JP3323927B2 - Substrate surface inspection method and apparatus used for the method - Google Patents
Substrate surface inspection method and apparatus used for the methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は基板表面検査方法お
よび該方法に用いる装置に関する。さらに詳しくはガラ
スなどの被検査基板を観察ステージに対して非接触の状
態で冷却することにより、被検査基板の表面のみに選択
的に結露させることができ、それにより被検査基板の表
面以外の部分における汚染物質の蓄積および拡散を防止
し、クリーンルーム内部での使用を可能ならしめる基板
表面検査方法および該方法に用いる装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method for inspecting a substrate surface and an apparatus used for the method. More specifically, by cooling a substrate to be inspected, such as glass, in a non-contact state with respect to the observation stage, it is possible to selectively cause dew condensation only on the surface of the substrate to be inspected, thereby allowing the surface other than the surface of the substrate to be inspected to condense. The present invention relates to a method for inspecting a substrate surface, which prevents accumulation and diffusion of contaminants in a portion and enables use inside a clean room, and an apparatus used for the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、半導体製造工程における半導
体基板のエッチングおよび洗浄などのウェット処理後の
乾燥した表面は、酸、アルカリなどの薬液によるエッチ
ングむらに加え、水による薬液拡散除去不足、乾燥時の
水の蒸発によるシミなどのむらが複合的に作用し、均一
な形状および清浄な表面状態がえられないばあいがあ
る。このようなウェット処理後の不均一な形状および汚
染された表面状態は、後工程における成膜時の密着力を
阻害し、デバイスの電気特性をその領域に対し局所的に
不均一にさせ、それに伴う表示不良を引き起こす。2. Description of the Related Art Conventionally, a dry surface after a wet process such as etching and cleaning of a semiconductor substrate in a semiconductor manufacturing process is not only unevenly etched by a chemical such as an acid or an alkali, but also is insufficiently removed by diffusion of a chemical due to water. In some cases, unevenness such as spots due to evaporation of water acts in a complex manner, and a uniform shape and a clean surface state cannot be obtained. Such non-uniform shape and contaminated surface state after the wet treatment hinder adhesion during film formation in a later process, and locally make the electrical characteristics of the device nonuniform with respect to the region. This causes display defects.
【０００３】しかし、一般的に大面積のガラス基板上に
デバイスを形成するＴＦＴ−ＬＣＤ製造工程では、組成
分析などにより局所的に汚染の検査を行なうことは可能
であっても、基板表面全体の処理むらを容易に検出でき
る手法がなかった。この不具合を解消するべく、ウェッ
ト処理後の基板をその環境における露点以下まで冷却
し、表面を結露させることにより検出を容易にする方法
が考えられている。特開平５−２４０７９７号公報に
は、ウエハ、マスクなどの非検査基板に付着した異物の
有無を検査するために被検査基板を冷却手段により冷却
し、加湿空気を接触させることにより、被検査基板の表
面に付着した異物の表面に水分子を凝縮させ、異物の見
かけ上の粒径を大きくし、異物からの散乱強度を測定す
ることにより、被検査基板の表面を検査する方法が記載
されている。However, in general, in a TFT-LCD manufacturing process for forming a device on a large-area glass substrate, it is possible to locally inspect for contamination by composition analysis or the like, but it is necessary to inspect the entire surface of the substrate. There was no method that could easily detect uneven processing. In order to solve this problem, a method has been considered in which the substrate after the wet processing is cooled to a temperature lower than the dew point in the environment and the surface is condensed to facilitate detection. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-240797 discloses that a substrate to be inspected is cooled by a cooling means in order to inspect the presence or absence of a foreign substance attached to a non-inspection substrate such as a wafer and a mask, and is brought into contact with humidified air. Describes a method of inspecting the surface of a substrate to be inspected by condensing water molecules on the surface of a foreign substance attached to the surface of the substrate, increasing the apparent particle size of the foreign substance, and measuring the scattering intensity from the foreign substance. I have.
【０００４】また、特開平５−３４０８８５号公報に
は、基板を当該基板を保持するステージとともに冷却装
置により冷却することにより、基板表面に水滴を凝縮さ
せて微細パーティクルを検出する技術が開示されてい
る。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-340885 discloses a technique in which a substrate is cooled by a cooling device together with a stage for holding the substrate, whereby water droplets are condensed on the substrate surface to detect fine particles. I have.
【０００５】前記２つの従来例は、あらかじめレーザー
光などを用いて間接的に観察する検出装置を用いて検出
する際に感度を良好にする目的で、基板表面を結露させ
ている。In the above two conventional examples, the surface of the substrate is condensed for the purpose of improving the sensitivity when detection is performed by using a detection device for indirect observation using a laser beam or the like in advance.
【０００６】また、特開平２−１６８１５０号公報およ
び特開昭６１−１９８０４５号公報には、図３に示され
るような基板２１を電子冷熱プレート２２またはサーモ
エレメントなどの冷却手段に載置し、当該基板を冷却す
ることにより、基板表面を結露させる試料表面の検査方
法が記載されている。これらの公報に記載されている検
査方法では、被検査物が所定の大きさをもたない有機被
膜またはウェット処理後の乾燥むらなどであり、疎水
性、親水性のいわゆる濡れ性の相違による水分子の形状
の差をコントラストとして検査者が被検査基板を直視し
て基板表面を検査する。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-168150 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-198045, a substrate 21 as shown in FIG. 3 is placed on a cooling means such as an electronic cooling / heating plate 22 or a thermoelement. A method for inspecting a sample surface in which the substrate is cooled to cause dew condensation on the substrate surface is described. In the inspection methods described in these publications, the inspection object is an organic film having no predetermined size or unevenness in drying after a wet treatment, and the water due to a difference in hydrophobicity and hydrophilicity, that is, so-called wettability. An inspector directly inspects the substrate to be inspected and inspects the substrate surface using the difference in the shape of the molecule as a contrast.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来の
結露を利用した基板表面の検査方法では、検査される基
板表面のみならず、被検査基板の裏面および該被検査基
板裏面に接触する観察ステージなどにも結露が生じる。
これら被検査部位以外に付着した露は、時間とともに成
長し、大きな水滴に成長する。かかる水滴は、基板を自
動搬送させるにしたがって、空気中の有機物およびパー
ティクルなどを取り込み、乾燥を繰り返すたびに汚染物
質を蓄積させる。この蓄積された汚染物質は、クリーン
ルーム内部で水滴が乾燥した際にふたたびパーティクル
として、クリーンルーム内に蔓延し、基板に再付着する
可能性がある。とくに、クリーンルーム内に蔓延する汚
染物質が、観察中に結露した観察面である基板表面の水
滴に取り込まれれば、観察終了後に水滴が蒸発しても、
かかる汚染物質によって基板表面にシミができるため基
板の品質が低下する。したがって、インラインチェック
に使用するばあい、クリーンルーム内部での使用が困難
だった。However, in these conventional methods for inspecting the surface of a substrate utilizing dew, not only the surface of the substrate to be inspected, but also the back surface of the substrate to be inspected and the observation stage which contacts the rear surface of the substrate to be inspected. Condensation also occurs in such places.
The dew attached to other than the inspection site grows with time and grows into a large water droplet. Such water droplets take in organic substances and particles in the air as the substrate is automatically transported, and accumulate contaminants every time drying is repeated. The accumulated contaminants may spread again in the clean room as particles when the water drops are dried in the clean room, and may reattach to the substrate. In particular, if contaminants that permeate the clean room are captured by water droplets on the substrate surface, which is the observation surface that has condensed during observation, even if the water droplets evaporate after the observation,
Such contaminants cause stains on the substrate surface, thus deteriorating the quality of the substrate. Therefore, when used for in-line checking, it was difficult to use it inside a clean room.
【０００８】本発明は、かかる問題を解消するためにな
されたものであり、被検査基板を観察ステージに対して
非接触の状態で冷却することにより、被検査基板の表面
のみに選択的に結露させることができ、それにより被検
査基板の表面以外の部分における汚染物質の蓄積および
拡散を防止し、クリーンルーム内部での使用を可能なら
しめる基板表面検査方法および該方法に用いる装置を提
供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem. By cooling a substrate to be inspected in a non-contact state with respect to an observation stage, dew condensation is selectively formed only on the surface of the substrate to be inspected. A method for inspecting a substrate surface which prevents accumulation and diffusion of contaminants in a portion other than the surface of a substrate to be inspected, thereby enabling use inside a clean room, and an apparatus used for the method. Aim.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の基板表面検査方
法は、（ａ）表面に通気孔が開口された観察ステージの
上に、前記通気孔を被覆するように、被検査基板を載置
し、（ｂ）前記通気孔を通して前記被検査基板の裏面へ
冷却された空気を吹き付けることにより、被検査基板を
観察ステージに対して非接触の状態に維持させるととも
に被検査基板の表面のみに選択的に結露させ、（ｃ）前
記結露された被検査基板の表面を観察することにより、
当該表面の不均一な状態を検出することを特徴とする。According to the method of inspecting a substrate surface of the present invention, (a) a substrate to be inspected is placed on an observation stage having a vent formed on the surface so as to cover the vent. And (b) blowing the cooled air to the back surface of the substrate to be inspected through the ventilation holes to maintain the substrate to be inspected in a non-contact state with respect to the observation stage and to select only the surface of the substrate to be inspected. (C) by observing the surface of the dew-formed substrate to be inspected,
The non-uniform state of the surface is detected.
【００１０】また、前記工程（ｃ）のつぎに、さらに、
（ｄ）前記通気孔を通して前記被検査基板の裏面へ加熱
された空気を吹き付けることにより、被検査基板を観察
ステージに対して非接触の状態を維持するとともに前記
結露された被検査基板の表面に凝集した水分子を強制的
に蒸発させる工程を有するのが好ましい。Further, following the step (c),
(D) By blowing heated air to the back surface of the substrate to be inspected through the ventilation hole, the substrate to be inspected is maintained in a non-contact state with respect to the observation stage, and the surface of the substrate to be inspected after condensation is formed. It is preferable to include a step of forcibly evaporating the aggregated water molecules.
【００１１】さらに、前記結露した被検査基板の表面を
観察するあいだ、前記観察ステージ周辺を密閉するとと
もに上方からＨＥＰＡフィルタを介して、環境に存在す
る微粒子を除去した清浄な空気を、観察ステージ内部へ
供給するのが好ましい。Further, while observing the surface of the condensed substrate to be inspected, the periphery of the observation stage is sealed, and clean air from which fine particles present in the environment have been removed is removed from above through the HEPA filter. It is preferably supplied to
【００１２】さらに、本発明の基板表面検査装置は、
（ａ）表面に通気孔が開口された、被検査基板を載置す
るための観察ステージと、（ｂ）前記通気孔を通して前
記観察ステージ表面に冷却された空気を供給することに
より、前記載置される被検査基板を観察ステージに対し
て非接触の状態に維持させるとともに被検査基板の表面
を結露させるための冷却空気供給手段と、（ｃ）前記被
検査基板の表面を観察するための観察手段とを有してな
ることを特徴とする。Furthermore, the substrate surface inspection apparatus of the present invention
(A) an observation stage for mounting a substrate to be inspected, the surface of which is provided with an air hole, and (b) cooling air is supplied to the surface of the observation stage through the air hole to form the observation stage. Cooling air supply means for maintaining the inspected substrate in a non-contact state with respect to the observation stage and for dew condensation on the surface of the inspected substrate; and (c) observation for observing the surface of the inspected substrate. Means.
【００１３】また、前記通気孔を通して前記観察ステー
ジ表面に加熱された空気を供給することにより、前記載
置される被検査基板を観察ステージに対して非接触の状
態を維持するとともに被検査基板の表面に凝集する水分
子を蒸発させるための加熱手段をさらに具備してなるの
が好ましい。Further, by supplying heated air to the surface of the observation stage through the ventilation holes, the substrate to be inspected placed above is maintained in a non-contact state with respect to the observation stage, and the surface of the substrate to be inspected is maintained. It is preferable to further comprise a heating means for evaporating water molecules that aggregate on the surface.
【００１４】さらに、前記観察ステージ上部空間が密閉
され、かつ観察ステージ上部にＨＥＰＡフィルタおよび
下降気流発生用のファンが搭載されたクリーンユニット
が取り付けられてなるのが好ましい。Further, it is preferable that a space above the observation stage is sealed and a clean unit equipped with a HEPA filter and a fan for generating a downdraft is mounted above the observation stage.
【００１５】さらに、前記観察ステージの少なくとも表
面が結露しにくい材質によって形成されてなるのが好ま
しい。[0015] Further, it is preferable that at least the surface of the observation stage is formed of a material that hardly causes dew condensation.
【００１６】さらに、前記通気孔が、その直径が１〜２
ｍｍで、かつ隣接する２個の通気孔のピッチが２０〜３
０ｍｍの寸法になるように、前記観察ステージの表面に
複数個形成されてなるのが好ましい。Further, the air hole has a diameter of 1-2.
mm and the pitch between two adjacent ventilation holes is 20 to 3 mm.
It is preferable that a plurality of the observation stages are formed on the surface of the observation stage so as to have a size of 0 mm.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】本発明の基板表面検査方法によれ
ば、観察ステージの通気孔を通して前記被検査基板の下
面へ冷却された空気を吹き付けることにより、被検査基
板を観察ステージに対して非接触の状態、すなわち空中
に浮いた状態に維持させるとともに被検査基板を冷却す
ることにより、被検査基板の表面だけを結露させること
ができる。一方、被検査基板の裏面および観察ステージ
の表面は、空気の流れにより水分子が付着しないことに
よって、結露はほとんど発生しないため、被検査基板の
表面以外の部分における汚染物質の蓄積および拡散を防
止することができる。According to the substrate surface inspection method of the present invention, by blowing cooled air onto the lower surface of the substrate to be inspected through the ventilation holes of the observation stage, the substrate to be inspected is not moved with respect to the observation stage. By maintaining the state of contact, that is, the state of floating in the air, and cooling the substrate to be inspected, only the surface of the substrate to be inspected can be condensed. On the other hand, dew condensation hardly occurs on the rear surface of the substrate to be inspected and the surface of the observation stage due to the absence of water molecules due to the flow of air, preventing the accumulation and diffusion of contaminants other than the surface of the substrate to be inspected. can do.
【００１８】つぎに、図面を参照しながら、本発明の基
板表面検査方法を詳細に説明する。図１は本発明の基板
表面検査方法に用いられる検査装置の一実施例を示す断
面説明図、図２は図１の被検査基板の表面の結露の状態
を示す拡大断面図である。Next, the substrate surface inspection method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing one embodiment of an inspection apparatus used in the substrate surface inspection method of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the state of condensation on the surface of the substrate to be inspected in FIG.
【００１９】図１に示される基板表面検査装置（以下、
検査装置という）は、気密性を有する観察チャンバ１１
内部に、通気孔２ａを有する観察ステージ２が取り付け
られ、さらに観察チャンバ１１外部に、該観察チャンバ
１１の内部へ冷却空気を供給して被検査基板１の表面を
結露させるための冷却空気供給手段１３、および同内部
へ加熱空気を供給して前記結露を除去するための加熱空
気供給手段１４を具備している。The substrate surface inspection apparatus shown in FIG.
The inspection apparatus) is a hermetic observation chamber 11.
An observation stage 2 having a ventilation hole 2a is mounted inside, and a cooling air supply means for supplying cooling air to the inside of the observation chamber 11 outside the observation chamber 11 to cause dew condensation on the surface of the substrate 1 to be inspected. 13 and a heated air supply means 14 for supplying heated air to the inside to remove the dew.
【００２０】観察チャンバ１１の内部の空間は、観察ス
テージ２によって上下に仕切られている。The space inside the observation chamber 11 is vertically divided by the observation stage 2.
【００２１】観察ステージ２より下側の下部空間１１ａ
は、供給口３および４を通して外部から供給される冷却
空気および加熱空気を分散させ、そののち観察ステージ
２の複数の通気孔２ａにそれぞれ均一に供給するための
空間である。The lower space 11a below the observation stage 2
Is a space for dispersing the cooling air and the heating air supplied from the outside through the supply ports 3 and 4, and then uniformly supplying the cooling air and the heating air to the plurality of ventilation holes 2a of the observation stage 2.
【００２２】一方、上部空間１１ｂは、被検査基板１の
表面を検査するための空間であり、観察手段としてカメ
ラ６および光源１２が取り付けられている。なお、図示
されていないが、観察チャンバ１１の適宜の位置には、
上部空間１１ｂ内の湿度を高湿度に保つためのエアコン
ディショナが設けられている。On the other hand, the upper space 11b is a space for inspecting the surface of the substrate 1 to be inspected, and the camera 6 and the light source 12 are attached as observation means. Although not shown, an appropriate position of the observation chamber 11 is
An air conditioner for keeping the humidity in the upper space 11b high is provided.
【００２３】さらに、観察チャンバ１１の上部開口１１
ｃには、ＨＥＰＡフィルター５および下降気流発生用の
ファン（図示せず）が設けられ、かかる気密性を有する
観察チャンバ１１およびＨＥＰＡフィルター５によっ
て、クリーンユニットを構成している。Further, the upper opening 11 of the observation chamber 11
c, a HEPA filter 5 and a fan (not shown) for generating a downward airflow are provided, and the observation chamber 11 and the HEPA filter 5 having such airtightness constitute a clean unit.
【００２４】このＨＥＰＡフィルタ５を通して、周囲の
環境に存在する有機物、パーティクルなどの微粒子を除
去した清浄な空気を観察チャンバ１１内部へ供給するこ
とができるため、観察ステージ１１内の汚染物質の蓄積
および該汚染物質の外部への拡散を防止することができ
る。Through the HEPA filter 5, clean air from which fine particles such as organic substances and particles existing in the surrounding environment have been removed can be supplied to the inside of the observation chamber 11, so that the accumulation of contaminants in the observation stage 11 and the Diffusion of the contaminant to the outside can be prevented.
【００２５】なお、１１ｄおよび１１ｅは、被検査基板
１を観察チャンバ１１内に搬入および外部へ搬出するた
めのスリットであり、さらに、７ａおよび７ｂは、該ス
リット１１ｄ、１１ｅを気密的に閉止するためのシャッ
タである。Reference numerals 11d and 11e denote slits for carrying the substrate 1 to be inspected into and out of the observation chamber 11, and 7a and 7b hermetically close the slits 11d and 11e. Shutter.
【００２６】また、、前記観察ステージ２の表面は、結
露しにくい材質、たとえば、ポリテトラフルオロエチレ
ン（とくに代表的なものとして、テフロン（（株）デュ
ポンの登録商標）をあげることができる）などのフッ素
樹脂などにより被覆されている。テフロン材を用いた理
由は、表面が撥水性であるため、本体が冷却されても
結露しにくい、および摩擦係数が小さく基板と接触し
たときに滑りやすく、搬送時に便利である、という２つ
の理由による。なお、前記観察ステージ２は、少なくと
も表面が結露しにくい材質によって形成されていればよ
く、観察ステージ２の表面だけをかかる材質で形成して
もよいし、観察ステージ２の全体を結露しにくい材質に
よって形成してもよい。The surface of the observation stage 2 is made of a material which is hardly condensed, such as polytetrafluoroethylene (a typical example is Teflon (a registered trademark of DuPont)). Coated with a fluororesin. The reason for using Teflon material is that the surface is water-repellent, so it is difficult to form dew even when the body is cooled, and the coefficient of friction is small, it is easy to slip when it comes in contact with the substrate, and it is convenient for transportation. by. The observation stage 2 only needs to be formed of a material whose surface is hardly condensed. At least the surface of the observation stage 2 may be formed of such a material, or a material that hardly condenses the entire observation stage 2. May be formed.
【００２７】さらに、前記観察ステージ２の通気孔２ａ
は、通気孔２ａから吹き出す冷却空気によって被検査基
板を均一に冷却させる目的から多く設ける方が好まし
い。たとえば、本実施例では、通気孔２ａの直径が１〜
２ｍｍで、かつ隣接する２個の通気孔２ａのピッチが２
０〜３０ｍｍの寸法になるように、前記観察ステージ２
の表面に複数個形成されている。Further, the ventilation holes 2a of the observation stage 2 are provided.
It is preferable that a large number be provided for the purpose of uniformly cooling the substrate to be inspected by the cooling air blown out from the ventilation holes 2a. For example, in this embodiment, the diameter of the ventilation hole 2a is 1 to
2 mm, and the pitch between two adjacent ventilation holes 2a is 2 mm.
The observation stage 2 is set to have a size of 0 to 30 mm.
Are formed on the surface.
【００２８】冷却空気供給手段１３は、外気を冷却し、
ついで冷却空気を観察チャンバ１１内部へ圧送する手段
である。また、冷却空気供給手段１３の吸入口１３ａに
は、空気中の塵埃などを除去するためのフィルタ（図示
せず）が設けられている。The cooling air supply means 13 cools outside air,
Next, it is means for sending cooling air into the observation chamber 11 by pressure. Further, a filter (not shown) for removing dust and the like in the air is provided at the suction port 13a of the cooling air supply means 13.
【００２９】一方、加熱空気供給手段１４は、外気を加
熱し、ついで加熱空気を観察チャンバ１１内部へ圧送す
る手段である。なお、加熱空気供給手段１４の吸入口１
４ａにも、空気中の塵埃などを除去するためのフィルタ
（図示せず）が設けられている。On the other hand, the heating air supply means 14 is means for heating the outside air and then forcing the heating air into the observation chamber 11. In addition, the suction port 1 of the heating air supply means 14
The filter 4a is also provided with a filter (not shown) for removing dust and the like in the air.
【００３０】つぎに、図１の検査装置を用いた基板表面
検査方法について説明する。Next, a method of inspecting a substrate surface using the inspection apparatus of FIG. 1 will be described.
【００３１】まず、シャッタ７ａを開け、スリット１１
ｄから被検査基板１をアームを用いて観察チャンバ１１
内に搬入して観察ステージ２に載置する。そののち、シ
ャッタ７ａを閉じる。つぎに、エアコンディショナによ
り上部空間１１ｂ内部を加湿し、湿度５０〜８０％程度
の高湿度に保つ。First, the shutter 7a is opened and the slit 11
The substrate 1 to be inspected from d.
And placed on the observation stage 2. After that, the shutter 7a is closed. Next, the inside of the upper space 11b is humidified by an air conditioner to maintain a high humidity of about 50 to 80%.
【００３２】ついで、冷却空気供給手段１３により、下
部空間１１ａ内部に冷却空気を供給する。冷却空気は、
温度２〜５℃程度で、しかも圧力０．５〜１．０ｋｇｆ
／ｃｍ2 （４．９〜９．８ｋＰａ）で下部空間１１ａ内
部に充満されるように設定される。この下部空間１１ａ
内部の冷却空気は、通気孔２ａを通して被検査基板１の
下面へ吹き付けられる。それによって、被検査基板１は
浮上して観察ステージに対して非接触の状態を保ちなが
ら冷却される。それによって、被検査基板１の表面だけ
が結露する（図２参照）。基板表面が結露すると白く曇
り、表面の乾燥むらなどが模様となって観察される。図
２において、基板に付着した汚染物質８の表面を覆うよ
うに水滴９が付着することにより、汚染物質８の見かけ
の大きさが大きくなり、その結果、水滴１０が付着した
清浄な面に比べて目立ちやすくなる。なお、被検査基板
１の裏面および観察ステージ２の表面は、空気の流れに
より水分子がほとんど付着しないため、結露を低く抑え
ることができ、その結果、被検査基板１の表面以外の部
分における汚染物質の蓄積を防止することができる。Next, cooling air is supplied into the lower space 11a by the cooling air supply means 13. The cooling air is
Temperature is about 2-5 ° C and pressure is 0.5-1.0kgf
/ Cm 2 (4.9 to 9.8 kPa) so as to fill the lower space 11a. This lower space 11a
The internal cooling air is blown to the lower surface of the inspection target substrate 1 through the ventilation holes 2a. Thereby, the substrate 1 to be inspected is levitated and cooled while maintaining a non-contact state with the observation stage. As a result, only the surface of the substrate 1 to be inspected forms dew (see FIG. 2). When the surface of the substrate condenses, it becomes white and cloudy, and uneven drying on the surface is observed as a pattern. In FIG. 2, the apparent size of the contaminant 8 is increased by the attachment of the water droplet 9 so as to cover the surface of the contaminant 8 attached to the substrate, and as a result, compared to a clean surface to which the water droplet 10 is attached. And become more noticeable. Since water molecules hardly adhere to the back surface of the substrate 1 to be inspected and the surface of the observation stage 2 due to the flow of air, dew condensation can be suppressed to a low level. As a result, contamination of portions other than the surface of the substrate 1 to be inspected is caused. Substance accumulation can be prevented.
【００３３】つぎに、結露された被検査基板１の表面を
光源１２によって斜め上方から照らしすことにより、散
乱光強度を大きくし、コントラストを強調させておく。
この状態で、基板表面をカメラ６により写真撮影する。
検査者は、えられた写真を用いて、基板表面の観察を行
なう。Next, the scattered light intensity is increased by illuminating the condensed surface of the substrate 1 to be inspected from obliquely above with the light source 12, thereby enhancing the contrast.
In this state, a photograph of the substrate surface is taken by the camera 6.
The inspector observes the substrate surface using the obtained photograph.
【００３４】また、観察しているあいだ、観察チャンバ
１１内部の空気は、適宜、シャッタ７ａおよび７ｂを開
けることによって、スリット１１ｄおよび１１ｅを通し
て外部へ排出される。During the observation, the air inside the observation chamber 11 is discharged to the outside through the slits 11d and 11e by opening the shutters 7a and 7b as appropriate.
【００３５】観察終了後は、冷却したときと同様に、加
熱空気供給手段１４により、下部空間１１ａに加熱され
た空気を送り込み、通気孔２ａから突出させることによ
り、結露した被検査基板１を浮上して観察ステージ２に
対して非接触の状態を保ちながら加熱し、水分子を強制
的に蒸発させる。結露した被検査基板１を加熱し蒸発さ
せる際、観察チャンバ１１外部の雰囲気中に存在するパ
ーティクル、有機汚染などの微粒子は、ＨＥＰＡフィル
ター５によって吸着されることにより、観察チャンバ１
１内部への侵入が阻止されるため、結露による水分子中
にパーティクル、有機汚染が溶解し、水分子が蒸発する
過程で被検査基板１上にしみが発生する問題は生じな
い。After the observation is completed, the heated air is supplied to the lower space 11a by the heated air supply means 14 and protrudes from the ventilation hole 2a in the same manner as when the substrate 1 is cooled, so that the condensed substrate 1 is lifted. Then, heating is performed while keeping the observation stage 2 in a non-contact state, and water molecules are forcibly evaporated. When heating and evaporating the condensed substrate 1 to be inspected, particles such as particles and organic contaminants existing in the atmosphere outside the observation chamber 11 are adsorbed by the HEPA filter 5 so that the observation chamber 1
Since the intrusion into the inside of the substrate 1 is prevented, there is no problem that particles and organic contamination are dissolved in water molecules due to dew condensation, and stains occur on the substrate 1 to be inspected in the process of evaporating the water molecules.
【００３６】なお、冷却された空気から加熱された空気
に切り換える際は、気流を絶やさず、基板がステージに
接しないような切換えのタイミングで行なうのが好まし
い。When switching from the cooled air to the heated air, it is preferable that the air flow is not interrupted and that the timing be changed so that the substrate does not contact the stage.
【００３７】また、この蒸発過程においても、前述と同
様に、観察チャンバ１１内部の空気は、適宜、シャッタ
７ａおよび７ｂを開けることによって、スリット１１ｄ
および１１ｅを通して外部へ排出される。Also, in this evaporating process, the air in the observation chamber 11 is released by opening the shutters 7a and 7b as described above.
And 11e to the outside.
【００３８】完全に水分子が蒸発したのち、加熱空気供
給手段１４の動作を停止させ、ついでシャッタ７ｂを開
け、スリット１１ｅから被検査基板１をアームを用いて
観察チャンバ１１外へ搬出する。これで一連の観察作業
が終了する。After the water molecules are completely evaporated, the operation of the heating air supply means 14 is stopped, the shutter 7b is opened, and the substrate 1 to be inspected is carried out of the observation chamber 11 through the slit 11e using the arm. This completes a series of observation operations.
【００３９】[0039]
【発明の効果】本発明によれば、ガラスなどの被検査基
板を結露させる目的で冷却する際、冷却された空気を観
察ステージ形成された通気孔から基板表面に噴出させ、
その噴出圧力により被検査基板を浮上させ、観察ステー
ジに対して非接触の状態で冷却することにより、被検査
基板の裏面および観察ステージの表面などの結露を低く
抑えながら表面のみ選択的に結露させることができる。
したがって、被検査基板の表面以外の部分における汚染
物質の蓄積および拡散を防止し、クリーンルーム内部で
の使用を可能にすることができる。According to the present invention, when cooling a substrate to be inspected, such as glass, for the purpose of dew condensation, the cooled air is blown out from the air holes formed in the observation stage to the substrate surface.
The jet pressure causes the substrate to be inspected to float, and is cooled in a non-contact state with respect to the observation stage, thereby selectively condensing only the front surface while suppressing the condensation on the back surface of the substrate to be inspected and the surface of the observation stage. be able to.
Therefore, it is possible to prevent accumulation and diffusion of contaminants in a portion other than the surface of the substrate to be inspected, and to enable use inside the clean room.
【００４０】また、結露した被検査基板の表面に凝集し
た水分子を非接触で加熱し、強制的に蒸発させることに
より、観察終了後の被検査基板を短時間で搬送可能な状
態にすることができ、生産時間を短縮させることができ
る。Further, by heating the water molecules condensed on the surface of the condensed substrate to be inspected in a non-contact manner and forcibly evaporating them, the substrate to be inspected after the observation is completed can be transported in a short time. And the production time can be shortened.
【００４１】さらに、観察ステージ周辺を観察チャンバ
などにより密閉し、上部にＨＥＰＡフィルターおよび下
降気流発生用のファンを搭載したクリーンユニットを取
り付ければ、観察チャンバ外部の環境に存在する有機
物、パーティクルなどの微粒子を除去した清浄な空気を
観察チャンバ内部に供給することができる。したがっ
て、結露した水分子に、パーティクルおよび有機物など
の汚染物質が取り込まれることが極力抑えられ、そのた
め、結露した水分子が蒸発しても乾燥むらは発生しな
い。その結果、より好適にクリーンルーム内部でのイン
ラインチェックを可能にすることができる。Further, if the periphery of the observation stage is sealed by an observation chamber or the like and a clean unit equipped with a HEPA filter and a fan for generating a downdraft is mounted on the upper part, fine particles such as organic substances and particles existing in the environment outside the observation chamber can be obtained. The clean air from which is removed can be supplied into the observation chamber. Therefore, the incorporation of contaminants such as particles and organic matter into the condensed water molecules is suppressed as much as possible, so that even when the condensed water molecules evaporate, drying unevenness does not occur. As a result, it is possible to more suitably perform an inline check inside the clean room.
【図１】本発明の基板表面検査方法に用いられる検査装
置の一実施例を示す断面説明図である。FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing one embodiment of an inspection apparatus used for a substrate surface inspection method of the present invention.
【図２】図１の被検査基板の表面の結露の状態を示す拡
大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a state of dew condensation on the surface of the substrate to be inspected in FIG.
【図３】従来の電子冷熱プレートによる結露を利用した
基板表面検査方法の一例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a conventional substrate surface inspection method using dew condensation on an electronic cooling plate.
１ 被検査基板 ２ 観察ステージ ２ａ 通気孔 ５ ＨＥＰＡフィルタ ６ カメラ １１ 観察チャンバ １２ 光源 １３ 冷却空気供給手段 １４ 加熱空気供給手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inspection board 2 Observation stage 2a Vent hole 5 HEPA filter 6 Camera 11 Observation chamber 12 Light source 13 Cooling air supply means 14 Heating air supply means
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−51546（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−198045（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−240797（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−340885（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/88 H01L 21/66 Continuation of the front page (56) References JP-A-61-51546 (JP, A) JP-A-61-198045 (JP, A) JP-A-5-240797 (JP, A) JP-A-5-340885 (JP) , A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 21/88 H01L 21/66
Claims (8)
テージの上に、前記通気孔を被覆するように、被検査基
板を載置し、（ｂ）前記通気孔を通して前記被検査基板
の裏面へ冷却された空気を吹き付けることにより、被検
査基板を観察ステージに対して非接触の状態に維持させ
るとともに被検査基板の表面のみに選択的に結露させ、
（ｃ）前記結露した被検査基板の表面を観察することに
より、当該表面の不均一な状態を検出することを特徴と
する基板表面検査方法。1. A substrate to be inspected is placed on an observation stage having a vent formed on its surface so as to cover the vent, and (b) the substrate to be inspected is passed through the vent. By blowing cooled air to the back surface of the substrate, the substrate to be inspected is maintained in a non-contact state with respect to the observation stage, and is selectively condensed only on the surface of the substrate to be inspected,
(C) A method of inspecting a substrate surface, characterized by detecting an uneven state of the surface of the inspected substrate by observing the surface of the inspected substrate.
（ｄ）前記通気孔を通して前記被検査基板の裏面へ加熱
された空気を吹き付けることにより、被検査基板を観察
ステージに対して非接触の状態を維持するとともに前記
結露された被検査基板の表面に凝集した水分子を強制的
に蒸発させる工程を有する請求項１記載の基板表面検査
方法。2. After the step (c), further,
(D) By blowing heated air to the back surface of the substrate to be inspected through the ventilation hole, the substrate to be inspected is maintained in a non-contact state with respect to the observation stage, and the surface of the substrate to be inspected after condensation is formed. The substrate surface inspection method according to claim 1, further comprising a step of forcibly evaporating the aggregated water molecules.
るあいだ、前記観察ステージ周辺を密閉するとともに上
方からＨＥＰＡフィルタを介して、環境に存在する微粒
子を除去した清浄な空気を、観察ステージ内部へ供給す
る請求項１記載の基板表面検査方法。3. While observing the surface of the condensed substrate to be inspected, the periphery of the observation stage is hermetically sealed, and clean air from which fine particles present in the environment have been removed is removed from above through an HEPA filter. The substrate surface inspection method according to claim 1, wherein the substrate surface is supplied to the substrate.
査基板を載置するための観察ステージと、（ｂ）前記通
気孔を通して前記観察ステージ表面に冷却された空気を
供給することにより、前記載置される被検査基板を観察
ステージに対して非接触の状態に維持させるとともに被
検査基板の表面を結露させるための冷却空気供給手段
と、（ｃ）前記被検査基板の表面を観察するための観察
手段とを有してなることを特徴とする基板表面検査装
置。4. An observation stage for mounting a substrate to be inspected having an air hole formed on the surface, and (b) supplying cooled air to the surface of the observation stage through the air hole. A cooling air supply means for maintaining the substrate to be inspected placed in a non-contact state with respect to the observation stage and for dew condensation on the surface of the substrate to be inspected; What is claimed is: 1. A substrate surface inspection apparatus comprising: an observation unit for observing.
面に加熱された空気を供給することにより、前記載置さ
れる被検査基板を観察ステージに対して非接触の状態を
維持するとともに被検査基板の表面に凝集する水分子を
蒸発させるための加熱空気供給手段をさらに具備してな
る請求項４記載の基板表面検査装置。5. Supplying heated air to the surface of the observation stage through the vent hole, the substrate to be inspected placed above is kept in a non-contact state with respect to the observation stage, and the surface of the substrate to be inspected is 5. The substrate surface inspection apparatus according to claim 4, further comprising a heated air supply unit for evaporating water molecules that aggregate on the surface.
が気密的に密閉され、かつ観察ステージの上方にＨＥＰ
Ａフィルタおよび下降気流発生用のファンが搭載された
クリーンユニットが設置されてなる請求項４記載の基板
表面検査装置。6. At least an upper space of the observation stage is hermetically sealed, and a HEP is provided above the observation stage.
The substrate surface inspection apparatus according to claim 4, further comprising a clean unit provided with an A filter and a fan for generating a downdraft.
露しにくい材質によって形成されてなる請求項４記載の
基板表面検査装置。7. The substrate surface inspection apparatus according to claim 4, wherein at least the surface of the observation stage is formed of a material that hardly causes dew condensation.
で、かつ隣接する２個の通気孔のピッチが２０〜３０ｍ
ｍの寸法になるように、前記観察ステージの表面に複数
個形成されてなる請求項４記載の基板表面検査装置。8. The air hole according to claim 1, wherein the diameter of the air hole is 1 to 2 mm.
And the pitch between two adjacent ventilation holes is 20 to 30 m
5. The substrate surface inspection apparatus according to claim 4, wherein a plurality of substrates are formed on the surface of the observation stage so as to have a size of m.
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