板４０の表面で散乱又は反射しなかった光（直接
光）を遮光するための遮光板９が設けられている。従っ
て、ガラス基板４０の表面で散乱又は反射しなかった光
（直接光）は、その遮光板９によって遮られ、ＣＣＤ受
光素子３０に結像することはなく、ガラス基板４０の表
面で散乱又は反射した光のみが、検出レンズ１０を通過
してＣＣＤ受光素子３０に結像する。なお、検出レンズ
１０は、複数のレンズ群の組み合わせで構成される。
【００２３】本発明に係るガラス基板検査装置の照明光
学部の構成が従来のケラー照明構成とどのように異なる
のか、その詳細について説明する。まず、ケラー照明構
成の場合には、図３に示すように、半導体レーザ光源３
１の各点ａ１，ｂ１，ｃ１から出射したレーザ光は、補
助集光レンズ３２によって各点ａ２，ｂ２，ｃ２で一旦
結像される。そして、この結像された各点ａ２，ｂ２，
ｃ２の像の光をコンデンサレンズ３３によって、平行光
束として検出点３５（ガラス基板）に照射している。従
って、コンデンサレンズ３３によって、半導体レーザ光
源３１の像は無限遠にできるためクリティカル照明で問
題となっていた照明むらが生じることはない。
学部の構成が従来のケラー照明構成とどのように異なる
のか、その詳細について説明する。まず、ケラー照明構
成の場合には、図３に示すように、半導体レーザ光源３
１の各点ａ１，ｂ１，ｃ１から出射したレーザ光は、補
助集光レンズ３２によって各点ａ２，ｂ２，ｃ２で一旦
結像される。そして、この結像された各点ａ２，ｂ２，
ｃ２の像の光をコンデンサレンズ３３によって、平行光
束として検出点３５（ガラス基板）に照射している。従
って、コンデンサレンズ３３によって、半導体レーザ光
源３１の像は無限遠にできるためクリティカル照明で問
題となっていた照明むらが生じることはない。
【００２４】ところが、半導体レーザ光源３１の光点ａ
１から出射したレーザ光は、検出点３５上の部分ａ３−
ａ４を一様に照射し、光点ｂ１から出射したレーザ光
は、検出点３５上の部分ａ３−ａ４と同じ部分ｂ３−ｂ
４を一様に照射する。同様に、光点ｃ１から出射したレ
ーザ光も、検出点３５上の部分ａ３−ａ４，ｂ３−ｂ４
と同じ部分ｃ３−ｃ４を一様に照射する。従って、前述
したように、図１（Ｂ）に示すような半導体レーザ光源
３１の有する遠視野パターンの影響が顕著に現れる。
１から出射したレーザ光は、検出点３５上の部分ａ３−
ａ４を一様に照射し、光点ｂ１から出射したレーザ光
は、検出点３５上の部分ａ３−ａ４と同じ部分ｂ３−ｂ
４を一様に照射する。同様に、光点ｃ１から出射したレ
ーザ光も、検出点３５上の部分ａ３−ａ４，ｂ３−ｂ４
と同じ部分ｃ３−ｃ４を一様に照射する。従って、前述
したように、図１（Ｂ）に示すような半導体レーザ光源
３１の有する遠視野パターンの影響が顕著に現れる。
【００２５】これに対して、本発明に係るガラス基板検
査装置の照明光学部においては、半導体レーザ光源１の
各点Ａ１，Ｂ１，Ｃ１から出射したレーザ光は、ケラー
照明構成と同じように補助集光レンズ（非球面コリメー
トレンズ２及び平凸レンズ３）によって各点Ａ２，Ｂ
２，Ｃ２で一旦結像される。そして、この結像された像
の短径方向の照明ビームは凸シリンドリカルレンズ４に
よってケラー照明構成の場合と同様にほぼ平行光束に集
束される。一方、結像された像の長径方向の照明ビーム
は凸シリンドリカルレンズ４はそのまま通過し、凹シリ
ンドリカルレンズ５によって発散する方向に引き伸ばさ
れる。凹シリンドリカルレンズ５によって引き伸ばされ
た照明ビームは、集光レンズ（平凸レンズ６，７）によ
って集光され、検出点３５（ガラス基板４０）に照射さ
れる。
査装置の照明光学部においては、半導体レーザ光源１の
各点Ａ１，Ｂ１，Ｃ１から出射したレーザ光は、ケラー
照明構成と同じように補助集光レンズ（非球面コリメー
トレンズ２及び平凸レンズ３）によって各点Ａ２，Ｂ
２，Ｃ２で一旦結像される。そして、この結像された像
の短径方向の照明ビームは凸シリンドリカルレンズ４に
よってケラー照明構成の場合と同様にほぼ平行光束に集
束される。一方、結像された像の長径方向の照明ビーム
は凸シリンドリカルレンズ４はそのまま通過し、凹シリ
ンドリカルレンズ５によって発散する方向に引き伸ばさ
れる。凹シリンドリカルレンズ５によって引き伸ばされ
た照明ビームは、集光レンズ（平凸レンズ６，７）によ
って集光され、検出点３５（ガラス基板４０）に照射さ
れる。
【００２６】従って、半導体レーザ光源１の各点Ａ１，
Ｂ１，Ｃ１から出射したレーザ光は、一旦各点Ａ２，Ｂ
２，Ｃ２で結像し、検出点３５上のそれぞれ異なる部分
Ａ３−Ａ４，Ｂ３−Ｂ４，Ｃ３−Ｃ４に照射されるよう
になっている。このような構成によって、半導体レーザ
光源１の像は、無限遠ではないが、かなり遠方にできる
ため、クリティカル照明で問題となっていた照明むらが
生じることはない。また、この照明構成だと、前述した
ように、図１（Ｂ）に示すような半導体レーザ光源１の
有する遠視野パターンの影響を打ち消すことができ、照
明強度をほぼ一様にすることができる。なお、図では、
半導体レーザ光源１の各点から出射した光が検出点３５
上の全範囲の約５分の１を照射する場合を示している
が、実際は検出点３５上の全範囲の約１０分の１程度を
照射するように構成することによって、最も遠視野パタ
ーンの影響を少なくし、照明強度を全範囲でほぼ一様に
することができるという効果がある。
Ｂ１，Ｃ１から出射したレーザ光は、一旦各点Ａ２，Ｂ
２，Ｃ２で結像し、検出点３５上のそれぞれ異なる部分
Ａ３−Ａ４，Ｂ３−Ｂ４，Ｃ３−Ｃ４に照射されるよう
になっている。このような構成によって、半導体レーザ
光源１の像は、無限遠ではないが、かなり遠方にできる
ため、クリティカル照明で問題となっていた照明むらが
生じることはない。また、この照明構成だと、前述した
ように、図１（Ｂ）に示すような半導体レーザ光源１の
有する遠視野パターンの影響を打ち消すことができ、照
明強度をほぼ一様にすることができる。なお、図では、
半導体レーザ光源１の各点から出射した光が検出点３５
上の全範囲の約５分の１を照射する場合を示している
が、実際は検出点３５上の全範囲の約１０分の１程度を
照射するように構成することによって、最も遠視野パタ
ーンの影響を少なくし、照明強度を全範囲でほぼ一様に
することができるという効果がある。
【００２７】なお、上述の実施の形態では、補助集光レ
ンズを非球面コリメートレンズ２及び平凸レンズ３で構
成し、引き伸ばしレンズを凸シリンドリカルレンズ４及
び凹シリンドリカルレンズ５で構成し、集光レンズを２
枚の平凸レンズ６，７でそれぞれ構成する場合について
説明したが、これは一例であり、本発明の目的とする照
明を行うことができるのであれば、これ以外の組合せで
構成してもよいことは言うまでもない。また、上述の実
施の形態では、ガラス基板について説明したが、プラス
チック基板等の透明なものであってもよい。
ンズを非球面コリメートレンズ２及び平凸レンズ３で構
成し、引き伸ばしレンズを凸シリンドリカルレンズ４及
び凹シリンドリカルレンズ５で構成し、集光レンズを２
枚の平凸レンズ６，７でそれぞれ構成する場合について
説明したが、これは一例であり、本発明の目的とする照
明を行うことができるのであれば、これ以外の組合せで
構成してもよいことは言うまでもない。また、上述の実
施の形態では、ガラス基板について説明したが、プラス
チック基板等の透明なものであってもよい。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、半導体レーザ光源の有
する近視野パターン及び遠視野パターンによる照明強度
のばらつきの影響を極力少なくすることができるという
効果がある。
する近視野パターン及び遠視野パターンによる照明強度
のばらつきの影響を極力少なくすることができるという
効果がある。
【図１】 半導体レーザ光源が示す近視野パターン及び
遠視野パターンの特性を示す図である。
遠視野パターンの特性を示す図である。
【図２】 一般的なクリティカル照明構成の一例を示す
図である。
図である。
【図３】 一般的なケラー照明構成の一例を示す図であ
る。
る。
【図４】 本発明のガラス基板検査装置の光学系の構成
を検出用照明ビームの長径方向から見た図である。
を検出用照明ビームの長径方向から見た図である。
【図５】 本発明のガラス基板検査装置の光学系の構成
を検出用照明ビームの短径方向から見た図である。
を検出用照明ビームの短径方向から見た図である。
１…半導体レーザ光源 ２…非球面コリメートレンズ ３…平凸レンズ ４…凸シリンドリカルレンズ ５…凹シリンドリカルレンズ ６，７…集光レンズ（平凸レンズ） ９…遮光板 １０…検出レンズ ３０…ＣＣＤ受光素子 ４０…ガラス基板（検出点）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 昇 東京都渋谷区東３丁目16番３号 日立電子 エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 2G051 AA41 AA65 AB06 AB07 BA10 BB09 CA04 CB02
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザ光源から出射されたレーザ光を複
数のレンズ手段を用いて傷検出用の細長い楕円形状の照
明ビームとして被検査試料に照射する照明手段と、 前記被検査試料に照射された前記照明ビームの散乱光又
は反射光を検出レンズを用いて結像し、その像を受光素
子手段で検出する結像手段とを備えた透明基板検査装置
であって、 前記照明手段のレンズ手段は、 前記レーザ光源から放射状に出射されるレーザ光を補助
的に集光する補助集光レンズ手段と、 この補助集光レンズ手段によって結像された前記レーザ
光源の光を前記楕円形状の長径方向に引き伸ばし、短径
方向に集光するように構成された引き伸ばしレンズ手段
と、 前記引き伸ばしレンズ手段を通過したレーザ光が前記被
検査試料上で前記楕円形状の照明ビームとなり、前記検
出レンズの瞳に向かう収束光となるように集光する集光
レンズ手段とから構成されていることを特徴とする透明
基板検査装置。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記引き伸ばしレンズ手段は、前記レーザ光の短径方向
に集光する凸シリンドリカルレンズと、 前記レーザ光の長径方向に対して作用し、長径方向の長
さを前記集光レンズ手段の口径に合わせて引き伸ばす凹
シリンドリカルレンズとから構成されることを特徴とす
る透明基板検査装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、 前記照明手段のレンズ手段は、前記レーザ光の前記被検
査試料上における短径方向の幅を約２００［μｍ］、長
径方向の長さを約５０〜６０［ｍｍ］にすることを特徴
とする透明基板検査装置。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３において前記照明手
段のレンズ手段は、前記レーザ光源の各点から出射した
光が前記被検査試料上の全範囲の約１０分の１程度を照
射することを特徴とする透明基板検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34813699A JP4027552B2 (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 透明基板検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34813699A JP4027552B2 (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 透明基板検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001165869A true JP2001165869A (ja) | 2001-06-22 |
| JP4027552B2 JP4027552B2 (ja) | 2007-12-26 |
Family
ID=18394999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34813699A Expired - Fee Related JP4027552B2 (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 透明基板検査装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4027552B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007179823A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | ライン照明装置およびライン照明方法 |
| CN100447549C (zh) * | 2004-09-13 | 2008-12-31 | 精工爱普生株式会社 | 液晶板的试验方法以及试验装置 |
| WO2016090307A1 (en) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | Kla-Tencor Corporation | Lens array-based illumination for wafer inspection |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11673155B2 (en) | 2012-12-27 | 2023-06-13 | Kateeva, Inc. | Techniques for arrayed printing of a permanent layer with improved speed and accuracy |
| KR101733904B1 (ko) | 2012-12-27 | 2017-05-08 | 카티바, 인크. | 정밀 공차 내로 유체를 증착하기 위한 인쇄 잉크 부피 제어를 위한 기법 |
| US11141752B2 (en) | 2012-12-27 | 2021-10-12 | Kateeva, Inc. | Techniques for arrayed printing of a permanent layer with improved speed and accuracy |
| CN107878058B (zh) | 2013-12-12 | 2020-04-24 | 科迪华公司 | 形成电子产品层的方法和设备 |
-
1999
- 1999-12-07 JP JP34813699A patent/JP4027552B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100447549C (zh) * | 2004-09-13 | 2008-12-31 | 精工爱普生株式会社 | 液晶板的试验方法以及试验装置 |
| JP2007179823A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | ライン照明装置およびライン照明方法 |
| JP4652973B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2011-03-16 | リコー光学株式会社 | ライン照明装置およびライン照明方法 |
| WO2016090307A1 (en) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | Kla-Tencor Corporation | Lens array-based illumination for wafer inspection |
| US9625726B2 (en) | 2014-12-05 | 2017-04-18 | Kla-Tencor Corp. | Lens array-based illumination for wafer inspection |
| KR20170095273A (ko) * | 2014-12-05 | 2017-08-22 | 케이엘에이-텐코 코포레이션 | 웨이퍼 검사를 위한 렌즈 어레이 기반 조명 |
| KR102242926B1 (ko) | 2014-12-05 | 2021-04-20 | 케이엘에이 코포레이션 | 웨이퍼 검사를 위한 렌즈 어레이 기반 조명 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4027552B2 (ja) | 2007-12-26 |
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