JP2880721B2 - Defect inspection equipment - Google Patents

Defect inspection equipment

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【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は平行パターンが形成された被検査体のパター
ン欠陥を検査する欠陥検査装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a defect inspection apparatus for inspecting a pattern defect of an inspection object on which a parallel pattern is formed.

(従来の技術) 平行パターンが形成された被検査体として例えばドッ
トマトリクス液晶ディスプレイ用ネサガラスパネル(以
下、パネルと省略する)があり、かかるパネルは製造工
程において平行パターン間でショートが生じたり、又ピ
ンホール等のパターン欠陥(以下、欠陥と省略する)が
形成されることがある。そこで、このような欠陥の検査
が行なわれている。第6図はかかる欠陥検査装置の構成
図である。同図において1はパネルであって、このパネ
ル1はネサガラス基板2上にネサ膜パターン3をエッチ
ングにより形成したもので、このネサ膜パターン3の形
成によりネサガラス基板2部分がそれぞれ平行なパター
ンとして形成されている。ところで、パターン欠陥のう
ちショートはネサガラス基板2のパターン部分が途絶え
てネサ膜パターン3間が接続した図示4の部分であり、
ピンホールはネサ膜3が誤ってエッチングされてしまっ
た図示5の部分である。そして、欠陥の検出はレーザ光
をパネル1上に照射して矢印(イ)方向に走査する。こ
のときレーザ光がショート4及びピンホール5に照射さ
れるとこれらショート4及びピンホール5において散乱
光6,7が生じる。しかるに、これら散乱光6,7が光センサ
8により検出されて欠陥が検出される。なお、この場
合、正常なパターンの欠陥の無い部分の散乱光と欠陥に
おける散乱光との空間的な光強度分布はその方向性が異
なっているので、光センサ8は欠陥における散乱光のみ
を検出する方向に向けられている。
(Prior Art) As an object to be inspected having a parallel pattern formed thereon, there is, for example, a Nessa glass panel for a dot matrix liquid crystal display (hereinafter abbreviated as a panel). Further, pattern defects such as pinholes (hereinafter abbreviated as defects) may be formed. Accordingly, inspection for such defects is performed. FIG. 6 is a configuration diagram of such a defect inspection apparatus. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a panel. The panel 1 is formed by etching a Nesa film pattern 3 on a Nesa glass substrate 2, and the Nesa glass substrate 2 is formed as a parallel pattern by forming the Nesa film pattern 3. Have been. By the way, among the pattern defects, a short is a portion shown in FIG. 4 where the pattern portion of the Nesa glass substrate 2 is interrupted and the Nesa film pattern 3 is connected.
The pinhole is a portion shown in FIG. 5 where the Nesa film 3 is erroneously etched. In order to detect a defect, the panel 1 is irradiated with a laser beam and scanning is performed in the direction of the arrow (a). At this time, when the laser beam is applied to the short 4 and the pinhole 5, scattered lights 6 and 7 are generated in the short 4 and the pinhole 5. However, these scattered lights 6, 7 are detected by the optical sensor 8 to detect a defect. In this case, since the spatial light intensity distribution of the scattered light of the defect-free portion of the normal pattern and the scattered light of the defect have different directions, the optical sensor 8 detects only the scattered light at the defect. It is oriented in the direction to be.

又、第7図は画像処理を適用した欠陥検査装置であっ
て、パネル1には照明装置9から一様な光が照射されて
いる。そして、パネル1からの正反射光の方向にテレビ
ジョンカメラ10が配置されてパネル1が撮像される。そ
して、テレビジョンカメラ10から出力される画像信号は
画像処理装置11に送られ、この画像処理装置11において
基準となるネサ膜パターンと入力した画像とが比較され
て欠陥が検出される。
FIG. 7 shows a defect inspection apparatus to which image processing is applied. The panel 1 is irradiated with uniform light from an illumination device 9. Then, the television camera 10 is arranged in the direction of the specularly reflected light from the panel 1, and the panel 1 is imaged. Then, the image signal output from the television camera 10 is sent to the image processing device 11, and the image processing device 11 compares the input Nesa film pattern with the input image to detect a defect.

しかしながら、上記各装置では次のような問題が生じ
る。すなわち、パネル1上には欠陥とはならない小さな
傷や異物が存在している。従って、第6図に示す装置に
よりこれら傷や異物にレーザ光が照射されると、欠陥と
同様に散乱光が生じる。そして、この散乱光の光強度が
高くなると、欠陥と検出しなくてもよいのに欠陥として
検出してしまう。このため、傷や異物と欠陥とを区別す
ることができず、欠陥検査の信頼性が低い。
However, the above-described devices have the following problems. That is, small scratches and foreign substances that do not become defects are present on the panel 1. Therefore, when these scratches and foreign matter are irradiated with laser light by the apparatus shown in FIG. 6, scattered light is generated as well as defects. Then, when the light intensity of the scattered light is high, it is detected as a defect although it need not be detected as a defect. For this reason, it is not possible to distinguish a flaw or a foreign substance from a defect, and the reliability of the defect inspection is low.

又、第7図に示す装置ではテレビジョンカメラ10を使
用しているが、このテレビジョンカメラ10は光強度に対
するダイナミックレンジが狭くなっている。このため、
テレビジョンカメラ10の1画素の大きさを画像データ上
における検出すべき最小の欠陥の大きさよりも小さくし
なければ、欠陥を検出することが困難となる。従って、
パネル1の大きさが大きくかつ欠陥が小さい場合には、
パネル全体の欠陥検出に要する時間が長くなる。
Although the television camera 10 is used in the apparatus shown in FIG. 7, the television camera 10 has a narrow dynamic range with respect to the light intensity. For this reason,
Unless the size of one pixel of the television camera 10 is smaller than the size of the minimum defect to be detected on the image data, it becomes difficult to detect the defect. Therefore,
When the size of the panel 1 is large and the defect is small,
The time required for defect detection of the entire panel becomes longer.

(発明が解決しようとする課題) 以上のように欠陥とならない傷や異物を欠陥として検
出したり、又小さな欠陥を検出することが困難なもので
あった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, it is difficult to detect a flaw or a foreign substance that does not become a defect as a defect, or to detect a small defect.

そこで本発明は、欠陥とならない傷や異物に影響され
ずに確実に欠陥のみを検出できる信頼性の高い欠陥検査
装置を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a highly reliable defect inspection apparatus capable of reliably detecting only a defect without being affected by a scratch or a foreign substance that does not become a defect.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、平行パターンが形成された被検査体のパタ
ーン欠陥の検査を行う欠陥検査装置において、被検査体
のパターン間のギャップ幅と同一か又はこの幅以上の直
径に形成されたレーザビームを被検査体のパターンに対
して平行に走査するレーザ走査手段と、被検査体からの
正反射光を受光してこの受光光の光強度に応じた電気信
号に変換する光センサーと、この光センサーからの電気
信号の高周波成分を増幅する増幅手段と、この増幅手段
からの電気信号を受けて正反射光の光強度を判断してパ
ターン欠陥を検出する欠陥検出手段とを備えて上記目的
を達成しようとする欠陥検査装置である。
[Means for Solving the Problems] The present invention relates to a defect inspection apparatus for inspecting a pattern defect of a test object on which a parallel pattern is formed, wherein the defect width is equal to the gap width between the patterns of the test object. A laser scanning means for scanning a laser beam having a diameter equal to or greater than this width in parallel to the pattern of the object to be inspected, and receiving the specularly reflected light from the object to be inspected to reduce the intensity of the received light. An optical sensor that converts the signal into a corresponding electrical signal; an amplifying unit that amplifies a high-frequency component of the electrical signal from the optical sensor; and a pattern defect that receives the electrical signal from the amplifying unit and determines the light intensity of the specularly reflected light. And a defect detection device for detecting the defect.

(作 用) このような手段を備えたことにより、被検査体のパタ
ーン間のギャップ幅と同一か又はこの幅以上の直径に形
成されたレーザビームがレーザ走査手段により被検査体
のパターンに対して平行に走査され、このときの被検査
体からの正反射光が光センサーにより受光されてその光
強度に応じた電気信号が増幅手段に送られ、ここで、高
周波成分が増幅される。そして、欠陥検出手段は、増幅
手段からの電気信号を受けて正反射光の光強度を判断し
てパターン欠陥を検出する。
(Operation) With the provision of such a means, a laser beam having a diameter equal to or greater than the gap width between the patterns of the test object is applied to the pattern of the test object by the laser scanning means. The optical sensor receives the specularly reflected light from the test object at this time and sends an electric signal corresponding to the light intensity to the amplifying means, where the high frequency component is amplified. Then, the defect detecting means receives the electric signal from the amplifying means, determines the light intensity of the specularly reflected light, and detects a pattern defect.

(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。なお、第6図と同一部分には同一符号を付してそ
の詳しい説明は省略する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第1図は欠陥検査装置の構成図である。同図において
20はレーザ発振器であって、このレーザ発振器20のレー
ザ出力方向にはビームエキスパンダ21が配置されてレー
ザ発振器20から出力されたレーザ光のビーム径が拡大さ
れるようになっている。又、このビームエキスパンダ21
のビーム出力方向にはビームスキャナ22が配置され、さ
らにこのビームスキャナ22でのビームスキャナ方向には
集光レンズ23が配置されている。ここで、パネル1上に
照射されるレーザビームQの直径はパターン間のギャッ
プ幅と同一か又はそれ以上の直径に形成されている。そ
して、ビームスキャナ22によるレーザビームQの走査方
向は第2図に示すようにパネル1に形成された平行パタ
ーンに対して平行に行なわれるものとなっている。
FIG. 1 is a configuration diagram of a defect inspection apparatus. In the figure
Reference numeral 20 denotes a laser oscillator. A beam expander 21 is arranged in the laser output direction of the laser oscillator 20 so that the beam diameter of the laser light output from the laser oscillator 20 is enlarged. Also, this beam expander 21
A beam scanner 22 is arranged in the beam output direction, and a condenser lens 23 is arranged in the beam scanner direction of the beam scanner 22. Here, the diameter of the laser beam Q irradiated onto the panel 1 is formed to be equal to or larger than the gap width between the patterns. The scanning direction of the laser beam Q by the beam scanner 22 is parallel to the parallel pattern formed on the panel 1 as shown in FIG.

一方、パネル1のレーザビームQの正反射方向には集
光レンズ24を通して光センサ25が配置されている。この
光センサ25は受光したレーザビームの光強度に応じた電
気信号を出力するもので、この電気信号は増幅器26を通
して欠陥検出装置27に送られている。なお、この増幅器
26はハイパスフィルタの機能を有している。つまり、レ
ーザビームQが欠陥を通過する期間は極めて短時間であ
るので、欠陥を通過したときの欠陥を示す電気信号は高
周波となっている。従って、増幅器26は第3図に示すよ
うに欠陥に相当する周波数f以上の周波数を増幅するよ
うに設定されている。又、欠陥検出装置27は光センサー
25からの電気信号を受けて正反射光の光強度を判断し、
この光強度から欠陥を検出する機能を有するものであ
る。
On the other hand, an optical sensor 25 is disposed in the specular reflection direction of the laser beam Q of the panel 1 through a condenser lens 24. The optical sensor 25 outputs an electric signal corresponding to the light intensity of the received laser beam. The electric signal is sent to a defect detection device 27 through an amplifier 26. In addition, this amplifier
26 has a high-pass filter function. That is, since the period during which the laser beam Q passes through the defect is extremely short, the electric signal indicating the defect when passing through the defect has a high frequency. Therefore, the amplifier 26 is set so as to amplify a frequency equal to or higher than the frequency f corresponding to the defect as shown in FIG. The defect detection device 27 is an optical sensor
Receive the electric signal from 25 and judge the light intensity of the specularly reflected light,
It has a function of detecting a defect from the light intensity.

次に上記の如く構成された装置の作用について説明す
る。
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described.

レーザ発振器20からレーザ光が出力されると、このレ
ーザ光はビームエキスパンダ21によりその径が拡大され
てビームスキャナー22に送られる。そして、レーザビー
ムQはこのビームスキャナー22によりパネル1の平行パ
ターンに対して平行に走査され、かつ集光レンズ23によ
ってパターン間のギャップ幅と同一か又はそれ以上の直
径に集光されてパネル1上に照射される。そして、パネ
ル1からの正反射光が集光レンズ24により集光されて光
センサー25に照射される。この光センサー25は受光した
正反射光の光強度に応じた電気信号を出力する。この電
気信号は増幅器26を通ることにより高周波成分のみが増
幅されて通過し欠陥検出装置27に送られる。ところで、
第2図に示すようにレーザビームQが走査位置s1を通過
した場合の光センサー25からの電気信号は第4図(a)
に示すようにネサ膜パターン3が離れるオープン欠陥28
を通過したときレベルが低下し(a1)、かつピンホール
5を通過したときもレベルが低下する(a2)。又、レー
ザビームQが走査位置s2を通過した場合の光センサー25
からの電気信号は第4図(b)に示すようにショート4
を通過したときレベルが高くなる(a3)。従って、欠陥
検出装置27は光センサー25からの電気信号のレベルの低
下により正反射光の光強度が低くなったと判断するとと
もに電気信号レベルの上昇により正反射光の光強度が高
くなったと判断する。そして、欠陥検出装置27は電気信
号レベルの正常な部分の許容レベル範囲と光センサー25
からの電気信号レベルとを比較して各欠陥4,5,28を検出
する。
When the laser light is output from the laser oscillator 20, the diameter of the laser light is expanded by the beam expander 21 and sent to the beam scanner 22. The laser beam Q is scanned by the beam scanner 22 in parallel to the parallel pattern of the panel 1, and is focused by the condenser lens 23 to a diameter equal to or larger than the gap width between the patterns. Irradiated on top. Then, the specularly reflected light from the panel 1 is condensed by the condensing lens 24 and irradiated on the optical sensor 25. The optical sensor 25 outputs an electric signal corresponding to the light intensity of the received specularly reflected light. This electric signal passes through the amplifier 26, in which only the high-frequency component is amplified and passed to the defect detection device 27. by the way,
As shown in FIG. 2, the electric signal from the optical sensor 25 when the laser beam Q passes through the scanning position s1 is shown in FIG.
As shown in the figure, the open defect 28 where the Nesa film pattern 3 is separated
The level decreases when passing through (a1), and also decreases when passing through the pinhole 5 (a2). The optical sensor 25 when the laser beam Q passes through the scanning position s2
The electric signal from is short-circuited as shown in FIG.
The level rises when passing through (a3). Therefore, the defect detection device 27 determines that the light intensity of the specular reflection light has decreased due to the decrease in the level of the electric signal from the optical sensor 25 and that the light intensity of the specular reflection light has increased due to the increase in the electric signal level. . Then, the defect detection device 27 determines the allowable level range of the normal portion of the electric signal level and the optical sensor 25.
The respective defects 4, 5, and 28 are detected by comparing the electric signal level with the electric signals.

ところで、第5図に示すようにパネル1上に欠陥とさ
れない傷29や異物30がある場合、レーザビームQの照射
によりこれら傷29及び異物30において散乱光が生じる
が、レーザビームQの径がパターン間のギャップ幅と同
一かその以上となっているので、ギャップ幅より小さい
傷29及び異物30における散乱光は正反射光の光強度を変
化させるものとはならない。
By the way, as shown in FIG. 5, when there is a scratch 29 or a foreign substance 30 which is not regarded as a defect on the panel 1, scattered light is generated at the scratch 29 or the foreign substance 30 by the irradiation of the laser beam Q. Since the gap width between the patterns is equal to or larger than the gap width, the scattered light from the flaw 29 and the foreign matter 30 smaller than the gap width does not change the light intensity of the regular reflection light.

このように上記一実施例においては、パネル1のパタ
ーン間のギャップ幅と同一か又はこのギャップ幅以上の
直径に形成されたレーザビームQをパターンに対して平
行に走査し、このときのパネルからの正反射光を光セン
サー25により受光してその光強度からパターン欠陥を検
出するようにしたので、正反射光の僅かな光強度変化を
検出することができて極めて小さな欠陥例えば2μm程
度のショートを検出できる。そのうえ、欠陥とはならな
い小さな傷29や異物30が在ってもこれら傷29や異物30を
欠陥として誤検出することがない。又、レーザビームを
パターン間のギヤップ幅の同一又はそれ以上に形成する
ので、パネル1全体の欠陥検査の時間が短縮できる。
As described above, in the above-described embodiment, the laser beam Q formed to have a diameter equal to or larger than the gap width between the patterns of the panel 1 is scanned in parallel to the pattern, and the panel at this time is scanned. The regular reflection light is received by the optical sensor 25 and the pattern defect is detected from the light intensity. Therefore, a slight change in the light intensity of the regular reflection light can be detected, and a very small defect such as a short circuit of about 2 μm can be detected. Can be detected. In addition, even if there are small scratches 29 and foreign substances 30 that do not become defects, these scratches 29 and foreign substances 30 are not erroneously detected as defects. In addition, since the laser beam is formed to have the same or larger gap width between the patterns, the time required for defect inspection of the entire panel 1 can be reduced.

さらに、光センサー25からの電気信号を増幅器26によ
り高周波成分を増幅して欠陥検出装置27に送るので、ビ
ーム径を極めて細くしたレーザビームQが極めて短い時
間で欠陥を通過するときの欠陥に相当する高周波成分の
検出に対応でき、高精度に欠陥を検出できる。
Further, since the electric signal from the optical sensor 25 is amplified by the amplifier 26 to amplify the high-frequency component and sent to the defect detection device 27, it corresponds to a defect when the laser beam Q having an extremely small beam diameter passes through the defect in a very short time. To detect high-frequency components and detect defects with high accuracy.

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなく
その主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、
被検査体としてはパネル1に限らず反射率が異なる物質
で平行パターンが形成されたものであれば検査できる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be modified without departing from the gist thereof. For example,
The object to be inspected is not limited to the panel 1 but can be inspected as long as a parallel pattern is formed of substances having different reflectances.

[発明の効果] 以上詳記したように本発明によれば、欠陥とならない
傷や異物に影響されずに高精度に欠陥を検出できる信頼
性の高い欠陥検査装置を提供できる。
[Effects of the Invention] As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a highly reliable defect inspection apparatus capable of detecting a defect with high accuracy without being affected by a scratch or a foreign substance that does not become a defect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図乃至第5図は本発明に係わる欠陥検査装置の一実
施例を説明するための図であって、第1図は構成図、第
2図はレーザビーム走査を示す図、第3図は増幅器に有
するハイパスフィルタ機能の特性を示す図、第4図は欠
陥を検出したときの電気信号の模式図、第5図は欠陥と
はならない部分の散乱光を示す図、第6図及び第7図は
従来技術の構成図である。 1……パネル、2……ネサガラス基板、3……ネサ膜パ
ターン、4……ショート、5……ピンホール、20……レ
ーザ発振器、21……ビームエキスパンダ、22……ビーム
スキャナ、23,24……集光レンズ、25……光センサー、2
6……増幅器、27……欠陥検出装置、28……オープン欠
陥。
1 to 5 are views for explaining one embodiment of a defect inspection apparatus according to the present invention, wherein FIG. 1 is a configuration diagram, FIG. 2 is a diagram showing laser beam scanning, and FIG. Is a diagram showing characteristics of a high-pass filter function of the amplifier, FIG. 4 is a schematic diagram of an electric signal when a defect is detected, FIG. 5 is a diagram showing scattered light of a portion that does not become a defect, FIG. 6 and FIG. FIG. 7 is a block diagram of the prior art. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Panel, 2 ... Nesa glass substrate, 3 ... Nesa film pattern, 4 ... Short, 5 ... Pinhole, 20 ... Laser oscillator, 21 ... Beam expander, 22 ... Beam scanner, 23, 24 ... Condenser lens, 25 ... Optical sensor, 2
6 ... Amplifier, 27 ... Defect detection device, 28 ... Open defect.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】平行パターンが形成された被検査体のパタ
ーン欠陥の検査を行う欠陥検査装置において、 前記被検査体のパターン間のギャップ幅と同一か又はこ
の幅以上の大きさに形成されたレーザビームを前記被検
査体のパターンに対して平行に走査するレーザ走査手段
と、 前記被検査体からの正反射光を受光してこの受光光の光
強度に応じた電気信号に変換する光センサと、 この光センサからの電気信号の高周波成分を増幅する増
幅手段と、 この増幅手段からの電気信号を受けて前記正反射光の光
強度を判断して前記パターン欠陥を検出する欠陥検出手
段と、 を具備したことを特徴とする欠陥検査装置。
1. A defect inspection apparatus for inspecting a pattern defect of an inspection object on which a parallel pattern is formed, wherein the inspection device is formed to have a size equal to or larger than a gap width between patterns of the inspection object. Laser scanning means for scanning a laser beam in parallel with the pattern of the object to be inspected; and an optical sensor for receiving specularly reflected light from the object to be inspected and converting the light into an electric signal corresponding to the light intensity of the received light Amplifying means for amplifying a high-frequency component of the electric signal from the optical sensor; and a defect detecting means for receiving the electric signal from the amplifying means and judging the light intensity of the regular reflected light to detect the pattern defect. A defect inspection apparatus, comprising:
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