JP2005181194A - Stage for optical device, defect inspecting device, and the optical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は光学装置用ステージ及びそれを用いた欠陥検査装置並びに光学装置に関する。 The present invention relates to an optical apparatus stage, a defect inspection apparatus using the same, and an optical apparatus.
液晶表示装置の歩留り向上のために、カラーフィルタ基板の検査を行う欠陥検査装置がある。カラーフィルタ基板の欠陥検査装置では、基板に光を照射して、その反射光又は透過光を検出器により検出して欠陥の有無を判別している。 In order to improve the yield of liquid crystal display devices, there is a defect inspection device that inspects a color filter substrate. In a defect inspection apparatus for a color filter substrate, the substrate is irradiated with light, and the reflected light or transmitted light is detected by a detector to determine the presence or absence of a defect.
透過光を利用した透過型の欠陥検査装置では対象物体となるカラーフィルタ基板を安定した状態で保持するためステージ上に載置する。そして、基板をステージに載置した状態で基板の表面側又は裏面側から光源からの光を照射して、基板及びステージを透過して光をCCDやフォトダイオードの検出器で検出する。従って、透過型の欠陥検査装置に用いられるステージには光源からの光を透過する透明なステージが用いられている(特許文献1)。 In a transmission type defect inspection apparatus using transmitted light, a color filter substrate as a target object is placed on a stage in order to hold it in a stable state. Then, light from the light source is irradiated from the front surface side or the back surface side of the substrate with the substrate placed on the stage, and the light is transmitted through the substrate and the stage and detected by a CCD or photodiode detector. Therefore, a transparent stage that transmits light from a light source is used as a stage used in a transmission type defect inspection apparatus (Patent Document 1).
また、基板の測定領域に開口部が設けられたステージを用いることもできる。しかしながら、ステージに大きな開口部を設けた場合、基板が撓んでしまう。特に基板が大型化する程、撓み量は大きくなり、正確に検査を行うことができないといった問題点があった。 A stage having an opening in the measurement region of the substrate can also be used. However, when a large opening is provided in the stage, the substrate is bent. In particular, the larger the substrate, the larger the amount of deflection, and there is a problem that the inspection cannot be performed accurately.
欠陥検査装置に用いられる透明なステージについて図5を用いて説明する。図5はステージの構成を示す側面断面図である。図5では基板を載置した状態のステージの構成を拡大して図示している。 A transparent stage used in the defect inspection apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a side sectional view showing the structure of the stage. FIG. 5 shows an enlarged configuration of the stage on which the substrate is placed.
透明なステージ13の上にはカラーフィルタが形成された基板14が載置されている。基板の裏面側には光源(図示せず)が設けられている。この光源からの光はレンズ12に入射する。レンズ12は入射光を集光して、ステージ上に載置されたガラス等の透明材料からなる基板14に光を入射させる。透明なステージ13を介して基板に入射した光は基板14を透過する。基板を透過した光はステージの上方に配置されているレンズ15に入射する。そして、このレンズ15からの光をCCDやフォトダイオードなどの光検出器(図示せず)に取り込む。光検出器は取り込まれた光の強度に基づいて信号を出力する。処理装置はこの信号に基づいて所定の処理を実行して、欠陥の検査を行う。
A
また、ステージ13には通常、基板14を搬送するために複数の穴21が設けられている。すなわち、基板搬送時には穴21から支持ピン(図示せず)が基板14を持ち上げて、基板14とステージ13との間に隙間を設ける。この隙間に基板搬送ロボットが入り込み、支持ピンを下げることによって、ステージ上から基板搬送ロボットへの基板14の受け渡しが行われる。そして、基板14がステージ13から搬送ロボットへ受け渡された状態で、基板搬送ロボットを移動することによって、基板14が搬送される。
The
しかしながら、従来の欠陥検査装置に用いられるステージで穴21に対応する箇所で基板14の検査を行う場合、以下のような問題点があった。例えば、ステージ13の基板14を載置する載置面13aと穴21の側部21aが交差するエッジ22ではガラスの加工跡が設けられている。透過像は像面付近での光量がそのままシェーディングとなるため、焦点付近にガラスの荒い加工跡すなわち透過率の悪い加工跡があると、本来の像に近いため、ぼやけた像として結像してしまう。特に対物レンズのNA(開口数)が小さいと、ガラスの加工跡が結像してしまうため、観察、測定に与える影響が大きくなってしまう。従って、穴21のエッジ部分においてガラスの加工跡が測定、観察に影響を与えてしまうという問題点があった。
上述のように、従来の欠陥検査装置では、ステージに設けられている穴が観察、測定等に影響を与えてしまうという問題点があった。
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、正確に観察、測定等を行うことができる光学装置用ステージ及びそれを用いた欠陥検査装置並びに光学装置を提供することを目的とする。
As described above, the conventional defect inspection apparatus has a problem that the holes provided in the stage affect observation, measurement, and the like.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a stage for an optical device capable of accurately observing, measuring, etc., a defect inspection apparatus using the same, and an optical device. .
本発明の第1の態様にかかる光学装置用ステージは、対象物体(例えば、本実施の形態における基板14)を載置するための載置面(例えば、本実施の形態における載置面13a)であって、光学研磨された載置面と、前記載置面に設けられた穴(例えば、本実施の形態における穴21)とを備えた透明な光学装置用ステージであって、前記穴の前記載置面と交差する面が光学研磨されているものである。これにより、エッジの影響を受けることなく、対象物体の観察、測定等を行うことができる。
The stage for an optical device according to the first aspect of the present invention has a mounting surface (for example, the
本発明の第2の態様にかかる光学装置用ステージは、上述の光学装置用ステージにおいて、前記穴の前記載置面と交差する面が前記載置面の下方に傾斜しているものである。これにより、載置面に対象物体を安定して載置することができる。 The stage for an optical device according to the second aspect of the present invention is the above-described stage for an optical device, wherein a surface that intersects the placement surface of the hole is inclined below the placement surface. Thereby, a target object can be stably mounted on a mounting surface.
本発明の第3の態様にかかる光学装置用ステージは、上述の光学装置用ステージにおいて、前記穴の載置面側を面取りした面取部をさらに備え、前記面取部と前記載置面とが交差しているものである。これにより、エッジの影響が低減された穴を容易に形成することができる。 The optical device stage according to a third aspect of the present invention is the above optical device stage, further comprising a chamfered portion chamfered on the mounting surface side of the hole, and the chamfered portion and the mounting surface described above. Are crossed. Thereby, it is possible to easily form a hole in which the influence of the edge is reduced.
本発明の第4の態様にかかる光学装置は上述の光学装置用ステージを備えたものである。これにより、エッジの影響を受けることなく、対象物体の観察、測定等を行うことができる。 An optical device according to a fourth aspect of the present invention includes the above-described optical device stage. Thereby, it is possible to observe and measure the target object without being affected by the edge.
本発明の第5の態様にかかるの欠陥検査装置は、カラーフィルタ基板に光を照射する光源と、前記カラーフィルタ基板を透過した前記光源からの光を検出する検出器と、前記カラーフィルタ基板が載置される載置面に穴が形成された透明なステージとを備えた欠陥検査装置であって、前記載置面と前記穴の前記載置面と交差する面が光学研磨されているものである。これにより、エッジの影響を受けることなく、対象物体の観察、測定等を行うことができる。 A defect inspection apparatus according to a fifth aspect of the present invention includes: a light source that irradiates light to a color filter substrate; a detector that detects light from the light source that has passed through the color filter substrate; and the color filter substrate. A defect inspection apparatus provided with a transparent stage in which a hole is formed on a mounting surface to be mounted, wherein a surface intersecting the mounting surface and the mounting surface of the hole is optically polished It is. Thereby, it is possible to observe and measure the target object without being affected by the edge.
本発明の第6の態様にかかる欠陥検査装置は、上述の欠陥検査装置において、前記穴の前記載置面と交差する面が前記載置面の下方に傾斜しているものである。これにより、載置面に対象物体を安定して載置することができる。 A defect inspection apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the above-described defect inspection apparatus, wherein a surface of the hole intersecting with the placement surface described above is inclined below the placement surface. Thereby, a target object can be stably mounted on a mounting surface.
本発明の第7の態様にかかる欠陥検査装置は、上述の欠陥検査装置において、前記穴の載置面側を面取りした面取部をさらに備え、前記面取部と前記載置面とが交差しているものである。これにより、エッジの影響が低減された穴を容易に形成することができる。 The defect inspection apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the above-described defect inspection apparatus, further comprising a chamfered portion that chamfers the mounting surface side of the hole, and the chamfered portion and the mounting surface intersect each other. It is what you are doing. Thereby, it is possible to easily form a hole in which the influence of the edge is reduced.
本発明によれば、正確に観察、測定等を行うことができる光学装置用ステージ及びそれを用いた欠陥検査装置並びに光学装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the stage for optical apparatuses which can perform observation, a measurement, etc. correctly, a defect inspection apparatus using the same, and an optical apparatus can be provided.
以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能であろう。尚、各図において同一の符号を付されたものは同様の要素を示しており、適宜、説明が省略される。 Hereinafter, embodiments to which the present invention can be applied will be described. The following description is to describe the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment. For clarity of explanation, the following description is omitted and simplified as appropriate. Further, those skilled in the art will be able to easily change, add, and convert each element of the following embodiments within the scope of the present invention. In addition, what attached | subjected the same code | symbol in each figure has shown the same element, and abbreviate | omits description suitably.
本発明にかかる欠陥検査装置について図1を用いて説明する。図1は本実施の形態にかかる透過型の欠陥検査装置の構成を示す図である。1は光学装置、11は光源、12はレンズ、13はステージ13は基板、15はレンズ、16は検出器、17は処理装置である。
A defect inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a transmission type defect inspection apparatus according to the present embodiment. 1 is an optical device, 11 is a light source, 12 is a lens, 13 is a
本実施の形態にかかる欠陥検査装置は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板の欠陥検査を行うための欠陥検査装置である。カラーフィルタに用いられる基板14は通常0.5mm〜1.1mmの厚さの透明なガラス基板であり、基板14の表面側にはブラックマトリクス及び着色層が設けられている。このブラックマトリクス及び着色層が設けられている面とは反対側の面(裏面)とステージ13が接触するように基板14を透明なステージ上に載置して検査を行う。ステージ13は通常、基板14を水平に載置するよう設けられている。
The defect inspection apparatus according to the present embodiment is a defect inspection apparatus for performing a defect inspection of a color filter substrate used in a liquid crystal display device. The
本実施の形態では、カラーフィルタの基板14の裏面側からステージ13を介して光を照射する。そして、基板14を透過した光を検出器16により検出して、検出器16が検出した光の光量に基づいて欠陥の有無を判別する。例えば、カラーフィルタが形成された基板14に光を透過する白欠陥が形成されている場合、検出器16が検出する光量は所定の光量より高くなる。一方、基板14に光を遮光する黒欠陥が形成されている場合、検出器16が検出する光量は所定の光量より低くなる。検出器16で検出する光量の変動により欠陥の有無を判別することができる。
In the present embodiment, light is irradiated from the back side of the
光源11からの光はレンズ12に入射する。光源11はレーザ光源あるいはランプ光源など、光を発光するものであればよい。レンズ12に入射した光は基板14の表面における検出スポットを照明するよう集光される。レンズ12により集光された光はステージ13を透過して基板14に入射する。ステージ13は光源11からの光を透過するようガラス等の透明材料により形成されている。もちろん、光源11がレーザ光源などの特定の波長のみの光である場合は、その波長の光を透過すればよい。さらには、入射した光の一部の光のみを透過する材料で形成してもよい。このようにして基板14の検出領域を照明する。
Light from the
この基板14に入射した光は基板14を透過して、レンズ15に入射する。対物レンズであるレンズ15は検出器16に入射するように集光する。検出器16はCCDカメラやフォトダイオード等の光検出器であり、入射した光の光量に関する情報を処理装置17に出力する。処理装置17はパーソナルコンピューター(PC)等の情報処理装置であり、入力された光量に関する情報に基づいて所定の処理を行う。処理装置17はこの処理結果に基づいて欠陥の有無を判別する。さらに、検出器16及び光源11等を含む光学系が連動して水平に駆動し、基板全面の検査を行う。あるいは、ステージ13を駆動させて基板全面の検査を行ってもよい。
The light incident on the
上述のステージについて図2を用いて詳細に説明する。図2は基板14が載置されている状態のステージ13の構成を示す図である。図2(a)はステージ13の側面断面図であり、図2(b)はステージ13の上面図である。
The above stage will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the
ステージ13には通常、基板14を搬送するため穴21が設けられている。図2(b)に示すようにステージ13には4箇所の穴21が設けられている。この4つの穴21はそれぞれ基板14の四隅に対応する位置に設けられている。ステージ13の下には図2(a)に示すように支持ピン18が設けられている。支持ピン18はこの穴21に対応する位置に配置されている。支持ピン18は上下方向に移動できるように設けられており、穴21の中に挿入することができるようになっている。
The
ステージ上に載置された基板14を搬送する時は、支持ピン18を上に移動して穴21に挿入する。支持ピン18は穴21から基板14の下面と接触して、基板14を持ち上げ、基板14とステージ13との間に隙間を設ける。この隙間に基板搬送ロボットが入り込み、支持ピン18を下げることによって、ステージ上から基板搬送ロボットへの基板14の受け渡しが行われる。そして、基板14がステージ13から搬送ロボットへ受け渡された状態で、基板搬送ロボットを移動することによって、基板14が搬送される。また、基板14をステージ上に搬送する時は、反対の手順により基板14をステージ上に搬送する。なお、検査時には検査に影響を与えないように、支持ピン18を光学系より下側に移動する。
When transporting the
このようなステージ13に設けられた穴21の位置で基板14を検査している時の構成について図3を用いて説明する。図3は穴21の位置におけるステージ13の側面断面図である。13aはステージ13における基板14の載置面を示している。21aは穴21の側部、21bは穴21の面取部を示している。22は載置面13aと穴21が交差するエッジを示している。穴21は載置面13aに垂直な側部21a及び側部21aと載置面13aとの間に設けられた面取部21bから構成されている。
A configuration when the
穴の位置で基板14を検査する時は、光学系を移動して、図3に示すようにレンズ12及びレンズ15を穴21の位置に位置合わせする。もちろん、図1で図示した検出器16及び光源11も同様に移動する。あるいはステージ13を移動させて、穴21の位置とレンズ12及びレンズ15の位置を位置合わせしても良い。この穴21は例えば、直径が10mm〜50mm程度であり、10mmの厚さのステージ13を貫通するように設けられている。
When the
基板14を載置するステージ13の載置面13aは基板14を水平に載置するよう水平に設けられている。ステージ13には載置面13aと垂直方向に加工され、穴21が形成される。従って、穴21の側部21aは載置面13aと垂直に形成されている。さらに側部21aと載置面13aとの間には面取部21bが形成されている。すなわち、側部21aの上端23と載置面13aとが交差するエッジ22の間は面取りされるように加工されている。穴21は上部が面取りされ、穴の側面は側部21a及び面取部21bから構成される。本実施の形態では、載置面13aと垂直な側部21aと載置面との間に面取部21bを設けているため、容易に加工することができる。
A
この面取部21bは光学研磨されており、光学研磨面となっている。また、載置面13aも光学研磨されており、光学研磨面となっている。エッジ22は光学研磨面である載置面13aと光学研磨面である面取部21bとの稜線となっているため、エッジ22の部分で透過率の低下を防ぐことができる。従って、エッジ22の部分を検査する場合であっても、透過光がエッジ22の影響を受けることなく、正確に検査することができる。
The chamfered
面取部21bすなわち、穴21の載置面13aと交差する面は載置面13aから下方に傾斜している。従って、載置面13aにおいて、基板14を水平に載置することができる。これにより基板14を安定してステージ13の載置面13aに載置することができ、正確な検査を行うことができる。
The chamfered
側部21aの上端23とステージ13の載置面13aとは反対側の面との距離は例えば、2mm程度であるため、側部21aの長さは約8mmである。面取部21bは載置面13aから下方に45°傾斜するように設けられている。従って、例えば、穴21の側部21aにおける直径を10mmとすると、載置面13aにおける穴21の直径は14mmとなる。
Since the distance between the
光学研磨する場合、研磨面に研磨砥粒を分散して含んだ研磨液を滴下する。そして、研磨面にクロスを押し付けて研磨を行う。あるいはクロスおよび研磨液を用いず、研磨砥粒の付着した研磨紙などを用いることもある。本実施の形態では、載置面13aと傾斜する面取部21bを光学研磨している。従って、載置面13aに対して垂直に設けられている側部21aと比べて、容易に光学研磨を行うことができる。例えば、載置面13aと垂直な穴21の側部21aを加工面とし、載置面13aと傾斜している面取部21bのみを光学研磨面とする。このような構成により、容易に穴21の内部を光学研磨することができるため、エッジ部分の影響の低減されたステージを安価に製造することができる。
In the case of optical polishing, a polishing liquid containing abrasive grains dispersed on the polishing surface is dropped. Then, polishing is performed by pressing the cloth against the polishing surface. Alternatively, polishing paper or the like to which abrasive grains are attached may be used without using cloth and polishing liquid. In the present embodiment, the mounting
一方、側部21aと面取部21bが交差する側部の上端23は光学研磨面と加工面との稜線となる。しかしながら、光学研磨された面取部21bを設けることによって、側部21aの上端23と基板との距離を離すことができる。例えば、上述の構成の場合、載置面13aと側部21aの上端23との距離は2mmとなる。これにより、穴21に対応する位置において基板14を検査している時であっても、側部21aの上端23の影響を低減することができる。
On the other hand, the
上述の構成により、NA(開口数)が0.13で、倍率が5倍の光学系において、エッジの影響が低減することができた。このように開口数が低い光学系であっても、穴21の位置において正確に検査を行うことができた。もちろん、穴21や面取部21bのサイズ等は光学系の開口数や倍率に応じて、適当な寸法とすることができる。
With the above-described configuration, the influence of edges can be reduced in an optical system having an NA (numerical aperture) of 0.13 and a magnification of 5 times. Even with such an optical system having a low numerical aperture, it was possible to accurately inspect at the position of the
なお、図3において、面取部21bはC面取りとなるようにしたが、図4に示すようにR面取りとしてもよい。この場合、上述の構成と同様の構成で、半径2mmのR面取りとすることができる。これにより、側部21aの上端23と載置面13aとの距離を離すことができる。さらに面取部21bを光学研磨しているため、エッジ22は光学研磨面同士の稜線となる。従って、エッジ22の影響を受けることなく検査を行うことができる。さらに、R面取りした場合であっても、面取部21bは載置面から下方に傾斜しているため、水平に基板14を載置することが出来る。
In FIG. 3, the chamfered
なお、上述の実施の形態において、断面が円形の穴として説明したが、穴の断面形状は円形に限らず、例えば、長方形や多角形でもよい。本発明は、貫通孔に限らず、載置面13aから凹みとして設けられた穴に対しても利用可能である。さらには、複数の台よりステージが構成される場合、台と台との隙間に設けられた穴に上述の利用することも可能である。また、本発明は基板を搬送するための支持ピンの穴に利用されるものに限定されるものではない。また、穴の載置面と交差する面を面取部とする構成に限らず、穴の載置面と交差する面を光学研磨面として、エッジ22を光学研磨面同士の稜線とすることにより、エッジ部分の影響を低減することができる。
In addition, in the above-mentioned embodiment, although the cross section demonstrated as a circular hole, the cross-sectional shape of a hole is not restricted circularly, For example, a rectangle and a polygon may be sufficient. The present invention is not limited to the through hole, and can be used for a hole provided as a recess from the
また上述の実施の形態ではステージを欠陥検査装置に用いられるステージとして説明したが、欠陥検査装置に限られるものではない。例えば、顕微鏡、測定装置、検査装置、観察装置等の透明なステージが用いられる光学装置に対しても利用することが可能である。さらに対象物体はカラーフィルタに限られるものではなく、例えば、透明なフォトマスクやレチクル等に対しても利用することができる。なお、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板では、一般に、半導体装置用フォトマスクに比べて対象となるパターンが大きいため、低倍率で開口数が小さい装置となる。従って、エッジ部分の影響を受けやすいため、本発明はカラーフィルタ基板に好適である。 In the above-described embodiment, the stage has been described as a stage used in a defect inspection apparatus, but is not limited to a defect inspection apparatus. For example, the present invention can be used for an optical apparatus using a transparent stage such as a microscope, a measuring apparatus, an inspection apparatus, and an observation apparatus. Furthermore, the target object is not limited to the color filter, and can be used for, for example, a transparent photomask or a reticle. In general, a color filter substrate used in a liquid crystal display device has a large target pattern as compared with a photomask for a semiconductor device, and thus has a low numerical aperture and a small numerical aperture. Therefore, the present invention is suitable for the color filter substrate because it is easily affected by the edge portion.
1 光学装置、11 光源、12 レンズ、13 ステージ、13a 載置面、
14 基板、15 レンズ、16 検出器、17 処理装置、18 支持ピン、
21 穴、21a 側部、21b 面取部、22 エッジ、23 側部の上端
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical apparatus, 11 Light source, 12 Lens, 13 Stage, 13a Mounting surface,
14 substrate, 15 lens, 16 detector, 17 processing device, 18 support pin,
21 hole, 21a side, 21b chamfer, 22 edge, 23 upper end of side
Claims (7)
前記載置面に設けられた穴とを備えた透明な光学装置用ステージであって、
前記穴の前記載置面と交差する面が光学研磨されている光学装置用ステージ。 A mounting surface for mounting a target object, optically polished mounting surface;
A stage for a transparent optical device provided with a hole provided in the mounting surface,
A stage for an optical device, wherein a surface of the hole that intersects the mounting surface is optically polished.
前記面取部と前記載置面とが交差している請求項1又は2記載の光学装置用ステージ。 Further comprising a chamfered portion chamfered on the mounting surface side of the hole,
The stage for an optical device according to claim 1, wherein the chamfered portion and the mounting surface intersect each other.
前記カラーフィルタ基板を透過した前記光源からの光を検出する検出器と、
前記カラーフィルタ基板が載置される載置面に穴が形成された透明なステージとを備えた欠陥検査装置であって、
前記載置面と前記穴の前記載置面と交差する面とが光学研磨されている欠陥検査装置。 A light source for irradiating the color filter substrate with light;
A detector for detecting light from the light source transmitted through the color filter substrate;
A defect inspection apparatus comprising a transparent stage in which holes are formed on a mounting surface on which the color filter substrate is mounted,
A defect inspection apparatus in which the placement surface and a surface intersecting with the placement surface of the hole are optically polished.
前記面取部と前記載置面とが交差している請求項5又は6記載の欠陥検査装置。 Further comprising a chamfered portion chamfered on the mounting surface side of the hole,
The defect inspection apparatus according to claim 5 or 6, wherein the chamfered portion and the placement surface intersect each other.
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TWI383131B (en) * | 2006-09-15 | 2013-01-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Method for detecting a placement status of a spacer |
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