JP2013140061A - 透明平板基板の表裏異物の検出方法及びその方法を用いた異物検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
透明平板基板の表裏に存在する異物が、表裏のいずれに存在するかをより確実に判別することができる異物検査方法及び異物検査装置を提供する。
【解決手段】
透明平板基板に存在する異物を検出する異物検査装置において、透明平板基板の表面に設けられ、透明平板基板の基板法線に対して所定の入射角で検出光を表面に照射する投光系と、表面側に設けられ、検出光の照射点を基準として、投光系と反対側の位置に設けられた受光系とを備え、受光系は、投光系から照射される検出光が、表面上の異物に照射された際に生じる第１の散乱光と、検出光が透明平板基板を透過し、裏面に存在する異物に照射された際に生じる第２の散乱光とを集光する集光レンズと、集光レンズからの第１の散乱光と第２の散乱光とを、それぞれ２経路に分光する光学素子と、第１の散乱光を受光する第１の散乱光受光センサ−と、第２の散乱光を受光する第２の散乱光受光センサ−とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明はガラス基板、透明フィルムのような透明平板基板の表面に存在する異物（基板表面に付着した微細な塵埃や、キズ・ヒビ等の欠陥）を光散乱方式で検査する技術に関し、透明な平板基板の表裏に存在する異物を、一回の走査により感度良く検出し、異物が基板の表裏いずれに存在するかを確実に判別することのできる透明平板基板の表裏異物の検出方法、及びその方法を用いた異物検査装置に関する。

ＩＣ製造工程では、回路パターンが形成される基板に僅かでも異物（ゴミや欠陥）が存在すると、不良品の生成につながるおそれがあるため、基板の異物検査が不可欠になっている。かかる異物検査は、指向性の良いレーザ光を基板表面に照射し、異物から反射する散乱光を散乱光受光器で検出する方法が一般的に用いられ、レーザ光の照射点を二次元走査して、基板表面全体の検査を行っている。

また、近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等の平面型パネルディスプレイ（ＦＰＤ）が画像表示装置の主流になっているが、これらにはいずれもガラス基板が用いられ、基板に存在する異物がディスプレイの画質不良や寿命低下の原因となるため、その異物検査が必要となっている。とくに、アクティブマトリックス方式のＬＣＤでは、透明基板の一面にＴＦＴの微細パターンが形成されるため、基板の異物検査が不可欠である。

ガラス基板や透明フィルムに付着している異物の検査は、ウェハ等の不透明な基板の場合と同様に、光散乱方式の異物検査方法が一般に用いられている。しかし、ガラス基板や透明フィルムは可視域の照射光や散乱光を透過するため、レーザを照射する面（以下、表面）に存在する異物のみならず、レーザを照射する面の反対側の面（以下、裏面）に存在する異物も検出してしまう。従って、異物が基板の表裏のいずれに付着しているかをどのように判別するかが大きな課題となっている。

かかる問題を解決するには、例えばガラス基板の表面に付着する異物を検出する場合は、表面の異物のみ検出し、裏面に付着している異物については検出しないようにする必要がある。その方法として、例えば、下記特許文献１には、ガラス基板を透過しない、又は透過率の低い波長域の光源を用いて異物検査を行う方法が提案されている。かかる光源として、紫外域のエキシマレーザや赤外域の炭酸ガスレーザが例示されている。しかし、この方法では、光学系のレンズ等の材料が検査光を透過するものに限定されるため、光学系が高価になるという問題がある。

また、下記特許文献２には、受光系の光軸の傾きをガラス基板の全反射の臨界角近傍に調節し、ガラス基板内部からの散乱光がほとんど外部に出ないようにして、基板表面の異物のみを検出する表面欠陥検査装置が開示されている。

すなわち、下記特許文献２の図１に示されるように、ガラス基板Ｇの表面Ｓ上で、レーザ検出光Ｌが照射される検出位置Ｐより前方に検出用光学系１４を配置して、Ｐ点に存在する異物による散乱光を受光する。その際、検出用光学系の傾斜角（基板表面との間の角）を全反射の臨界角近傍とする。これにより、ガラス基板裏面の異物からの散乱光の大部分を基板の界面で全反射させ、基板裏面からの散乱光を受光しないようにするというものである。

さらに、ガラス基板の表裏の異物をともに検出し、これが表裏のいずれにあるかを判別するために、レーザ光の投射方法や散乱光の受光方法に工夫を加える試みも多数提案されている（下記特許文献３，４）。しかし、下記特許文献３における表裏の判別可能な異物検査方法では、裏面の微細な異物の検出に難点があり、また、これの検査方法は、散乱光受光器の信号波形を解析して表裏いずれに異物があるかを判定するものであるが、散乱光の信号波形は異物の種類によっても相違するため、誤った判定も少なからずあり、検査結果の信頼性が不十分で、実用性があるとは言い難い。

また、下記特許文献４の検査方法では、装置が複雑で高価なだけでなく、測定前の光学系調整の手間が大きいという問題があり、より簡便な方法が望まれている。

これらの問題を解決するため、下記特許文献５では透明平板基板に投光系により検出光を照射し、前記透明平板基板に存在する異物による散乱光を受光系により受光して前記異物の存在を検出する異物検査装置において、前記透明平板基板の表面に前記透明平板基板の基板法線に対して所定の入射角で前記検出光を照射する投光系と、前記表面側に設けられ、前記検出光の照射点を基準として、前記投光系と略対称の位置に設けられ、前記検出光が異物に照射された際の散乱光を受光する第１の受光系と、前記表面側で、前記検出光の照射点のほぼ頭上に設けられ、前記散乱光を受光する第２の受光系とを備える異物検査装置が提案されている。下記特許文献５に記載の技術によれば、投光系から照射される検出光の照射点を基準点として、投光系と略対称の位置に設けられた第１の受光系により透明平面基板の裏面側に存在する異物を検出する。また、検出光の照射点のほぼ頭上に設けられた第２の受光系により表面に存在する異物を検出する技術が開示されている。下記特許文献５に記載の技術によれば、下記特許文献１から４における技術的課題はほぼ解決できる。

特開平０５−１９６５７９号公報 特開平０５−２７３１３７号公報 特開平０６−２５８２３２号公報 特開２００３−２９４６５３号公報 特開２０１０−１６９４５３号公報

前述した特許文献５が開示する技術により、従来技術の課題が、ほぼ解決された表裏の判別可能な異物検査方法及び装置が提供される。しかし、特許文献５に記載の技術では、異物からの散乱光を受光する２つの受光系（受光系１、受光系２）が必要であり、コスト面の問題が残る。また、２つの受光系が必要とされることから、異物検査装置の小型化が難しいという問題がある。

そこで、本発明の課題は、透明平板基板の表裏に存在する微細な異物を光散乱方式により、一つの受光系により高感度に検出するとともに、異物が表裏のいずれに存在するかをより確実に判別することができる異物検査方法及び異物検査装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、透明平板基板に投光系により検出光を照射し、前記透明平板基板に存在する異物による散乱光を受光系により受光して前記透明平板基板に存在する異物を検出する異物検査装置において、前記透明平板基板の一方の面（以下、表面）に設けられ、前記透明平板基板の基板法線に対して所定の入射角で前記検出光を前記表面に照射する投光系と、前記表面側に設けられ、前記検出光の照射点を基準として、前記投光系と反対側の位置に設けられた前記受光系とを備え、前記受光系は、前記投光系から照射される前記検出光が、前記表面上の異物に照射された際に生じる第１の散乱光と、前記検出光が前記透明平板基板を透過し、他の一方の面（以下、裏面）に存在する異物に照射された際に生じる第２の散乱光とを集光する集光レンズと、前記集光レンズからの前記第１の散乱光と前記第２の散乱光とを、それぞれ２経路に分光する光学素子と、前記第１の散乱光を受光する第１の散乱光受光センサ−と、前記第２の散乱光を受光する第２の散乱光受光センサ−とを備えたことを特徴とする透明平板基板の異物検査装置である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の透明平板基板の異物検査装置であって、前記第１の散乱光受光センサ−は、前記第２の散乱光の入光を制限する第１の受光範囲制限手段を備え、前記第２の散乱光受光センサ−は、前記第１の散乱光の入光を制限する第２の受光範囲制限手段を備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の透明平板基板の異物検査装置であって、前記透明平板基板と、少なくとも前記投光系及び／又は前記受光系とを相対的に走査させる駆動手段を備えたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の透明平板基板の異物検査装置であって、前記光学素子がビームスプリッター又はハーフミラーであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の透明平板基板の異物検査装置であって、前記第１の散乱光受光センサ−と前記第２の散乱光受光センサ−とから得られる散乱光強度のデータと、前記駆動手段から得られる位置データとから、前記透明平板基板の異物の表裏分離と、前記透明平板基板の異物の位置及び大きさとを検出する異物解析手段を備えたことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の透明平板基板の異物検査装置であって、前記検出光がレーザ光であることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれかに記載の透明平板基板の異物検査装置であって、前記受光範囲制限手段は、スリットであることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、投光系により検出光を透明平面基板に照射しながら走査させ、前記透明平板基板の表面と裏面に存在する異物による散乱光を受光系により受光し、前記透明平板基板の表面及び／又は裏面に存在する異物について、少なくとも異物が表裏のいずれに付着しているのかを検出する透明平板基板の異物検査方法において、前記透明平板基板の基板法線に対して所定の入射角で前記検出光を前記表面に照射し、前記表面上の異物に前記検出光が照射された際に生じる第１の散乱光と、前記検出光が前記透明平板基板を透過し、他の一方の面（以下、裏面）に存在する異物に照射された際に生じる第２の散乱光とを集光し、前記集光された前記第１の散乱光と前記第２の散乱光とを、それぞれ２経路に分光し、前記分光された散乱光のうちの前記第１の散乱光を受光する第１の散乱光受光センサ−により、前記表面に付着している異物を検出し、前記分光された散乱光のうち前記第２の散乱光を受光する第２の散乱光受光センサ−により、前記裏面に付着している異物を検出することを特徴とする透明平板基板の異物検査方法である。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の透明平板基板の異物検査方法であって、スリットにより前記第１の散乱光受光センサ−に前記第２の散乱光の入光を制限し、前記第２の散乱光受光センサ−に前記第１の散乱光の入光を制限し、前記透明平板基板の表面又は裏面のいずれに異物が存在するかを判別することを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の透明平板基板の異物検査方法であ
って、前記第１の散乱光の強度、及び前記第２の散乱光の強度とから、前記透明平板基板に存在する異物の大きさを検出することを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項８から１０のいずれかに記載の透明平板基板の異物検査装置であって、前記検出光の走査により前記第１の散乱光と前記第２の散乱光とが発生した位置データから、前記透明平板基板の異物の位置を特定することを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、請求項８から１１のいずれかに記載の透明平板基板の異物検査方法であって、前記検出光が前記透明平板基板を透過し、裏面で反射した反射光が、前記表面の異物に照射され生じる第３の散乱光を、前記第１の散乱光受光センサ−が受光した場合、前記第３の散乱光は疑似異物により生じたものと判別することを特徴とする。

本発明により、透明平板基板の表裏に存在する微細な異物を光散乱方式により、一つの受光系により高感度に検出するとともに、異物が表裏のいずれに存在するかを確実に判別することができる異物検査方法及び異物検査装置を提供することが可能となった。

本発明の一実施例である異物検査装置の全体の構成を示す概念図である。 散乱光が受光系に入光し、入光した散乱光が第１の散乱光受光センサ−と第２の散乱光受光センサ−とに分光する様子を示した図である。 本発明の一実施の形態である異物検査装置のブロック図である。→ 透明平板基板の裏面に粒子を散布する前の異物分布図である。 散乱光受光センサー１３１の視野と、散乱光受光センサー１３２の視野の様子を示した図である。→ 透明平板基板の裏面に粒子を散布した後に、本発明の一実施の形態である異物検査装置により透明平板基板の表裏面の異物分布を検出した分布図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定される物ではない。図１は、本発明の一実施形態である異物検査装置１の全体の概略構成を示した図である。この異物検査装置１は、透明平板基板２０（本実施の形態ではガラス基板２０）に付着している異物を検査する装置である。この異物検査装置１は、レーザ光を照射する面（表面）に設けられた投光系であるレーザ光源１１、受光系である散乱光受光器１２とを、透明平面基板２０に対してＸ軸、Ｙ軸の２次元に走査させる駆動部１５とから構成されている。

レーザ光源１１、散乱光受光器１２は、ともに駆動部１５のフレ―ムに取り付けらている。駆動部１５がガラス基板２０に対して、Ｘ軸、Ｙ軸の二次元に駆動することで、ガラス基板２０を走査する。もちろん、レーザ光源１１と散乱光受光器１２とを走査させるのではなく、ガラス基板２０をレーザ光源１１と散乱光受光器１２に対して走査させても良い。
→ レーザ光源１１は、検出光であるレーザ光の標準ビーム径としては、例えば０．５ｍｍ×０．０３ｍｍの楕円形状であり、少なくとも一方向はガラスの厚さよりも十分細く（数十μｍ程度）焦光されていることが好ましい。光源としては、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ→等のガスレーザ、半導体レーザ及びＹＡＧレーザ等の個体レーザ等が使用できる。

散乱光受光器１２は、レーザ光の照射点を基準として、レーザ光源１１と略対称の位置に設けられ、レーザ光が異物に照射された際の散乱光を散乱光受光器により受光し、散乱光受光センサーで生じる電気信号で異物の存在を検出する。散乱光受光センサー１３１は、表面にある異物３０ａにより前方に散乱された散乱光（第１の散乱光）を受光する。
また、レーザ光は透明平板基板２０の中を所定の屈折率で屈折し裏面側に到達する。そこに（レーザ光が到達した裏面の場所）に異物３０ｂが存在すると、透明平板基板を透過したレーザ光（透過光）により散乱光（第２の散乱光）が生じる。散乱光受光センサー１３２は裏面の異物３０ｂによる散乱光を受光する。これらの散乱光を受光するには、例えば、比較的径の大きい集光レンズを用いることは好適である。また、散乱光受光器１２の→受光角度は検出異物最小粒径や測定サンプルによって異なるため、一概には規定できないが、３０度から７０度の角度が一般的である。。

図１において、本発明の特徴とするところは、受光系を構成する散乱光受光器１２のなかに散乱光を分光するハーフミラー１２２を設けたところにある。散乱光は、ハーフミラー１２２により分光され、散乱光受光センサー１３１と散乱光受光センサー１３２に入光する。なお、ハーフミラー１２２は、ビームスプリッターであっても良い。要は、散乱光を二つ（場合によってはそれ以上）に分光する機能を備えた光学素子であれば良い。本実施例で用いた光学素子は、反射光と透過光の強さがほぼ１:１のハーフミラー（ビームスプリッター）を用いている。ただし、反射光と透過光の強さは１：１に限定されるものではなく、散乱光受光器や後述するスリットなどの関連により、その比率を適宜選択することが好ましい。

図２は、ガラス基板２０にレーザ光１１０を照射したときの反射光１５１、及び異物による散乱光１５２、散乱光１５３、及び散乱光１５２と散乱光１５３とがハーフミラー１２２により分光され、散乱光受光センサー１３１、散乱光受光センサー１３２に入光する様子を示した図である。
レーザ光１１０は、レーザ光源１１のレーザ出力部１１１から所定の入射角でガラス基板２０に照射される。ガラス基板２０に異物が存在しない場合、レーザ光１１０は照射点で正反射し反射光１５１として散乱光受光センサ−１２に到達する。散乱光受光器１２はガラス基板２０に存在する異物により発生する散乱光を受光することを目的とするものであるから、反射光１５１の入光を防ぐ必要がある。そこで、本実施の形態では、反射光１５１が散乱光受光器１２へ入光しないよう、例えば遮光テープ１２７により、反射光１５１の散乱光受光器１２への入光を制限する。

ガラス基板２０の表面に異物３０ａが存在する場合、異物３０ａに照射されたレーザ光１１０により散乱光１５２が生じる。散乱光１５２は、集光レンズ１２１（１２１ａ，１２１ｂ）により集光され、ハーフミラー１２２により分光される。ここで、散乱光１５２は、散乱光受光センサー１３２に受光面に設けられているスリット１４２により散乱光受光センサー１３２に入光しないように構成されている。一方、散乱光１５２は、散乱光受光センサー１３１の受光面に設けられているスリット１４１では制限されず、散乱光受光センサー１３１に入光する。なお、スリットのことを受光範囲制限手段とも称する。

ガラス基板２０の裏面に異物３０ｂが存在する場合、ガラス基板を透過したレーザ光（以下、透過光）が異物３０ｂに照射され散乱光１５３が生じる。散乱光１５３は、集光レンズ１２１（１２１ａ，１２１ｂ）により集光され、ハーフミラー１２２により分光される。ここで、散乱光１５３は、散乱光受光センサー１３１に受光面に設けられているスリット１４１により入光が制限され、散乱光受光センサー１３１には入光しない。一方、散乱光１５３は、散乱光受光センサー１３２の受光面に設けられているスリット１４２より制限されず、散乱光受光センサー１３２に入光する。なお、スリット１４１、スリット１４２は可変スリットであることは好ましい。可変スリットとすることにより、受光制限範囲を透明平板基板の厚さや屈折率、透明平板基板に付着している異物の粒径等により、自由に変化させることができるためである。

図３は、本発明の一実施の形態である異物検査装置のブロック図である。散乱光１５２、→散乱光１５３は、散乱光受光器１２に設けられている散乱光受光センサー１３１、散乱光受光センサー１３２（光電子増幅管（ＰＭＴ）であるＰＭＴ１、ＰＭＴ２）により電気信号（アナログ信号）に変換され、信号処理部１３において増幅した後にアナログ信号からデジタル信号に変換される。

また、信号処理部１３は、透明平板基板２０に付着している異物により生じた散乱光の位置（異物の位置）を、駆動部１５からのデータ等から特定し、異物の位置情報を生成する。これらの情報は、データ処理部１４において透明平板基板の表裏のいずれに付着しているのか、あるいはその大きさなどを特定し、異物の分布マップを作成するデータ処理を行う。また、制御部１６はレーザー光の照射や走査の制御を行う。

異物が透明平板基板２０の表裏のいずれに存在するかは、上述したように、基本的には散乱光受光センサー１３１，散乱光受光センサー１３２により判別される。即ち、散乱光受光センサー１３１にはスリット１４１により、表面の散乱光１５２が入光し、散乱光受光センサー１３２にはスリット１４２により散乱光１５３が入光することで判別する。どちらの散乱光を散乱光受光センサ−に入光させるかは、受光面に設けたスリットの開口の形状で決める。
本実施例ではスリットの開口（視野）が横５ｍｍ×縦１ｍｍにものを用いた。また、形態では、散乱光受光器１２のレンズ倍率は１０倍のものを用いている。従って、５ｍｍ×１ｍｍの開口（視野）は、実際には０．５ｍｍ×０．１ｍｍの領域を観察していることになる。
スリットの開口部（視野）は、狭いほど散乱光受光センサーのノイズ、例えば表面異物の検出に際し、裏面異物による散乱光の影響、表面の粗さによる散乱光の影響、透明平板基板に薄膜が積層されている場合の薄膜による影響等を抑制することができる、というメリットがある。また、細かなピッチで測定することができるので、異物が付着している位置をより詳細に特定できるというメリットもある。
一方において、スリットの開口（視野）を狭めると、ピッチが細かいため測定に時間がかかる、というデメリットが生じる。また、縦方向（図５参照）を狭めると、縦方向をより高精度にあわせる必要があり、そのセッティングに時間がかかるというデメリットがある。特に透明平板基板に反りがあると、視野がサンプルの表面から外れてしまい、散乱光を検出できない場所が出るという問題が発生する。
→以上のように開口の大きさは、検出したい異物の最小サイズ、測定対象物（測定サンプルである透明平板基板）の厚さ、屈曲率、表面粗さ、薄膜付着の有無、反りの有無、そして測定に要する時間や異物の付着している位置の検出精度等にあわせて決めることが望ましい。かかる観点からもスリットは可変スリットであることは好適である。

本発明の一実施の形態である図１に示す異物検査装置１により、透明平板基板に付着している異物の表裏の検出、及びその検出精度を次のようにして確認した。図４は測定サンプルとして使用した透明平板基板２０の初期状態（異物である粒子を散布する前）における表面及び裏面の異物分布マップである。表面、裏面ともに全体的に細かな異物が検出されてはいるものの、一部に大量の異物は付着してはない。この測定サンプルに次のようにして異物である粒子を作成し、その裏面に散布した。
先ず、粉状の５０μmＰＳＬ標準粒子(ＰＳＬ：ポリ・スチレン・ラテックス)をネブライザーに投入後、ネブライザーに純水(フィルターにて異物を濾過したクリーンな水)を入れ、５０μm粒子の水溶液を作成した。
次に、ネブライザーを粒子発生器に取りつけ、粒子発生器を動作させることにより、５０μm粒子の水溶液を霧状に発生させサンプルの裏面に吹き付けた。そして、測定サンプルに吹き付けられた水溶液の水分が蒸発(自然蒸発)するのを待ち、測定サンプルの裏面に５０μmＰＳＬ粒子を付着させた。

このようにして作成した測定サンプルを、図１に示す異物検査装置１により、粒子散布前と同様に異物検査を行った。図５に示すように散乱光受光センサー１３１のスリット１４１の開口は、横５ｍｍ×縦１ｍｍである（符号２００がスリット１４１の視野領域であ→る）。また散乱光受光センサー１３２のスリット１４２の開口は、横５ｍｍ×縦２ｍｍとした（符号２２０がスリット１４２の視野領域である）。サンプルの裏面に付着してい→る異物を検出する散乱光受光センサー１３２のスリットの開口を横５ｍｍ×縦２ｍｍに対して、サンプルの表面に付着している異物を検出する散乱光受光センサー１３１のスリ→ット１４１の開口を縦５ｍｍ×横１ｍｍと狭くしているのは、表面に付着している異物については、裏面よりもより微少な異物を検出する必要があるからである。即ち、裏面に異物（粒子）を吹き付けているため、裏面の異物は表面の異物よりも大きくなっている。裏面の大きな異物による散乱光が、表面の異物を検出する散乱光受光センサー１３１に入光し、それがノイズとなる恐れがあるためである。

一方、裏面についてはそのようなことを考慮する必要性は少ないことから、横５ｍｍ×縦２ｍｍの開口とした。なお、横方向５ｍｍについては表裏とも同じである。これは横幅を狭めると、測定時間に影響するからであり、また、散乱光受光センサー１３１、散乱光受光センサー１３２とも視野の横幅を同じにすることで、表面、裏面ともに同一のピッチで測定することができるからである。

このようにしてサンプルの表面と裏面について測定した異物分布マップを図６に示す。図６（ａ）に示すようにサンプルの表面については、粒子の散布前（図４（ａ）参照）とほぼ同じ異物分布マップとなった。これに対して、裏面側は図６（ｂ）に示すように、多くの異物が付着している異物分布マップが得られた。図６（ｂ）の異物の分布マップと粒子散布前の異物分布マップ（図４（ｂ））とを比較することで、裏面に付着している異物が高精度で検出されていることがわかる。
一方、測定サンプルの表面の異物分布（図６（ａ））は、裏面の異物による表面の異物検出への影響がほとんどない（裏面の異物によるノイズが入らない）。

このようにハーフミラー１２２により適切に散乱光を分光し、かつ散乱光受光センサー１３１、散乱光受光センサー１３２の受光面に適切なスリット１４１、スリット１４２をそれぞれ設けることにより、ガラス基板２０の表裏に付着している異物の表裏を高精度に区別して検出することが実証できた。

ここで、検出速度を上げるにはスリットの開口領域を広げることが一つの方策となる。しかし、それにより、例えば表面の異物検出信号に裏面の異物信号がノイズとして入る可能性が高くなる。

１ 本発明の一実施例である異物検査装置
１１ レーザ光源
１２ 散乱光受光器
→１３ 信号処理部
２０ 透明平板基板、ガラス基板
３０ａ 透明平板基板２０の表面の異物
３０ｂ 透明平板基板２０の裏面の異物
１１０ レーザ光
１１１ レーザ出力部
１２１（１２１ａ，１２１ｂ） 集光レンズ
１２２ ハーフミラー（ビームプリッター）
１２７ 遮光テープ
１３１ 散乱光受光センサ−
１３２ 散乱光受光センサ−
１４１ スリット
１４２ スリット
１５１ 反射光
１５２，１５３ 散乱光

Claims (12)

1. 透明平板基板に投光系により検出光を照射し、前記透明平板基板に存在する異物による散乱光を受光系により受光して前記透明平板基板に存在する異物を検出する異物検査装置において、
   前記透明平板基板の一方の面（以下、表面）に設けられ、前記透明平板基板の基板法線に対して所定の入射角で前記検出光を前記表面に照射する投光系と、
   前記表面側に設けられ、前記検出光の照射点を基準として、前記投光系と反対側の位置に設けられた前記受光系とを備え、
   前記受光系は、前記投光系から照射される前記検出光が、前記表面上の異物に照射された際に生じる第１の散乱光と、前記検出光が前記透明平板基板を透過し、他の一方の面（以下、裏面）に存在する異物に照射された際に生じる第２の散乱光とを集光する集光レンズと、
   前記集光レンズからの前記第１の散乱光と前記第２の散乱光とを、それぞれ２経路に分光する光学素子と、
   前記第１の散乱光を受光する第１の散乱光受光センサ−と、
   前記第２の散乱光を受光する第２の散乱光受光センサ−とを備えたことを特徴とする透明平板基板の異物検査装置。
2. 前記第１の散乱光受光センサ−は、前記第２の散乱光の入光を制限する第１の受光範囲制限手段を備え、前記第２の散乱光受光センサ−は、前記第１の散乱光の入光を制限する第２の受光範囲制限手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の透明平板基板の異物検査装置。
3. 前記透明平板基板と、前記投光系及び／又は前記受光系とを相対的に走査させる駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の透明平板基板の異物検査装置。
4. 前記光学素子がビームスプリッター又はハーフミラーであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の透明平板基板の異物検査装置。
5. 前記第１の散乱光受光センサ−と前記第２の散乱光受光センサ−から得られる散乱光強度のデータと、前記駆動手段から得られる位置データとから、前記透明平板基板の異物の表裏の分離と、前記透明平板基板の異物の位置及び大きさとを検出する異物解析手段を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の透明平板基板の異物検査装置。
6. 前記検出光がレーザ光であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の透明平板基板の異物検査装置。
7. 前記受光範囲制限手段は、スリットであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の透明平板基板の異物検査装置。
8. 投光系により検出光を透明平面基板に照射しながら走査させ、前記透明平板基板の表面と裏面に存在する異物による散乱光を受光系により受光し、前記透明平板基板の表面及び／又は裏面に存在する異物について、少なくとも異物が表裏のいずれに付着しているのかを検出する透明平板基板の異物検査方法において、
   前記透明平板基板の基板法線に対して所定の入射角で前記検出光を前記表面に照射し、前記前記表面上の異物に前記検出光が照射された際に生じる第１の散乱光と、
   前記検出光が前記透明平板基板を透過し、他の一方の面（以下、裏面）に存在する異物に照射された際に生じる第２の散乱光とを集光し、
   前記集光された前記第１の散乱光と前記第２の散乱光とを、それぞれ２経路に分光し、前記分光された散乱光のうちの前記第１の散乱光を受光する第１の散乱光受光センサ−により、前記表面に付着している異物を検出し、前記分光された散乱光のうち前記第２の散乱光を受光する第２の散乱光受光センサ−により、前記裏面に付着している異物を検出することを特徴とする透明平板基板の異物検査方法。
9. スリットにより前記第１の散乱光受光センサ−に前記第２の散乱光の入光を制限し、前記第２の散乱光受光センサ−に前記第１の散乱光の入光を制限し、前記透明平板基板の表面又は裏面のいずれに異物が存在するかを判別することを特徴とする請求項８に記載の透明平板基板の異物検査方法。
10. 前記第１の散乱光の強度、及び前記第２の散乱光の強度から、前記透明平板基板に存在する異物の大きさを検出することを特徴とする請求項８又は９に記載の透明平板基板の異物検査方法。
11. 前記検出光の走査により前記第１の散乱光と前記第２の散乱光とが発生した位置データから、前記透明平板基板の異物の位置を特定することを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の透明平板基板の異物検査装置。
12. 前記検出光が前記透明平板基板の裏面側で反射し生じる反射光が、前記表面の異物に照射され生じる第３の散乱光を、前記第１の散乱光受光センサ−が受光した場合、前記第３の散乱光は疑似異物により生じたものと判別することを特徴とする請求項８から１１にいずれかに記載の透明平板基板の異物検査方法。