JP2008039444A - Method and apparatus for inspecting foreign matter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely detect the foreign matter with a size of 100 μm on the surface of a large-sized substrate in a foreign matter inspection method, and a foreign matter inspection device. <P>SOLUTION: The surface of a substrate 1 to be measured is irradiated with the laser beam 2 from a light source so that the laser beam 2 may irradiate the substrate 1 from the front end to the rear end in the optical axis direction of the laser beam 2 an optical axis is inclined from the direction parallel to the surface of the substrate 1 and the scattering light component contained in the reflected light 3 from the substrate 1 is imaged by an image sensor 7 while relatively moving the laser beam 2 and the substrate 1 and the foreign matter is detected from the variation of the two-dimensional light quantity pattern in the acquired image. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は異物検査方法及び異物検査装置に関するものであり、例えば、大型液晶表示装置等の製造工程において、平板基板上に薄膜を塗布或いは成膜する際に、基板表面に存在する異物をインラインで精度良く検査するための構成に特徴のある異物検査方法及び異物検査装置に関するものである。   The present invention relates to a foreign matter inspection method and a foreign matter inspection apparatus. For example, in a manufacturing process of a large liquid crystal display device or the like, when a thin film is applied or formed on a flat substrate, foreign matter existing on the substrate surface is inlined. The present invention relates to a foreign substance inspection method and a foreign substance inspection apparatus characterized by a configuration for inspecting with high accuracy.

半導体装置や液晶表示装置等の製造工程においては、フォトレジストの塗布工程或いは各種の薄膜の成膜工程等の多数の薄膜の形成工程を必要としているが、このような薄膜の形成工程においては、基板表面に異物が存在した場合に、塗布装置に障害をもたらしたり或いは成膜後の製品に不良を発生させる原因になるため、異物の有無を検査する必要がある。   In the manufacturing process of a semiconductor device or a liquid crystal display device, a number of thin film forming processes such as a photoresist coating process or various thin film forming processes are required. In such a thin film forming process, If foreign matter exists on the surface of the substrate, it may cause a failure in the coating apparatus or cause a defect in the product after film formation. Therefore, it is necessary to inspect for the presence of foreign matter.

従来、この様な基板表面の異物の有無を検査する方法としては、例えば、基板に蛍光灯等の線状光源を照射し、その反射光と乱反射光とをテレビカメラで取得し、取得した画像における各画素の光強度をある基準値で2値化し、2値化した乱反射光の面積、即ち、乱反射光の光強度を求めることによって基板表面の異物や傷等の表面欠陥の検査を行う方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a method for inspecting the presence or absence of foreign substances on the surface of such a substrate, for example, a linear light source such as a fluorescent lamp is irradiated on the substrate, the reflected light and irregularly reflected light are acquired by a television camera, and the acquired image A method for inspecting surface defects such as foreign matters and scratches on a substrate surface by binarizing the light intensity of each pixel with a certain reference value and obtaining the binarized diffused reflected light area, that is, the light intensity of the irregularly reflected light Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

或いは、基板の表面に対して平行にレーザ光を照射し、基板を挟んで対面に設けたレーザ反射装置で反射させた反射光を光検出器で検出し、異物等によるレーザ光の屈折や吸収による反射光の強度の減衰の程度を測定することによって異物の検出を行うことも提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Alternatively, the laser beam is irradiated in parallel to the surface of the substrate, the reflected light reflected by the laser reflector provided on the opposite side of the substrate is detected by a photodetector, and the refraction or absorption of the laser beam by a foreign substance or the like is detected. It has also been proposed to detect a foreign object by measuring the degree of attenuation of the intensity of reflected light due to (see, for example, Patent Document 2).

さらに、基板の表面に対して平行にレーザ光を横方向にスキャンニングしながら照射し、基板を挟んで対面に設けた光検出器で検出し、異物等によるレーザ光の屈折や吸収による減衰の程度を測定することによって異物の検出を行うことも提案されている(例えば、特許文献3参照)。   Furthermore, the laser beam is irradiated while being scanned laterally in parallel to the surface of the substrate, detected by a photodetector provided on the opposite side of the substrate, and attenuated by refraction or absorption of the laser beam due to foreign matter etc. It has also been proposed to detect foreign matter by measuring the degree (see, for example, Patent Document 3).

また、この提案では、基板を90°回転させて2度の検査を行うこと、及び、異物が検出された場合には、検出箇所にエアガンで空気を吹きつけて異物を除去したのち再検査を行うことも提案されている。
特開昭61−283857号公報 特開2006−105976号公報 特開2000−230910号公報
In addition, in this proposal, the substrate is rotated 90 ° to perform the inspection twice, and when a foreign object is detected, air is blown to the detected portion with an air gun to remove the foreign object, and then re-inspection is performed. It has also been proposed to do.
Japanese Patent Laid-Open No. 61-283857 JP 2006-105976 A JP 2000-230910 A

しかしながら、上記各提案では、現世代或いは次世代の大型フラットパネルディスプレイに用いられる大型基板の表面に付着した異物の検出は困難であるという問題があるので、この事情を図14を参照して説明する。   However, in each of the above proposals, there is a problem that it is difficult to detect foreign matter adhering to the surface of a large substrate used in the current generation or next generation large flat panel display. This situation will be described with reference to FIG. To do.

図14参照
図14は、受光強度の空間分布の概念的説明図であり、異物が光検出器に近い場合には、受光した光源光像61の中に異物の影62を確認することができ異物は受光強度の減少として検出可能であるが、異物が光検出器に遠い場合には、上記影の部分には回折光が回り込むため、受光した光源光像61の中に異物の影63を殆ど確認することができなくなり、受光強度の減少割合は非常に小さくなる。
See FIG.
FIG. 14 is a conceptual explanatory diagram of the spatial distribution of the received light intensity. When the foreign object is close to the photodetector, the shadow 62 of the foreign object can be confirmed in the received light source light image 61. Although it can be detected as a decrease in intensity, when the foreign object is far from the photodetector, the diffracted light wraps around the shadowed portion, so the shadow 63 of the foreign object is almost confirmed in the received light source light image 61. The reduction rate of the received light intensity becomes very small.

この様な傾向は、レーザ光源と光検出器の距離が長いほど、即ち、基板が大型化するほど顕著になり、特に、現在、ガラス基板上にレジストを塗布する工程において要求されている100μmのサイズの微少異物を確実に検出することはできないという問題がある。   Such a tendency becomes more prominent as the distance between the laser light source and the light detector is longer, that is, as the substrate becomes larger. In particular, the current is required to be 100 μm in the process of applying a resist on a glass substrate. There is a problem that it is not possible to reliably detect minute foreign matters of size.

例えば、基板の表面に100μmサイズの異物が存在すると、基板の表面と塗布装置のノズルとの間隔が100μm程度に設定されているため、ノズルと異物とが接触してノズルが破損する虞がある。   For example, if there is a 100 μm size foreign material on the surface of the substrate, the distance between the surface of the substrate and the nozzle of the coating apparatus is set to about 100 μm, and the nozzle and the foreign material may come into contact with each other and the nozzle may be damaged. .

また、上記の特許文献2または特許文献3においては、レーザビームが異物を通過した場合の光量減少を、通過前と通過後の光量を比較して検出することを原理としているが、基板が大型化して光検出器から2〜3m離れた位置に100μmの異物があるような場合には、光量の減少割合は非常に僅かであり、異物を確実に検出することはできないという問題がある。   Further, in the above Patent Document 2 or Patent Document 3, the principle is that the decrease in the amount of light when the laser beam passes through the foreign object is detected by comparing the amount of light before and after the passage. When there is a foreign substance of 100 μm at a position 2 to 3 m away from the light detector, there is a problem that the reduction rate of the light amount is very small and the foreign substance cannot be detected reliably.

この場合、異物を検出するために、2値化のための基準値を小さくすると、ノイズの影響が大きくなって、異物が存在しない場合にも異物が検出されたと判定されることが増え、スループットが大幅に低下するという問題が発生する。   In this case, if the reference value for binarization is reduced in order to detect the foreign matter, the influence of noise increases, and it is determined that the foreign matter is detected even when no foreign matter is present, and the throughput is increased. The problem of a significant drop occurs.

さらに、上述の特許文献1では、乱反射光の光量を直接測定して異物を検出することを原理としているが、この場合、基板サイズが大きくなると、その全幅をカメラの視野に収めることができなくなるので、多数のカメラを並列に配置するなど装置の構成が非常に複雑になるという問題がある。   Furthermore, in the above-mentioned Patent Document 1, the principle is to directly detect the amount of irregularly reflected light to detect foreign matter, but in this case, when the substrate size increases, the full width cannot be accommodated in the camera's field of view. Therefore, there is a problem that the configuration of the apparatus becomes very complicated, such as arranging a large number of cameras in parallel.

したがって、本発明は、大型基板表面の100μmサイズの異物を精度良く検出することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to accurately detect a foreign matter having a size of 100 μm on the surface of a large substrate.

図1は、本発明の原理的構成の説明図であり、ここで、図1を参照して本発明における課題を解決するための手段を説明する。
なお、図における符号5は、直射光である。
図1参照
(1)上記の目的を達成するため、本発明は、異物検査方法において、光源からのレーザビーム2を被測定対象の基板1の表面に対し、レーザビーム2の光軸方向においてレーザビーム2が基板1の前端から後端までを照射するように光軸を基板1の表面に平行な方向から傾斜させて照射し、レーザビーム2と基板1を相対的に移動させながら基板1からの反射光4をイメージセンサ7で撮像し、取得した画像における2次元光量パターンの変動から異物3を検出することを特徴とする。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the principle configuration of the present invention. Here, means for solving the problems in the present invention will be described with reference to FIG.
In addition, the code | symbol 5 in a figure is direct light.
1 (1) In order to achieve the above object, according to the present invention, in the foreign matter inspection method, the laser beam 2 from the light source is laser-emitted with respect to the surface of the substrate 1 to be measured in the optical axis direction of the laser beam 2. Irradiation is performed with the optical axis inclined from a direction parallel to the surface of the substrate 1 so that the beam 2 irradiates from the front end to the rear end of the substrate 1, and the laser beam 2 and the substrate 1 are moved relative to each other from the substrate 1. The reflected light 4 is picked up by an image sensor 7 and the foreign matter 3 is detected from the fluctuation of the two-dimensional light quantity pattern in the acquired image.

異物3による光量の減少割合は非常に僅かであるが、本発明者の鋭意研究の結果、大型基板1の場合にも取得した画像における2次元光量パターンの変動は充分な精度で検出することができるのを確認したので、取得した画像における2次元光量パターンの変動を検出することによって異物3の有無を精度良く判定することができる。   Although the reduction rate of the amount of light due to the foreign material 3 is very small, as a result of intensive studies by the present inventors, it is possible to detect the fluctuation of the two-dimensional light amount pattern in the acquired image even with the large substrate 1 with sufficient accuracy. Since it has been confirmed that this can be done, the presence or absence of the foreign matter 3 can be accurately determined by detecting the fluctuation of the two-dimensional light quantity pattern in the acquired image.

この場合、基板1からの反射光4の内の直接反射光成分は、含まれる異物情報量が少ないだけでなく、全体光量が大きいために検出ダイナミックレンジが狭くなってしまうが、反射光4に含まれる異物3に起因する散乱光成分を用いることによって、検出ダイナミックレンジを広くすることができる。   In this case, the direct reflected light component of the reflected light 4 from the substrate 1 not only has a small amount of foreign matter information but also has a large overall light quantity, so that the detection dynamic range is narrowed. The detection dynamic range can be widened by using a scattered light component caused by the contained foreign matter 3.

(2)また、本発明は、上記(1)において、レーザビーム2として、レーザビーム2の基板1の表面に対する縦軸を横軸より大きな縦長のレーザビーム2を用いたことを特徴とする。   (2) In addition, the present invention is characterized in that, in the above (1), the laser beam 2 is a vertically long laser beam 2 whose vertical axis with respect to the surface of the substrate 1 of the laser beam 2 is larger than the horizontal axis.

このように、縦長のレーザビーム2を用いることにより基板1の前端から後端までレーザビーム2を当てる際に、全体の光量を小さくすることができ、それによって全光量に対する変動量が大きくなり、小さい異物3に対する検出性能を向上することができる。   As described above, when the laser beam 2 is applied from the front end to the rear end of the substrate 1 by using the vertically long laser beam 2, the total light amount can be reduced, thereby increasing the fluctuation amount with respect to the total light amount, The detection performance for the small foreign matter 3 can be improved.

(3)また、本発明は、上記(1)または(2)において、取得した画像における2次元光量パターンの変動から異物3を検出する工程が、取得した画像の内、隣接する前後の画像から画素ごとに光強度の差分を取り差分画像を形成する工程、隣接する差分画像から画素ごとの最大値画像を形成する工程、最大値画像から所定以上の値を有する画素を計数する工程からなることを特徴とする。   (3) In the present invention, in the above (1) or (2), the step of detecting the foreign material 3 from the fluctuation of the two-dimensional light quantity pattern in the acquired image is based on the adjacent images before and after the acquired image. It consists of a step of taking a difference in light intensity for each pixel to form a difference image, a step of forming a maximum value image for each pixel from adjacent difference images, and a step of counting pixels having a predetermined value or more from the maximum value image. It is characterized by.

このように、異物判定工程において、従来の移動体検出アルゴリズムを用いるとともに、最大値画像から所定以上の値を有する画素を計数する工程を加えることによって、基板表面の異物3の判定を精度良く行うことができる。
なお、最大値画像から所定以上の値を有する画素を計数する工程を、最大値画像を2値化した画像を作成する工程、及び、2値化した処理画像から白点の画素を計数する工程の2工程として構成しても良い。
In this way, in the foreign matter determination step, the conventional moving body detection algorithm is used, and the step of counting pixels having a predetermined value or more from the maximum value image is added to accurately determine the foreign matter 3 on the substrate surface. be able to.
It should be noted that the step of counting pixels having a value greater than or equal to a predetermined value from the maximum value image, the step of creating a binarized image of the maximum value image, and the step of counting white point pixels from the binarized processed image You may comprise as these 2 processes.

(4)また、本発明は、上記(3)において、最大値画像から所定以上の値を有する画素を計数する工程において、最大値画像を構成する各画素に対して、対象となる特定の画素に対して隣接する8つの画素と合わせて3×3の範囲内の9つの画素の内の最小値を特定の画素の値とする工程を含むことを特徴とする。   (4) Further, in the above (3), the present invention provides a specific pixel as a target for each pixel constituting the maximum value image in the step of counting pixels having a predetermined value or more from the maximum value image. And a step of setting a minimum value of nine pixels within a range of 3 × 3 in combination with eight adjacent pixels to a value of a specific pixel.

このように、3×3の範囲内の9つの画素の内の最小値を特定の画素の値とする工程、即ち、3×3最小濃度抽出工程を用いることによって、ノイズを除去することが可能になる。   In this way, noise can be removed by using the process of setting the minimum value of nine pixels within the 3 × 3 range as the value of a specific pixel, that is, the 3 × 3 minimum density extraction process. become.

(5)また、本発明は、上記(1)乃至(4)のいずれかにおいて、基板1からの反射光4の内の直接反射光の80%以上を遮蔽して撮像することを特徴とする。   (5) Further, the present invention is characterized in that in any of the above (1) to (4), 80% or more of the direct reflected light 4 from the substrate 1 is shielded and imaged. .

上述のように、基板1からの反射光4の内の直接反射光成分に含まれる異物情報量が少ないだけでなく、全体光量が大きいために検出ダイナミックレンジが狭くなるので、基板1からの反射光4の内の直接反射光の80%以上、より好適には95%以上遮蔽することが望ましく、それによって、異物3に起因する散乱光成分の相対強度が大きくなるので、検出ダイナミックレンジを広くすることができる。   As described above, the amount of foreign matter contained in the directly reflected light component of the reflected light 4 from the substrate 1 is not only small, but the detection dynamic range is narrowed because the total light amount is large, so that the reflection from the substrate 1 is reduced. It is desirable to shield 80% or more, more preferably 95% or more, of the direct reflected light of the light 4, thereby increasing the relative intensity of the scattered light component caused by the foreign material 3, thereby widening the detection dynamic range. can do.

(6)また、本発明は、上記(1)乃至(5)のいずれかにおいて、基板1を第1の方向から異物検査したのち、基板1を第1の方向と略直交する第2の方向から異物検査することを特徴とする。   (6) Further, according to the present invention, in any one of the above (1) to (5), after the foreign matter inspection is performed on the substrate 1 from the first direction, the substrate 1 is in the second direction substantially orthogonal to the first direction. It is characterized by inspecting foreign matter from

測定開始時及び測定終了時におけるレーザビーム2の光軸平行な基板1の端部から異物3の存在とは無関係に散乱光が検出されるので、基板1を第1の方向から異物検査したのち、基板1を第1の方向と略直交する第2の方向から異物検査することによって、基板1の端部から散乱光の影響を排除することができる。   Since scattered light is detected from the end of the substrate 1 parallel to the optical axis of the laser beam 2 at the start of measurement and at the end of measurement, regardless of the presence of the foreign matter 3, the foreign matter is inspected from the first direction. The influence of the scattered light from the end of the substrate 1 can be eliminated by inspecting the foreign substance from the second direction substantially orthogonal to the first direction.

(7)また、本発明は、異物検査装置において、被測定対象の基板1の表面に対してレーザビーム2の光軸方向においてレーザビーム2が基板1の前端から後端までを照射するように光軸を基板1の表面に平行な方向から傾斜させて配置した光源と基板1からの反射光4を測定する撮像手段と基板1からの反射光4の内の直接反射光の80%以上を遮蔽する遮光手段6とからなる異物測定手段、撮像手段により取得した画像における2次元光量パターンの変動から異物3を判定する異物判定手段8とを有するとともに、基板1と異物測定手段とを相対的に移動させる移動手段を備えたことを特徴とする。   (7) Further, in the foreign matter inspection apparatus according to the present invention, the laser beam 2 is irradiated from the front end to the rear end of the substrate 1 in the optical axis direction of the laser beam 2 on the surface of the substrate 1 to be measured. More than 80% of the directly reflected light among the light source arranged with the optical axis inclined from the direction parallel to the surface of the substrate 1, the imaging means for measuring the reflected light 4 from the substrate 1, and the reflected light 4 from the substrate 1 It has a foreign substance measuring means comprising a light shielding means 6 for shielding, and a foreign substance determining means 8 for judging the foreign substance 3 from the fluctuation of the two-dimensional light quantity pattern in the image acquired by the imaging means, and the substrate 1 and the foreign substance measuring means are relatively It is characterized in that it is provided with a moving means for moving it.

このような装置構成を採用することによって、上述の異物検査方法を用いて大型基板1表面の異物3の有無を高スループットで精度良く判定することができる。   By adopting such an apparatus configuration, it is possible to accurately determine the presence or absence of the foreign matter 3 on the surface of the large substrate 1 using the foreign matter inspection method described above with high throughput.

本発明によれば、従来の光量減衰による方法では困難であった大型フラットパネルディスプレイ等に用いる大型基板表面の100μmサイズの異物の有無を高スループットで精度良く判定することができ、塗布装置等の製造装置の破壊を回避することができるとともに、大型フラットパネルディスプレイ等の低コスト化・高表示品質化が可能になる。   According to the present invention, it is possible to accurately determine the presence or absence of a 100 μm size foreign substance on the surface of a large substrate used for a large flat panel display or the like, which has been difficult with the conventional method of attenuation of light amount. The destruction of the manufacturing apparatus can be avoided, and the cost and the display quality of a large flat panel display can be reduced.

ここで、図2乃至図5を参照して、本発明の実施の形態の異物検査方法を説明する。
図2参照
図2は、本発明の実施の形態に用いる異物検査装置の概念的構成図であり、測定対象となるガラス基板等の被測定基板11、被測定基板11を水平に載置・保持する基板載置台12、基板載置台12を水平に載置・保持するステージ13、ステージ13を一軸方向に移動させるレール14、被測定基板11にレーザビーム16を照射するレーザ光源15、エリアセンサ型のカメラ17、カメラ17の直前に配置した減光フィルタ18、遮光膜20を設けたシリンドリカルレンズ19、カメラ17の取得画像から異物を判定する画像処理装置21からなる。
Here, with reference to FIG. 2 thru | or FIG. 5, the foreign material inspection method of embodiment of this invention is demonstrated.
FIG. 2 is a conceptual configuration diagram of the foreign matter inspection apparatus used in the embodiment of the present invention, and a substrate to be measured 11 such as a glass substrate to be measured, and a substrate to be measured 11 are horizontally placed and held. A substrate mounting table 12, a stage 13 for horizontally mounting and holding the substrate mounting table 12, a rail 14 for moving the stage 13 in a uniaxial direction, a laser light source 15 for irradiating a laser beam 16 to the substrate 11 to be measured, and an area sensor type Camera 17, a neutral density filter 18 disposed immediately before camera 17, a cylindrical lens 19 provided with a light-shielding film 20, and an image processing device 21 that determines foreign matter from an acquired image of camera 17.

この場合のレーザビーム16は縦軸が横軸より長い縦長のレーザビームとし、このレーザビーム16が被測定基板11の前端から後端までを同時に照射するように光軸を被測定基板11の表面に対して若干傾斜させ、非常に浅い角度でレーザビーム16を被測定基板11の表面に入射させる。   In this case, the laser beam 16 is a vertically long laser beam whose vertical axis is longer than the horizontal axis, and the optical axis is the surface of the substrate 11 to be measured so that the laser beam 16 simultaneously irradiates from the front end to the rear end of the substrate 11 to be measured. The laser beam 16 is incident on the surface of the substrate 11 to be measured at a very shallow angle.

これは、レーザビーム16が被測定基板11の前端から後端までを同時に照射するためにはレーザビーム径が大きいほうが有利になるが、レーザビーム径が大きくなると全体の光量も大きくなり検出性能が低下する。
そこで、縦長のレーザビーム16を用いることによって、全体の光量を少なくして全体の光量に対する変動量を大きくして検出性能を高めるものである。
This is because it is advantageous that the laser beam diameter is large in order for the laser beam 16 to irradiate from the front end to the rear end of the substrate 11 to be measured at the same time. However, as the laser beam diameter increases, the overall light quantity increases and the detection performance is improved. descend.
Therefore, by using the vertically long laser beam 16, the entire light amount is reduced and the fluctuation amount with respect to the entire light amount is increased to improve the detection performance.

また、遮光膜20によって、レーザビーム16の反射光22の内の直接反射光成分を80%以上除去する。
これは、被測定基板11からの反射光22の内の直接反射光成分に含まれる異物情報量が少ないだけでなく、全体光量が大きいために検出ダイナミックレンジが狭くなるので、被測定基板11からの反射光22の内の直接反射光の80%以上遮蔽することによって、異物情報の多い散乱光成分の相対強度を大きくし、検出ダイナミックレンジを広くするためである。
Further, the light shielding film 20 removes 80% or more of the directly reflected light component of the reflected light 22 of the laser beam 16.
This is because not only the amount of foreign matter contained in the directly reflected light component of the reflected light 22 from the substrate to be measured 11 is small, but also the detection dynamic range is narrowed because the total amount of light is large. This is because the relative intensity of the scattered light component having a large amount of foreign matter information is increased and the detection dynamic range is widened by shielding 80% or more of the directly reflected light of the reflected light 22.

図3参照
図3は、反射光強度の空間分布の概念的説明図であり、左図に示すように、異物がカメラに近い場合には、撮像した直接反射光23の中に異物の影24を確認することができるが、異物がカメラから遠い場合には、直接反射光23の中に異物の影24を殆ど確認することができなくなる。
See Figure 3
FIG. 3 is a conceptual explanatory diagram of the spatial distribution of reflected light intensity. As shown in the left diagram, when a foreign object is close to the camera, a shadow 24 of the foreign object is confirmed in the directly reflected light 23 that has been imaged. However, when the foreign object is far from the camera, the shadow 24 of the foreign object can hardly be confirmed in the direct reflected light 23.

しかし、いずれの場合にも、直接反射光23の周辺で検出される散乱光25は十分検出されるので、この散乱光25の2次元光量パターンを測定し、その変動により異物を検出するためである。   However, in any case, the scattered light 25 detected in the vicinity of the direct reflected light 23 is sufficiently detected. Therefore, the two-dimensional light quantity pattern of the scattered light 25 is measured and foreign matter is detected by the variation. is there.

また、シリンドリカルレンズ19を用いることによって、異物通過による回折・散乱光をできるだけカメラの撮像範囲に導いている。 なお、このシリンドリカルレンズ19はレーザ光源15からのレーザビーム16を線状に収束させるように配置しているので、レーザビーム16に僅かに含まれる異物情報を含まない放射光は線状に収束され、放射光の影響領域が限定されることになる。   In addition, by using the cylindrical lens 19, diffracted / scattered light due to the passage of a foreign substance is guided to the imaging range of the camera as much as possible. Since the cylindrical lens 19 is arranged so as to converge the laser beam 16 from the laser light source 15 in a linear manner, the radiated light that does not contain foreign substance information slightly contained in the laser beam 16 is converged in a linear manner. Therefore, the area affected by the emitted light is limited.

また、ステージ13は、図示しないモータによって、連続的に移動させ、カメラ17によって間欠的に撮像する。
また、減光フィルタ18は2枚の偏光フィルタから構成され、カメラ17に到達する光量を調整するために設けている。
The stage 13 is continuously moved by a motor (not shown), and images are intermittently captured by the camera 17.
The neutral density filter 18 is composed of two polarizing filters and is provided to adjust the amount of light reaching the camera 17.

次に、画像処理装置21による画像処理方法を図4を参照して説明する。
図4参照
図4は、画像処理方法の概念的説明図であり、ここでは図示を簡単にするために明暗を反転して示している。まず、
(a)ステップ的に撮像した撮像画像の内、隣接する画像同士において画像ごとの光強度の差分を取った差分画像を作成する。
この場合、撮像画像における反射光像31同士の差分を取ることによって+(差分がプラス値)の差分光像32と−(差分がマイナス値)の差分光像33が得られるが、ここでは、−の差分光像33は光量0に置き換える。
Next, an image processing method by the image processing apparatus 21 will be described with reference to FIG.
See Figure 4
FIG. 4 is a conceptual explanatory diagram of the image processing method. Here, for the sake of simplicity, the lightness and darkness are reversed. First,
(A) Of the captured images captured in a stepwise manner, a difference image is created by taking a difference in light intensity for each image between adjacent images.
In this case, a difference light image 32 of + (difference is a positive value) and a difference light image 33 of-(a difference is a negative value) are obtained by taking the difference between the reflected light images 31 in the captured image. The minus difference light image 33 is replaced with 0 light quantity.

次いで、
(b)互いに隣接する差分画像の論理和を取って最大値画像を作成する。
なお、この(a)フレーム間差分+(b)論理和の工程は、移動体検出アルゴリズムとして公知の手法である(必要ならば、田村秀行著,コンピュータ画像処理,p.242,2002,オーム社刊参照)。
Then
(B) A maximum value image is created by calculating a logical sum of adjacent difference images.
The process of (a) inter-frame difference + (b) logical sum is a known technique as a moving object detection algorithm (if necessary, Hideyuki Tamura, Computer Image Processing, p. 242, 2002, Ohmsha Published).

次いで、
(c)最大画像を2値化処理して2値化画像を作成する。
この2値化画像の作成の際に、2値化処理の対象となっている特定の画素34に対して特定の画素34を中心とした隣接する画素35を含む3画素×3画素の範囲の合計9つの画素34,35の光強度の内の最小値を求め、求めた最小値を特定の画素34の光強度とする。
なお、2値化における閾値は、基準となる異物サンプルを用いた実験により、異物サンプルが確実に異物と判定される値に設定する。
Then
(C) The maximum image is binarized to create a binarized image.
When creating this binarized image, the range of 3 pixels × 3 pixels including the adjacent pixel 35 centered on the specific pixel 34 with respect to the specific pixel 34 subject to binarization processing The minimum value of the light intensity of the total nine pixels 34 and 35 is obtained, and the obtained minimum value is set as the light intensity of the specific pixel 34.
Note that the threshold value in binarization is set to a value that reliably determines that the foreign material sample is a foreign material through an experiment using the reference foreign material sample.

最後に、
(d)2値化画像における白点、即ち、2値化において”1”と判定した画素の数を計数し、異物の有無を判定する。
この場合も、どれだけの白点数で異物と判定するかの閾値は、基準となる異物サンプルを用いた実験により、異物サンプルが確実に異物と判定される値に設定する。
Finally,
(D) The number of white spots in the binarized image, that is, the number of pixels determined to be “1” in binarization is counted to determine the presence or absence of foreign matter.
In this case as well, the threshold value for determining the number of white points as a foreign object is set to a value that reliably determines that the foreign object sample is a foreign object by an experiment using a reference foreign object sample.

次に、図5を参照して、付加的異物検査工程を説明する。
図5参照
図5は、本発明の付加的異物検査工程の説明図であり、まず、被測定基板11を上述のように一方向に移動させて異物検査を行ったのち、被測定基板11を90°回転させて再度同様の異物検査を行うものである。
例えば、上述の基板載置台12に90°回転機構を設けることによって可能になる。
Next, with reference to FIG. 5, an additional foreign matter inspection process will be described.
See Figure 5
FIG. 5 is an explanatory diagram of the additional foreign matter inspection process of the present invention. First, the foreign substrate inspection is performed by moving the substrate to be measured 11 in one direction as described above, and then the substrate to be measured 11 is rotated by 90 °. The same foreign matter inspection is performed again.
For example, this can be achieved by providing a 90 ° rotation mechanism on the substrate mounting table 12 described above.

これは、以降において測定結果とともに詳述するように、レーザビーム16に平行な被測定基板11の両方の端部11a ,11b において光の散乱が発生しこの領域における異物の有無を判定することができなくなる。 As will be described in detail later along with the measurement results, light scattering occurs at both ends 11 a and 11 b of the substrate 11 to be measured parallel to the laser beam 16, and the presence or absence of foreign matter in this region is determined. I can't do that.

しかし、被測定基板11を90°回転させて再度異物検査を行うことによって、前回の測定で異物の有無を判定できなかった端部11a ,11b における異物の検査が可能になる。
なお、この場合、被測定基板11のもう一方の両方の端部11c ,11d においては光の散乱が発生し異物の有無を判定することができないが、すでに、最初の異物検査工程において異物の有無を確認しているので問題はない。
However, by rotating the substrate to be measured 11 by 90 ° and performing the foreign substance inspection again, the foreign substances can be inspected at the end portions 11 a and 11 b where the presence or absence of the foreign substance could not be determined in the previous measurement.
In this case, although light scattering occurs at the other end portions 11 c and 11 d of the other substrate 11 to be measured, the presence or absence of foreign matter cannot be determined. There is no problem because the presence or absence is confirmed.

以上を前提として、図6乃至図10を参照して本発明の実施例1を説明する。
図6参照
図6は、本発明の実施例1の異物検査工程の装置構成の説明図であり、レーザ光源15とカメラ17までの距離を2500mm、ガラス基板からなる被測定基板11の光源側端面とシリンドリカルレンズ19との距離を2000mm(=2m)、シリンドリカルレンズ19とカメラ17の受光面との距離を250mm、レーザ光源15と被測定基板11の光源側端面との距離を250mmとする。
Based on the above, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is an explanatory diagram of the apparatus configuration of the foreign matter inspection process of the first embodiment of the present invention. The distance between the laser light source 15 and the camera 17 is 2500 mm, and the end surface on the light source side of the measured substrate 11 made of a glass substrate The distance between the cylindrical lens 19 and the cylindrical lens 19 is 2000 mm (= 2 m), the distance between the cylindrical lens 19 and the light receiving surface of the camera 17 is 250 mm, and the distance between the laser light source 15 and the light source side end surface of the substrate 11 to be measured is 250 mm.

この場合のレーザ光源15としては、波長が例えば635nmの赤色半導体レーザを用い、ビーム形状が長軸が6mmで短軸が3mmの楕円形状の平行光からなるレーザビーム16を、長軸が縦軸になるように照射する。   As the laser light source 15 in this case, a red semiconductor laser having a wavelength of, for example, 635 nm is used. The laser beam 16 is formed of an elliptical parallel beam having a major axis of 6 mm and a minor axis of 3 mm. Irradiate so that

また、カメラ17は、例えば、35万画素(640×480画素+周辺部の画素)の1/4インチCMOSエリアセンサをレンズなしで用い、また、ここでは、4画素を結合して320×240画素として撮像する。   The camera 17 uses, for example, a 1/4 inch CMOS area sensor having 350,000 pixels (640 × 480 pixels + peripheral pixels) without a lens, and here, four pixels are combined to form 320 × 240. Imaging as a pixel.

また、この場合の被測定基板11としては、厚さが0.7mmで、レーザビーム16の光軸方向の幅が650mmのガラス基板を用い、ステージ13を例えば、3mm/秒の移動速度で移動させて、例えば、8枚/秒の頻度でステップ的に撮像する。   In this case, a glass substrate having a thickness of 0.7 mm and a width of 650 mm in the optical axis direction of the laser beam 16 is used as the substrate 11 to be measured, and the stage 13 is moved at a moving speed of 3 mm / second, for example. For example, imaging is performed stepwise at a frequency of 8 frames / second.

図7参照
図7は、シリンドリカルレンズの構成説明図であり、F=250mmのシリンドリカルレンズ19の凸面側に幅が4.5mmで長さが12mmの黒色遮光膜からなる遮光膜20が設けられており、この遮光膜20によって、被測定基板11からの直接反射光23の95%以上を遮蔽する。
See FIG.
FIG. 7 is an explanatory diagram of the configuration of the cylindrical lens. A light shielding film 20 made of a black light shielding film having a width of 4.5 mm and a length of 12 mm is provided on the convex surface side of the cylindrical lens 19 having F = 250 mm. The light shielding film 20 shields 95% or more of the direct reflected light 23 from the substrate 11 to be measured.

この場合、反射光と被測定基板11に照射されない直射光26も同時に受光することになるため、95%以上遮蔽するが、直射光26は異物情報を含んでいないので回折・散乱光を伴っておらず、直射光26の残部が受光されてもシリンドリカルレンズで直線状に収束させることによってその影響を排除することができる。   In this case, since the reflected light and the direct light 26 not irradiated on the substrate 11 to be measured are simultaneously received, they are shielded by 95% or more. However, since the direct light 26 does not include foreign substance information, it is accompanied by diffracted / scattered light. Even if the remainder of the direct light 26 is received, the influence can be eliminated by converging linearly with the cylindrical lens.

図8参照
図8は、本発明の実施例1における異物サンプルの配置状況の説明図であり、左図に示す条件Aにおいては、被測定基板11の光源側端部に500μmサイズのRef1 とRef2 とを11mmの間隔で配置するとともに、測定対象となる100μmサイズのサンプルをRef2 から5mmの位置に配置する。
See FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram of the arrangement state of the foreign material sample in Example 1 of the present invention. Under the condition A shown in the left diagram, Ref 1 and Ref 2 having a size of 500 μm are formed at the light source side end of the substrate 11 to be measured. Are arranged at intervals of 11 mm, and a 100 μm-sized sample to be measured is arranged at a position 5 mm from Ref 2 .

一方、右図に示す条件Bにおいては、被測定基板11の光源側端部に500μmサイズのRef1 とRef2 とを11mmの間隔で配置するとともに、測定対象となる100μmサイズのサンプルをRef1 から5mm外側の位置に配置する。 On the other hand, under the condition B shown in the right figure, 500 μm-sized Ref 1 and Ref 2 are arranged at an interval of 11 mm at the light source side end of the substrate 11 to be measured, and a 100 μm-sized sample to be measured is set to Ref 1. And 5 mm outside.

図9参照
図9は、取得した撮像画像の説明図であり、ここでは1枚の撮像画像を模写して示しているが、ここでも図示を簡単にするために明暗を反転して示している。
図に示すように、画像の中央部にレーザビーム16の内の直接反射光23の残部及び放射光成分による収束光像41が線状に収束されるとともに、その周辺部に異物による回折・散乱光成分42が撮像されている。
See FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram of the acquired captured image. Here, a single captured image is shown in a replicated manner, but here too, the light and dark are shown inverted for the sake of simplicity.
As shown in the figure, the remaining portion of the direct reflected light 23 in the laser beam 16 and the convergent light image 41 due to the radiated light component are converged linearly at the center of the image, and diffraction / scattering by foreign matter on the periphery thereof. The light component 42 is imaged.

この場合、レーザビーム16の横軸(短軸)の長さは3mmであるので、100μmの異物をレーザビーム16が横切っている間、回折・散乱光成分42が検出される。
この場合、ステージの移動速度は3mm/秒であり、1秒間連続して一つの異物が撮像されることになるが、撮像頻度は8枚/秒であるので、8枚の画像に連続して異物が検出されることになる。
In this case, since the length of the horizontal axis (short axis) of the laser beam 16 is 3 mm, the diffracted / scattered light component 42 is detected while the laser beam 16 traverses a 100 μm foreign matter.
In this case, the moving speed of the stage is 3 mm / second, and one foreign object is imaged continuously for 1 second. However, since the imaging frequency is 8 images / second, the image is continuously displayed on 8 images. A foreign object will be detected.

なお、実際の撮像画像は異物がない場合にも非常に明るい画像となり、撮像画像における異物の影響を目視することは実質的に不可能であり、また、差分画像、最大値画像、及び、2値化画像を特許図面として図示することが非常に困難であるので、図示は省略するが、上述の図4に示した画像処理を実際に撮像した画像に対して行って2値化画像を作成する。   Note that the actual captured image is a very bright image even when there is no foreign object, and it is virtually impossible to visually observe the influence of the foreign object on the captured image, and the difference image, the maximum value image, and 2 Since it is very difficult to illustrate a binarized image as a patent drawing, illustration is omitted, but a binarized image is created by performing the image processing shown in FIG. 4 on an actually captured image. To do.

なお、この2値化処理においては、例えば、256階調に対して、各画素における階調が4以上の画素を”1”、即ち、白点とし、4未満の画素を”0”、即ち、黒点とし、2値化画像における白点の数を数える。   In this binarization processing, for example, with respect to 256 gradations, a pixel having a gradation of 4 or more in each pixel is “1”, that is, a white point, and pixels less than 4 are “0”, that is, , Black spots are counted, and the number of white spots in the binarized image is counted.

図10参照
図10は、本発明の実施例1における異物検査の結果の説明図であり、破線で示す条件Aの場合も実線で示す条件Bの場合も互いに約30枚の連続画像分離れた位置に500μmサイズのRef1 とRef2 によるピークが検出された。
なお、1画像は0.375mm(=3mm/8枚)に相当するので、11mmの間隔は29.3画像、即ち、約30画像に対応する。
See FIG.
FIG. 10 is an explanatory diagram of the result of the foreign matter inspection in Example 1 of the present invention. In the case of the condition A indicated by a broken line and the condition B indicated by a solid line, about 30 μm are separated from each other at a position where continuous images are separated from each other. Peaks due to size Ref 1 and Ref 2 were detected.
Since one image corresponds to 0.375 mm (= 3 mm / 8 sheets), an interval of 11 mm corresponds to 29.3 images, that is, about 30 images.

また、条件Aの場合には、Ref1 から約13画像離れた位置に頻度、即ち、計数した白点の数が3000を超えるピークが検出され、これが100μmサイズのサンプルに対応するものである。 In the case of Condition A, a peak with a frequency, that is, the number of counted white dots exceeding 3000, is detected at a position about 13 images away from Ref 1 , and this corresponds to a sample of 100 μm size.

一方、条件Bの場合には、Ref1 から約13画像離れた後方位置に頻度、即ち、計数した白点の数が1000を超えるピークが検出され、これが100μmサイズのサンプルに対応するものである。 On the other hand, in the case of condition B, a peak where the frequency, that is, the number of counted white spots exceeds 1000, is detected at a rear position about 13 images away from Ref 1 , and this corresponds to a sample of 100 μm size. .

また、いずれの場合も、Ref及びサンプルを配置しなかった領域からは白点が殆ど検出されなかったので、頻度の閾値を1000に設定することによって、異物とシリンドリカルレンズ19との距離が2mの場合にも100μmサイズ以上の異物を精度良く検出することが可能であることが確認された。   In either case, almost no white point was detected from the area where Ref and the sample were not arranged. Therefore, by setting the frequency threshold to 1000, the distance between the foreign object and the cylindrical lens 19 is 2 m. Even in this case, it was confirmed that foreign matters having a size of 100 μm or more can be accurately detected.

なお、図10に示すように、検出開始時の被測定基板11の側端部における光の散乱が生じ、その散乱成分が検出されるが、この被測定基板11の側端部における散乱成分の影響は、上述の図5に示したように、被測定基板11を90°回転させて再検査することによって排除することができる。
このように、リアルタイムで異物検査を行ったのち、異物が検出されなかった被測定基板11は塗布装置内に搬入してレジストの塗布を行うことになる。
As shown in FIG. 10, light scattering occurs at the side end portion of the measurement target substrate 11 at the start of detection, and the scattering component is detected, but the scattering component at the side end portion of the measurement target substrate 11 is detected. As shown in FIG. 5 described above, the influence can be eliminated by rotating the substrate under measurement 11 by 90 ° and reinspecting it.
As described above, after the foreign matter inspection is performed in real time, the measurement target substrate 11 in which no foreign matter is detected is carried into the coating apparatus to apply the resist.

次に、図11乃至図13を参照して本発明の実施例2を説明する。
なお、実施例1では異物を光源に近い位置に配置したが、実施例2では異物を検出系に近い側に配置した。
図11参照
図11は、本発明の実施例2の異物検査工程の装置構成の説明図であり、レーザ光源15とカメラ17までの距離を1500mm、ガラス基板からなる被測定基板11の光源側端面とシリンドリカルレンズ19との距離を1000mm(=1m)、シリンドリカルレンズ19とカメラ17の受光面との距離を250mm、レーザ光源15と被測定基板11の光源側端面との距離を250mmとする。
なお、その他の測定系構成条件及び画像処理条件は上記の実施例1と全く同様である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the first embodiment, the foreign matter is disposed near the light source, but in the second embodiment, the foreign matter is disposed on the side closer to the detection system.
11. FIG. 11 is an explanatory diagram of the apparatus configuration of the foreign matter inspection process of the second embodiment of the present invention. The distance between the laser light source 15 and the camera 17 is 1500 mm, and the end surface on the light source side of the measured substrate 11 made of a glass substrate. The distance between the cylindrical lens 19 and the cylindrical lens 19 is 1000 mm (= 1 m), the distance between the cylindrical lens 19 and the light receiving surface of the camera 17 is 250 mm, and the distance between the laser light source 15 and the light source side end surface of the substrate 11 to be measured is 250 mm.
The other measurement system configuration conditions and image processing conditions are exactly the same as in the first embodiment.

図12参照
図12は、本発明の実施例2における異物サンプルの配置状況の説明図であり、左図に示す条件Aにおいては、被測定基板11のカメラ側端部に500μmサイズのRefと測定対象となる100μmサイズのサンプルを7mmの間隔で配置する。
See FIG.
FIG. 12 is an explanatory diagram of the arrangement state of the foreign material sample in Example 2 of the present invention. Under the condition A shown in the left diagram, a 500 μm size Ref and a measurement target are measured at the camera side end of the substrate 11 to be measured. Samples with a size of 100 μm are arranged at intervals of 7 mm.

一方、右図に示す条件Bにおいては、被測定基板11のカメラ側端部に500μmサイズのRefのみを条件Aの場合と同様の位置に配置する。   On the other hand, under the condition B shown in the right figure, only the Ref of 500 μm size is arranged at the same position as the condition A at the camera side end of the substrate to be measured 11.

図13参照
図13は、本発明の実施例2における異物検査の結果の説明図であり、破線で示す条件Aの場合も実線で示す条件Bの場合もほぼ同じ位置に500μmサイズのRefによるピークが検出された。
See FIG.
FIG. 13 is an explanatory diagram of the result of the foreign substance inspection in Example 2 of the present invention. In the case of the condition A indicated by the broken line and the condition B indicated by the solid line, a peak due to Ref having a 500 μm size is detected at substantially the same position. It was.

また、条件Aの場合には、Refから約20画像離れた位置に頻度、即ち、計数した白点の数が1000を超えるピークが検出され、これが100μmサイズのサンプルに対応するものである。   In the case of condition A, a peak with a frequency, that is, the number of counted white spots exceeding 1000, is detected at a position about 20 images away from Ref, and this corresponds to a sample of 100 μm size.

また、いずれの場合もRef及びサンプルを配置しなかった領域からは白点が殆ど検出されなかったので、この場合も頻度の閾値を1000に設定することによって、異物とシリンドリカルレンズ19との距離が1mの場合にも100μmサイズ以上の異物を精度良く検出することが可能であることが確認された。
なお、この場合には、検出系との距離が近いため散乱光が少なくなるので、信号、即ち、白点の数が少なくなる。
In either case, almost no white point was detected from the area where Ref and the sample were not arranged. In this case as well, by setting the frequency threshold to 1000, the distance between the foreign object and the cylindrical lens 19 can be increased. It was confirmed that a foreign substance having a size of 100 μm or more can be accurately detected even in the case of 1 m.
In this case, since the scattered light is reduced because the distance to the detection system is short, the number of signals, that is, white spots, is reduced.

また、この場合も、検出開始時の被測定基板11の側端部における光の散乱が生じ、その散乱成分が検出されるが、この被測定基板11の側端部における散乱成分の影響は、上述の図5に示したように、被測定基板11を90°回転させて再検査することによって排除することができる。   In this case as well, light scattering occurs at the side edge of the measured substrate 11 at the start of detection, and the scattered component is detected. The influence of the scattered component at the side edge of the measured substrate 11 is As shown in FIG. 5 described above, it can be eliminated by rotating the substrate to be measured 11 by 90 ° and reinspecting it.

以上、本発明の各実施例を説明してきたが、本発明は各実施例に記載した構成に限られるものではなく、各種の変更が可能である。
例えば、上記の各実施例におけるガラス基板のサイズ、光源と基板の距離、基板とシリンドリカルレンズの距離は任意であり、測定するガラス基板のサイズ等に応じて適宜変更するものである。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the configurations described in the embodiments, and various modifications can be made.
For example, the size of the glass substrate, the distance between the light source and the substrate, and the distance between the substrate and the cylindrical lens in each of the above embodiments are arbitrary, and are appropriately changed according to the size of the glass substrate to be measured.

また、構成によって、シリンドリカルレンズを通さなくても回折・散乱光がエリアセンサ内にほぼ収まるのであれば、シリンドリカルレンズを省略しても良い。
逆に、シリンドリカルレンズのみでは回折・散乱光の多くがエリアセンサ内に収まらない場合は、シリンドリカルレンズの後に単独の球面レンズや球面レンズの組み合せ光学系を追加しても良い。
Further, depending on the configuration, the cylindrical lens may be omitted if the diffracted / scattered light can be accommodated in the area sensor without passing through the cylindrical lens.
On the other hand, if most of the diffracted / scattered light does not fit in the area sensor with the cylindrical lens alone, a single spherical lens or a combination optical system of spherical lenses may be added after the cylindrical lens.

また、上記の各実施例においては、カメラとして、CMOS型エリアセンサを用いているが、CMOS型エリアセンサに限られるものではなく、CCD方式或いはMOS型のエリアセンサを用いても良いものである。   In each of the above embodiments, a CMOS type area sensor is used as a camera. However, the present invention is not limited to a CMOS type area sensor, and a CCD type or MOS type area sensor may be used. .

なお、カメラとしてはモノクロカメラを用いることが望ましいが、入手が容易なカラーカメラを用いても良いものであり、この場合は色情報は検出に無関係であるので、撮像したカラー画像をグレースケール変換して差分画像を作成すれば良い。   Although it is desirable to use a monochrome camera as the camera, it is also possible to use a color camera that is easily available. In this case, since the color information is irrelevant to detection, the captured color image is converted to grayscale. Then, a difference image may be created.

また、上記の実施例においては、レーザ光源として安価で入手が容易な波長が635nmの赤色レーザを用いているが、他の波長のレーザでも良いことは言うまでもなく、原理的には短波長になるほど微少物体による散乱は顕著になるので、短波長レーザを用いても良い。
但し、短波長を用いる場合には、測定対象物が青色〜紫外線に対して感光する場合もあるので留意が必要である。
In the above embodiment, a red laser having a wavelength of 635 nm which is inexpensive and easily available is used as the laser light source. However, it goes without saying that lasers of other wavelengths may be used, and in principle, the shorter the wavelength, the shorter the wavelength. Since scattering by a minute object becomes remarkable, a short wavelength laser may be used.
However, when a short wavelength is used, attention should be paid because the measurement object may be sensitive to blue to ultraviolet light.

或いは、レーザ光源として赤外線レーザを用いても良いものであり、長波長では散乱が小さくなり検出には不利になるが、カメラの赤外線感度を上げることによって1000nmの波長までは問題なく使用可能である。   Alternatively, an infrared laser may be used as a laser light source, and scattering is reduced at a long wavelength, which is disadvantageous for detection, but can be used without problems up to a wavelength of 1000 nm by increasing the infrared sensitivity of the camera. .

また、上記の各実施例の説明においては、ステージを連続的に移動させているが、カメラによる撮像に同期するようにステップ的に移動させても良いものである。   In the description of each of the above embodiments, the stage is continuously moved. However, the stage may be moved step by step so as to be synchronized with imaging by the camera.

また、上記の実施例においては、液晶パネルにおけるガラス基板表面の異物検査工程として説明しているが、異物検査に限られるものではなく、ガラス表面の凹凸の検査にも適用されるのでものであり、100μm高さの凸部はノズル破壊の原因となるので有効である。   Further, in the above-described embodiment, the description is made as the foreign substance inspection process on the surface of the glass substrate in the liquid crystal panel, but the invention is not limited to the foreign substance inspection, but is also applied to the inspection of the irregularities on the glass surface. The convex portion having a height of 100 μm is effective because it causes nozzle destruction.

また、上記の各実施例においては、レジスト塗布工程の前の異物検査としているが、レジスト塗布工程の前の異物検査に限られるものではなく、絶縁膜や導電膜の成膜工程の前の異物検査にも適用されるものであり、成膜前の基板表面に異物が存在した場合、ピンホールやクラックの原因となり、ひいては、製品の信頼性に影響することになる。   Further, in each of the above embodiments, the foreign matter inspection before the resist coating step is performed. However, the present invention is not limited to the foreign matter inspection before the resist coating step, but the foreign matter before the insulating film or conductive film forming step. This also applies to inspection, and if foreign matter is present on the substrate surface before film formation, it may cause pinholes and cracks, which in turn affects the reliability of the product.

また、上記の実施例においては、減光フィルタをカメラ側に設けているが、光源側に設けても良いものである。   In the above embodiment, the neutral density filter is provided on the camera side, but it may be provided on the light source side.

また、上記の各実施例においては100μmサイズ以上の異物の検出を目的として説明しているが、100μm以下のサイズの異物の検出にも適用されるものであり、例えば、異物のサイズと頻度(白点の数)とは単純な関係にあると予測されるので、サイズが既知の複数の異物における頻度を取得することによって、測定した頻度から異物のサイズを推定することは可能である。   In each of the above embodiments, the description is made for the purpose of detecting a foreign matter having a size of 100 μm or more. However, the present invention is also applied to the detection of a foreign matter having a size of 100 μm or less. Therefore, it is possible to estimate the size of the foreign substance from the measured frequency by obtaining the frequency of a plurality of foreign substances whose sizes are known.

また、上記の各実施例においては、被測定基板をステージにより移動させているが、被測定基板を固定状態とし、レーザ光源/シリンドリカルレンズ/カメラ等からなる測定系を移動させて画像を取得するようにしても良いものである。   In each of the above embodiments, the substrate to be measured is moved by the stage, but the substrate to be measured is fixed, and the measurement system including the laser light source / cylindrical lens / camera is moved to acquire an image. It may be good.

また、上記の各実施例においては、異物が検出された場合の処置については言及していないが、異物が検出された場合に、図10或いは図13に示すように基板の走査と検出との同期を取ることで異物の走査方向に対する位置は正確に把握できるので、異物が検出された走査方向の位置に沿ってエアガンでガスを噴射して異物の除去を試み、その後に再検査するようにしても良い。   Further, in each of the above-described embodiments, the treatment when a foreign object is detected is not mentioned, but when a foreign object is detected, scanning and detection of the substrate are performed as shown in FIG. 10 or FIG. By synchronizing, it is possible to accurately grasp the position of the foreign matter in the scanning direction, so try to remove the foreign matter by injecting gas with an air gun along the position in the scanning direction where the foreign matter was detected, and then reinspect. May be.

或いは、異物が検出された場合には、そのまま不良品とし、ガラス基板上に既に積層されている薄膜を除去して、ガラス基板を再利用するようにしても良い。   Or when a foreign material is detected, it may be considered as a defective product as it is, and the thin film already laminated on the glass substrate is removed to reuse the glass substrate.

本発明の活用例としては、大型液晶パネルの製造工程におけるガラス基板表面の異物検査が典型的なものであるが、大型液晶パネルに限られるものではなく、各種のサイズの液晶パネルや、有機EL、プラズマディスプレイパネル、半導体デバイス等の電子デバイスにおける成膜工程やレジスト塗布工程の前の異物検査工程にも適用されるものである。   As an application example of the present invention, a foreign substance inspection on the surface of a glass substrate in a manufacturing process of a large-sized liquid crystal panel is typical, but is not limited to a large-sized liquid crystal panel, and liquid crystal panels of various sizes or organic EL The present invention is also applied to a foreign matter inspection process before a film forming process or a resist coating process in an electronic device such as a plasma display panel or a semiconductor device.

本発明の原理的構成の説明図である。It is explanatory drawing of the fundamental structure of this invention. 本発明の実施の形態に用いる異物検査装置の概念的構成図である。It is a notional block diagram of the foreign material inspection apparatus used for embodiment of this invention. 反射光強度の空間分布の概念的説明図である。It is a conceptual explanatory drawing of the spatial distribution of reflected light intensity. 画像処理方法の概念的説明図である。It is a conceptual explanatory view of an image processing method. 本発明の付加的異物検査工程の説明図である。It is explanatory drawing of the additional foreign material inspection process of this invention. 本発明の実施例1の異物検査工程の装置構成の説明図である。It is explanatory drawing of the apparatus structure of the foreign material inspection process of Example 1 of this invention. シリンドリカルレンズの構成説明図である。FIG. 6 is a configuration explanatory diagram of a cylindrical lens. 本発明の実施例1における異物サンプルの配置状況の説明図である。It is explanatory drawing of the arrangement | positioning condition of the foreign material sample in Example 1 of this invention. 取得した撮像画像の説明図である。It is explanatory drawing of the acquired captured image. 本発明の実施例1における異物検査の結果の説明図である。It is explanatory drawing of the result of the foreign material test | inspection in Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の異物検査工程の装置構成の説明図である。It is explanatory drawing of the apparatus structure of the foreign material inspection process of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2における異物サンプルの配置状況の説明図である。It is explanatory drawing of the arrangement | positioning condition of the foreign material sample in Example 2 of this invention. 本発明の実施例2における異物検査の結果の説明図である。It is explanatory drawing of the result of the foreign material test | inspection in Example 2 of this invention. 受光強度の空間分布の概念的説明図である。It is a conceptual explanatory drawing of the spatial distribution of received light intensity.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 レーザビーム
3 異物
4 反射光
5 直射光
6 遮光手段
7 イメージセンサ
8 異物判定手段
11 被測定基板
11a 〜11d 端部
12 基板載置台
13 ステージ
14 レール
15 レーザ光源
16 レーザビーム
17 カメラ
18 減光フィルタ
19 シリンドリカルレンズ
20 遮光膜
21 画像処理装置
22 反射光
23 直接反射光
24 異物の影
25 散乱光
26 直射光
31 反射光像
32 +の差分光像
33 −の差分光像
34 特定の画素
35 隣接する画素
41 収束光像
42 回折・散乱光成分
61 光源光像
62 異物の影
63 異物の影
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Laser beam 3 Foreign object 4 Reflected light 5 Direct light 6 Light shielding means 7 Image sensor 8 Foreign object determination means 11 Substrate to be measured 11 a to 11 d End 12 Substrate mounting stage 13 Stage 14 Rail 15 Laser light source 16 Laser beam 17 Camera 18 Neutral filter 19 Cylindrical lens 20 Light-shielding film 21 Image processing device 22 Reflected light 23 Direct reflected light 24 Foreign object shadow 25 Scattered light 26 Direct light 31 Reflected light image 32 Differential light image 33 − Differential light image 34 Specific Pixel 35 Adjacent pixel 41 Convergent light image 42 Diffracted / scattered light component 61 Light source light image 62 Foreign object shadow 63 Foreign object shadow

Claims (7)

光源からのレーザビームを被測定対象の基板の表面に対し、前記レーザビームの光軸方向においてレーザビームが前記基板の前端から後端までを照射するように光軸を前記基板の表面に平行な方向から傾斜させて照射し、前記レーザビームと前記基板を相対的に移動させながら前記基板からの反射光をイメージセンサで撮像し、取得した画像における2次元光量パターンの変動から異物を検出することを特徴とする異物検査方法。 The optical axis is parallel to the surface of the substrate so that the laser beam from the light source irradiates the surface of the substrate to be measured in the optical axis direction of the laser beam from the front end to the rear end of the substrate. Irradiating at an angle, irradiating the laser beam and the substrate relative to each other, capturing reflected light from the substrate with an image sensor, and detecting foreign matter from fluctuations in the two-dimensional light quantity pattern in the acquired image Foreign matter inspection method characterized by 上記レーザビームとして、レーザビームの上記基板の表面に対する縦軸が横軸より大きな縦長のレーザビームを用いたことを特徴とする請求項1記載の異物検査方法。 2. The foreign matter inspection method according to claim 1, wherein the laser beam is a vertically long laser beam having a vertical axis larger than a horizontal axis with respect to the surface of the substrate. 上記取得した画像における2次元光量パターンの変動から異物を検出する工程が、上記取得した画像の内、隣接する前後の画像から画素ごとに光強度の差分を取り差分画像を形成する工程、隣接する前記差分画像から画像ごとの最大値画像を形成する工程、前記最大値画像から所定以上の値を有する画素を計数する工程からなることを特徴とする請求項1または2に記載の異物検査方法。 The step of detecting a foreign substance from the fluctuation of the two-dimensional light amount pattern in the acquired image is adjacent to the step of taking a difference in light intensity for each pixel from adjacent images before and after the acquired image and forming a difference image. The foreign matter inspection method according to claim 1, comprising: forming a maximum value image for each image from the difference image; and counting pixels having a predetermined value or more from the maximum value image. 上記最大値画像から所定以上の値を有する画素を計数する工程において、前記最大値画像を構成する各画素に対して、対象となる特定の画素に対して隣接する8つの画素と合わせて3×3の範囲内の9つの画素の内の最小値を前記特定の画素の値とする工程を含むことを特徴とする請求項3記載の異物検査方法。 In the step of counting pixels having a value greater than or equal to a predetermined value from the maximum value image, each pixel constituting the maximum value image is combined with 8 pixels adjacent to a specific target pixel, and 3 × The foreign matter inspection method according to claim 3, further comprising a step of setting a minimum value of nine pixels within the range of 3 to a value of the specific pixel. 上記基板からの反射光の内の直接反射光の80%以上を遮蔽して撮像することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の異物検査方法。 5. The foreign matter inspection method according to claim 1, wherein 80% or more of the direct reflected light of the reflected light from the substrate is shielded and imaged. 上記基板を第1の方向から異物検査したのち、前記基板を前記第1の方向と略直交する第2の方向から異物検査することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の異物検査方法。 6. The foreign substance inspection of the substrate from a first direction, and then the foreign substance inspection of the substrate from a second direction substantially orthogonal to the first direction. 6. Foreign substance inspection method. 被測定対象の基板の表面に対してレーザビームの光軸方向においてレーザビームが前記基板の前端から後端までを照射するように光軸を前記基板の表面に平行な方向から傾斜させて配置した光源と前記基板からの反射光を測定する撮像手段と前記基板からの反射光の内の直接反射光の80%以上を遮蔽する遮光手段とからなる異物測定手段、前記撮像手段により取得した画像における2次元光量パターンの変動から異物を判定する異物判定手段とを有するとともに、前記基板と前記異物測定手段とを相対的に移動させる移動手段を備えたことを特徴とする異物検査装置。 The optical axis is inclined from the direction parallel to the surface of the substrate so that the laser beam irradiates from the front end to the rear end of the substrate in the optical axis direction of the laser beam with respect to the surface of the substrate to be measured. In the image acquired by the imaging means, a foreign matter measuring means comprising a light source, an imaging means for measuring the reflected light from the substrate, and a light shielding means for shielding 80% or more of the direct reflected light from the reflected light from the substrate. A foreign matter inspection apparatus comprising a foreign matter determination means for judging foreign matter from a change in a two-dimensional light quantity pattern, and a moving means for relatively moving the substrate and the foreign matter measurement means.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009118966A1 (en) * 2008-03-24 2009-10-01 株式会社日立製作所 Defect inspection device using catadioptric objective lens
JP2010197367A (en) * 2009-02-20 2010-09-09 Samsung Corning Precision Glass Co Ltd Detection apparatus for particle on glass and detection method using the same
JP2011203222A (en) * 2010-03-26 2011-10-13 Panasonic Electric Works Co Ltd Device and method for detecting defect
JP2012073039A (en) * 2010-09-27 2012-04-12 Nidec Sankyo Corp Particle detection optical device and particle detection device
US10020234B2 (en) 2015-11-10 2018-07-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of inspecting device using first measurement and second measurement lights

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009118966A1 (en) * 2008-03-24 2009-10-01 株式会社日立製作所 Defect inspection device using catadioptric objective lens
JP2009229245A (en) * 2008-03-24 2009-10-08 Hitachi Ltd Defect inspection device with catadioptric objective lens
US8553216B2 (en) 2008-03-24 2013-10-08 Hitachi, Ltd. Defect inspection device using catadioptric objective lens
JP2010197367A (en) * 2009-02-20 2010-09-09 Samsung Corning Precision Glass Co Ltd Detection apparatus for particle on glass and detection method using the same
US8027036B2 (en) 2009-02-20 2011-09-27 Samsung Corning Precision Materials Co., Ltd. Apparatus for detecting particles on a glass surface and a method thereof
JP2011203222A (en) * 2010-03-26 2011-10-13 Panasonic Electric Works Co Ltd Device and method for detecting defect
JP2012073039A (en) * 2010-09-27 2012-04-12 Nidec Sankyo Corp Particle detection optical device and particle detection device
US10020234B2 (en) 2015-11-10 2018-07-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of inspecting device using first measurement and second measurement lights

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