JP3957840B2 - 欠陥検査装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶ディスプレイの製造工程においてガラス基板上に形成された電極パターンやフィルターパターンの欠陥や、このガラス基板上に異物が付着していないかなどを検出する欠陥検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)は、CRT(Cathode Ray Tube)に比べて薄型化、軽量化が可能であるため、CTV(Color Television)やOA機器等のディスプレイ装置として採用され、画面サイズも10型以上の大形化が図られ、より一層の高精細化及びカラー化が押し進められている。
液晶ディスプレイには、TN(Twisted Nematic)型、STN(Super Twisted Neatic)型、及びTFT(Thin Film Transistor)型などの種類がある。
これらの液晶ディスプレイの中で、特にカラー液晶ディスプレイは、各画素電極に対応してパターン化されたカラーフィルタ基板が張り合わせられている。このカラーフィルタ基板と画素電極基板とによって、液晶ディスプレイのカラー表示が可能である。
欠陥検査装置は、このカラーフィルタ基板及び画素電極基板上に発生する様々な欠陥(例えば黒色欠陥、突起欠陥、ピンホール欠陥、色抜け欠陥、パターン欠陥など)を検出するものである。
従来の欠陥検査装置は、カラーフィルタ基板上に形成されたフィルタパターン及び画素電極基板上に形成された電極パターンなどが繰り返し性(周期性)を有することを利用して、このパターンによって生じる回折現象に基づいて様々な欠陥を検出している。
欠陥検査装置には、例えば、空間フィルタリング法を利用したものがある。これは、ガラス基板上の規則性のあるパターンからの散乱光を空間フィルタの遮光部で遮光し、欠陥からの回折光は空間フィルタを通過して結像するという特性を利用したものである。
この他にも、光学的フーリエ変換系を一種のパターン弁別装置として利用したものもある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、回折現象を用いた欠陥検査装置は、照明光として、単色光の平行光を用いている関係上、ガラス基板上の広視野を一括で結像することが困難である。従って、広視野を一括で結像するためには、大口径の結像レンズが必要となり、光学系の高コスト化を招くという問題があった。
また、液晶ディスプレイのサイズが大型化するに伴って、ガラス基板のサイズも300×400mmのものから、10型クラスのパネルを4面取れる360×460mm〜370×470mmへと移行し、現在では10.4〜12.1型クラスのパネルを6面又は15型クラスのパネルを2面取ることのできる550×650mm以上のサイズのガラス基板に対して欠陥検査を高速に行うことが命題となっている。
このようにガラス基板のサイズが大型化すると、従来のような小さな視野の結像光学系を用いて欠陥を検査していたのでは、検査に時間がかかり過ぎるという問題を有する。
検査時間を短縮するには、ガラス基板上の広視野を一括して結像することのできる大口径の結像レンズを用いればよいが、このような光学系はとても高価であるため、検査装置自体を高コスト化してしまい、コスト低減の意味からも好ましくないという問題を有していた。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、小口径結像レンズを用いて広視野結像を可能とした低コストの欠陥検査装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
第1の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段と、前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、前記信号処理手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出し、前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送することを特徴とする。
この第1の発明に係る欠陥検査装置では、照明手段が光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する。照明手段は光源を用いているので、集光に凸レンズを用いると色収差と球面収差の影響を受ける。そこで、この発明では、凹面反射鏡を用いることによって、色収差と球面収差のない照明を行い、凸レンズを用いた場合よりも大幅にコストを低減している。被検査試料表面に照射された照明光は、その被検査試料表面に何の欠陥もない場合には、正常に被検査試料を透過したり、被検査試料表面で正常に反射したりする。ところが、被検査試料表面に黒色欠陥や傷・異物欠陥が存在する場合には、この欠陥に応じて照明光は減衰したり、散乱・偏向したりする。散乱・偏向した光のうち結像レンズの開口角度よりも小さな範囲内の光は結像レンズに取り込まれ、上記絞り部、反射部、透過部を備えた分岐手段にて該透過部を透過し、第2の1次元アレイ型検出器に結像する。正常な光は該分岐手段の反射部によって反射され、第1の1次元アレイ型検出器に結像する。従って、信号処理手段は第1及び第2の1次元アレイ型検出器からの出力に基づいて、被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出することができる。なお、第1の発明では、1次元アレイ型検出器で検査している関係上、1次元アレイ型検出器の長手方向に対して垂直方向に被検査試料を搬送する搬送手段を有する。
【0005】
第2の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段と、前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、前記表示手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示し、前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送することを特徴とする。
この第2の発明に係る欠陥検査装置では、1次元アレイ型検出器によって検出された像の信号を処理して、視認可能に表示する表示手段を有し、この表示手段で被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示する。
【0006】
第3の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を2次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記2次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記被検査試料上の面状領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される面状の像を検出し、第1の検出画像信号を出力する第1の2次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される面状の像を検出し、第2の検出画像信号を出力する第2の2次元アレイ型検出器とを有し、前記信号処理手段は、前記第1及び第2の検出画像信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出することを特徴とする。
この第3の発明に係る欠陥検査装置では、照明手段が被検査試料の面状領域を照射するように構成されており、結像手段も面状の像を検出可能な2次元アレイ型検出器で構成されている。この2次元アレイ型検出器で検出された画像信号に基づいて被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出する。
【0007】
第4の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記照明手段によって前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を2次元スクリーン上に表示する欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記被検査試料上の面状領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される面状の像を第1のスクリーン上に結像させ、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される面状の像を第2のスクリーン上に結像させ、前記第1及び第2のスクリーン上の画像に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に目視可能にしたことを特徴とする。
この第4の発明に係る欠陥検査装置では、照明手段が被検査試料の面状領域を照射するように構成されており、結像手段が被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥に対応した像をそれぞれ2枚のスクリーン上に別々に同時に結像表示する。
【0008】
第5の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を2次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記結像に対応して前記2次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記被検査試料上の面状領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される面状の像を検出し、第1の検出画像信号を出力する第1の2次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される面状の像を検出し、第2の検出画像信号を出力する第2の2次元アレイ型検出器とを有し、前記表示手段は、前記第1及び第2の検出画像信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示することを特徴とする。
この第5の発明に係る欠陥検査装置では、2次元アレイ型検出器によって検出された像の信号を処理して、視認可能に表示するモニタ等の表示手段を有し、この表示手段で被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示する。
【0009】
第6の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記照明手段によって前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段と、前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記1次元アレイ型検出器の長手方向の長さに関して、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の前記結像レンズの口径より長い線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される線状の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、前記信号処理手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出し、前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送することによって、前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検査試料上の各種欠陥を検査するものである。
この第6の発明に係る欠陥検査装置は、第1の発明に係る欠陥検査装置において、照明手段が照明光を被検査試料上における結像レンズの口径よりも長い線状領域を含む領域を照射するように構成されており、結像レンズの口径よりも広い領域に渡って被検査試料上の各種欠陥を検査するように構成されている。すなわち、結像レンズの口径、被検査試料上の線状領域の長さ、凹面反射鏡の口径の順に大きくなるように構成されている。これによって、小さな口径の結像レンズを用いて、それよりも広い領域に渡って被検査試料上の欠陥を検査することができる。
【0010】
第7の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段と、前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記1次元アレイ型検出器の長手方向の長さに関して、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の前記結像レンズの口径より長い線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、前記表示手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示し、前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送することによって、前記結像レンズの口径よりも広い領域に渡って前記被検査試料上の各種欠陥を検査するものである。
この第7の発明に係る欠陥検査装置は、第2の発明に係る欠陥検査装置において、照明手段が照明光を被検査試料上における結像レンズの口径よりも長い線状領域を含む領域を照射するように構成されており、結像レンズの口径よりも広い領域に渡って被検査試料上の各種欠陥を検査するように構成されている。
【0011】
第8の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を2次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記結像に対応して前記2次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記被検査試料上の前記結像レンズの口径よりも広い面状領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される面状の像を検出し、第1の検出画像信号を出力する第1の2次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される面状の像を検出し、第2の検出画像信号を出力する第2の2次元アレイ型検出器とを有し、前記信号処理手段は、前記第1及び第2の検出画像信号に基づいて前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検査試料上の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出するものである。
この第8の発明に係る欠陥検査装置は、第3の発明に係る欠陥検査装置において、照明手段が照明光を被検査試料上における結像レンズの口径よりも広い面状領域を照射するように構成されており、結像レンズの口径よりも広い領域に渡って被検査試料上の各種欠陥を検査するように構成されている。
【0012】
第9の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を2次元スクリーン上に表示する欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記被検査試料上の前記結像レンズの口径よりも広い面状領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される面状の像を第1のスクリーン上に結像させ、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される面状の像を第2のスクリーン上に結像させ、前記第1及び第2のスクリーン上の画像に基づいて前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に目視可能にしたものである。
この第9の発明に係る欠陥検査装置は、第4の発明に係る欠陥検査装置において、照明手段が照明光を被検査試料上における結像レンズの口径よりも広い面状領域を照射するように構成されており、結像レンズの口径よりも広い領域に渡って被検査試料上の各種欠陥を検査するように構成されている。
【0013】
第10の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を2次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記2次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記被検査試料上の前記結像レンズの口径よりも広い面状領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される面状の像を検出し、第1の検出画像信号を出力する第1の2次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される面状の像を検出し、第2の検出画像信号を出力する第2の2次元アレイ型検出器とを有し、前記表示手段は、前記第1及び第2の検出画像信号に基づいて前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示するものである。
この第10の発明に係る欠陥検査装置は、第5の発明に係る欠陥検査装置において、照明手段が照明光を被検査試料上における結像レンズの口径よりも広い面状領域を照射するように構成されており、結像レンズの口径よりも広い領域に渡って被検査試料上の各種欠陥を検査するように構成されている。
【0014】
第11の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段と、前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズを構成するレンズ群の内部において瞳位置に設けられた絞り手段と、前記結像レンズの後方に設置された前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備え、該結像レンズの射出瞳位置に配置された分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の反射部以外の部分を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、前記信号処理手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出し、
前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送するものである。
この第11の発明に係る欠陥検査装置は、第1の発明に係る欠陥検査装置において、結像手段が1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備えた分岐手段を有するものである。
【0015】
第12の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段と、前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズを構成するレンズ群の内部において瞳位置に設けられた絞り手段と、前記結像レンズの後方に設置された前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備え、該結像レンズの射出瞳位置に配置された分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の反射部以外の部分を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、
前記表示手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示し、前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送することを特徴とする。
第12の発明に係る欠陥検査装置は、第2の発明に係る欠陥検査装置において、結像手段が1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備えた分岐手段を有するものである。
【0016】
第13の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段と、前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記1次元アレイ型検出器の長手方向の長さに関して、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の前記結像レンズの口径より長い線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズを構成するレンズ群の内部において瞳位置に設けられた絞り手段と、前記結像レンズの後方に設置された前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備え、該結像レンズの射出瞳位置に配置された分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の反射部以外の部分を通過した光によって結像される線状の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、前記信号処理手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出し、前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送することによって、前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検査試料上の各種欠陥を検査するものである。
この第13の発明に係る欠陥検査装置は、第6の発明に係る欠陥検査装置において、結像手段が1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備えた分岐手段を有するものである。
【0017】
第14の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段と、前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記1次元アレイ型検出器の長手方向の長さに関して、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の前記結像レンズの口径より長い線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズを構成するレンズ群の内部において瞳位置に設けられた絞り手段と、前記結像レンズの後方に設置された前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備え、該結像レンズの射出瞳位置に配置された分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の反射部以外の部分を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、前記表示手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示し、前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送することによって、前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検査試料上の各種欠陥を検査するものである。
この第14の発明に係る欠陥検査装置は、第7の発明に係る欠陥検査装置において、結像手段が1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備えた分岐手段を有するものである。
【0018】
第15の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段と、前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズを構成するレンズ群の内部において瞳位置に設けられた絞り手段と、前記結像レンズの瞳径と概略同一寸法を長軸径とし、これよりも短い寸法を短軸径とし、この短軸径が前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向となるような略楕円形状の絞りを前記結像レンズの瞳位置に有し、前記結像レンズの後方に設置された前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備え、該結像レンズの射出瞳位置に配置された分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の反射部以外の部分を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、前記信号処理手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出し、前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送するものである。
この第15の発明に係る欠陥検査装置は、第11の発明に係る欠陥検査装置において、略楕円形状の絞りを結像レンズの瞳位置に設けたものである。
【0019】
第16の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段と、前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズを構成するレンズ群の内部において瞳位置に設けられた絞り手段と、前記結像レンズの瞳径と概略同一寸法を長軸径とし、これよりも短い寸法を短軸径とし、この短軸径が前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向となるような略楕円形状の絞りを前記結像レンズの瞳位置に有し、さらに前記結像レンズの後方に設置された前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備え、該結像レンズの射出瞳位置に配置された分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の反射部以外の部分を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、前記表示手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示し、前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送するものである。
この第16の発明に係る欠陥検査装置は、第12の発明に係る欠陥検査装置において、略楕円形状の絞りを結像レンズの瞳位置に設けたものである。
【0020】
第17の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段と、前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記1次元アレイ型検出器の長手方向の長さに関して、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の前記結像レンズの口径より長い線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズを構成するレンズ群の内部において瞳位置に設けられた絞り手段と、前記結像レンズの瞳径と概略同一寸法を長軸径とし、これよりも短い寸法を短軸径とし、この短軸径が前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向となるような略楕円形状の絞りを前記結像レンズの瞳位置に有し、前記結像レンズの後方に設置された前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備え、該結像レンズの射出瞳位置に配置された分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の反射部以外の部分を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、前記信号処理手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出し、前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送するものである。
この第17の発明に係る欠陥検査装置は、第15の発明に係る欠陥検査装置において、照明手段が照明光を被検査試料上における結像レンズの口径よりも長い線状領域を含む領域を照射するように構成されており、結像レンズの口径よりも広い領域に渡って被検査試料上の各種欠陥を検査するように構成されている。すなわち、結像レンズの口径、被検査試料上の線状領域の長さ、凹面反射鏡の口径の順に大きくなるように構成されている。これによって、小さな口径の結像レンズを用いて、それよりも広い領域に渡って被検査試料上の欠陥を検査することができる。
【0021】
第18の発明に係る欠陥検査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段と、前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記1次元アレイ型検出器の長手方向の長さに関して、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の前記結像レンズの口径より長い線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、前記結像手段は、前記結像レンズを構成するレンズ群の内部において瞳位置に設けられた絞り手段と、前記結像レンズの瞳径と概略同一寸法を長軸径とし、これよりも短い寸法を短軸径とし、この短軸径が前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向となるような略楕円形状の絞りを前記結像レンズの瞳位置に有し、さらに前記結像レンズの後方に設置された前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備え、該結像レンズの射出瞳位置に配置された分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の反射部以外の部分を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、前記表示手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示し、前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送するものである。
この第18の発明に係る欠陥検査装置は、第16の発明に係る欠陥検査装置において、照明手段が照明光を被検査試料上における結像レンズの口径よりも長い線状領域を含む領域を照射するように構成されており、結像レンズの口径よりも広い領域に渡って被検査試料上の各種欠陥を検査するように構成されている。すなわち、結像レンズの口径、被検査試料上の線状領域の長さ、凹面反射鏡の口径の順に大きくなるように構成されている。これによって、小さな口径の結像レンズを用いて、それよりも広い領域に渡って被検査試料上の欠陥を検査することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を添付図面に従って説明する。
図2は、液晶ディスプレイのカラーフィルタ基板及び画素電極基板上の欠陥や異物を検出する第1の実施の形態に関する欠陥検査装置の概略構成を示す図である。この欠陥検査装置は、後述する検査光学系によって、被検査試料(カラーフィルタ基板及び画素電極基板)から黒色欠陥及び傷・異物欠陥の有無を同時に検出するものである。
【0023】
まず、欠陥検査装置は、試料搬送部21によって被検査試料を保持し、それを所定方向に搬送する。試料搬送部21には試料の位置を検出するためのX−Y軸エンコーダ22を有する。このX−Y軸エンコーダ22は、試料搬送部21の側面に設けられた目盛りスケールに基づいて、X−Y軸上における被検査試料の相対位置を検出する。検出器駆動回路23はX−Y軸エンコーダ22からのX軸の座標信号に基づいて、直接光検出器24、散乱光偏向光検出器28、A/D変換器25,29、判定回路26,2A、黒色欠陥メモリ27及び傷・異物欠陥メモリ2Bを駆動制御する。直接光検出器24及び散乱光偏向光検出器28は、1次元アレイ型検出器8及び9で構成されている。
【0024】
直接光検出器24は被検査試料を正常に透過又は反射した光によって生じる結像を検出し、その検出信号V1をA/D変換器25に出力する。A/D変換器25は検出信号V1をデジタル信号に変換して判定回路26に出力する。判定回路26は検出信号V1が所定値よりも小さいかどうかを判定して、その判定結果を示す信号を黒色欠陥メモリ27に出力する。黒色欠陥メモリ27はX−Y軸エンコーダ22からの座標信号X及びYをアドレスとして判定回路26の判定結果を示す信号を記憶する。
【0025】
散乱光偏向光検出器28は被検査試料上の傷や異物によって散乱したり偏向した光によって生じる結像を検出し、その検出信号V2をA/D変換器29に出力する。A/D変換器29は検出信号V2をデジタル信号に変換して判定回路2Aに出力する。判定回路2Aは検出信号V2が所定値よりも大きいかどうかを判定して、その判定結果を示す信号を傷・異物欠陥メモリ2Bに出力する。なお、被検査試料5上に繰り返しパターンや方向性のあるパターンが形成されている場合には、判定回路26及び2Aの部分に隣接パターン比較処理方式に対応した差画像回路を用いて、パターンの影響を除去して、微小パターン欠陥を検出するようにしてもよい。傷・異物欠陥メモリ2BはX−Y軸エンコーダ22からの座標信号X及びYをアドレスとして判定回路2Aの判定結果を示す信号を記憶する。所定の座標信号Yに対する処理が終了したら今度はその座標信号をインクリメントして、同様の処理を繰り返し実行し、図1A及び図1Bの被検査試料5の面全体に対応した欠陥情報を得るようにしている。
【0026】
図2では、判定回路26及び2Aは独立に各々の検出信号V1,V2を処理しているが、図9で述べる理由により、検出信号V1とV2との比較(差又は演算)処理(図示せず)を行えば、欠陥の認識(判別)感度が向上する。
マイクロプロセッサユニット(MPU)2Cは、黒色欠陥メモリ27及び傷・異物欠陥メモリ2Bからの信号に基づいて、被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥を判別し、それを表示可能なデータに変換して、表示器2Dに出力する。表示器2Dは、MPU2Cからの表示データを目視可能に表示するディスプレイパネルである。
【0027】
図1A及び図1Bは、図2の試料搬送部21に保持された被検査試料5に対する各光学系の構成を示す図であり、図1Aは光学系を+Y軸方向から見た図であり、図1Bは光学系を+X軸方向から見た図である。
この実施の形態においては、被検査試料5は透過光によって検査されるものとする。図1A及び図1Bにおいて光学系は照明手段と結像手段とからなる。照明手段は多波長光源1、集光レンズ2、スリット絞り3、補助集光レンズ4A、照明絞り33、ハーフミラー4B及び凹面反射鏡4Cから成る。凹面反射鏡を用いずに、従来の大口径凸レンズからなるコンデンサレンズを用いて、大面積検査試料5を照明しようとした場合、球面収差の影響により、結像レンズ近傍への照明の集光に大きなぼけが発生して検出感度が低下する。凹面反射鏡4Cを用いた場合には、球面収差が発生せず、検出感度が向上する。結像手段は検出レンズ群6及び反射鏡絞り7から成る。1次元アレイ型検出器8は図2の散乱光偏向光検出器28に相当し、1次元アレイ型検出器9は図2の直接光検出器24に相当する。
【0028】
多波長光源1は、白色の光束を出力するものであり、ハロゲンランプなどが用いられる。これは、LSI用Siウェハ上の薄膜状試料5などでは、薄膜の僅かな厚さ変動に起因した単色光による薄膜干渉が発生し、これがノイズとなるために、従来のレーザ照明が適用できないからである。
【0029】
LCD用カラーフィルタなどのように試料5にモザイク状のRGB色が形成されている場合にも従来のレーザ照明が使用できない。例えば、RGBパターンの各色を透過照明する場合に、赤色レーザで照明すると、Rパターン部分には感度があるが、Gパターン、Bパターンには感度が無いからである。
そこで、白色光照明を用いれば薄膜干渉効果が低減でき、RGB各パターンにも感度を有することになる。しかし、大面積試料検査の為に照明用コンデンサレンズに大口径凸レンズを使用すると色収差が生じ、結像レンズ瞳位置近傍で照明の集光が大きくぼけてしまい、検出感度が低下する。試料5表面上に薄膜や色フィルタが無い場合には、多波長光源は必要でないので、多波長光源1はシングルモード又はマルチモードの半導体レーザやガスレーザ、超高圧水銀灯などが使用可能である。この場合でも、試料5が大面積の場合には、コンデンサ4Cに大口径レンズを使用すると、球面収差が発生し、結像レンズ瞳位置近傍で照明の集光が大きくぼけて、検出感度が低下する。
そこで、凹面反射鏡4Cを用い、この収差を除去すれば、この両者のぼけを防止でき、効率のよい照明の集光が可能となり、検出感度を向上することができる。
【0030】
集光レンズ2は多波長光源1の光束を補助集光レンズ4Aの前側焦点位置(スリット絞り3の位置)に集光する。補助集光レンズ4Aを通過した概平行光束は照明絞り33の位置で照明系の光軸(図示せず)と交差して凹面反射鏡4Cに至る。
ここで、絞り33は照明系の瞳であり、被検査試料5に入射する光の光束角度θを決定するものである。スリット絞り3はZ軸方向に沿った細長いスリットを有し、多波長光源1からの光束が被検査試料5上のX軸方向に細長い線状領域を含む領域を照射するような形状になっている。補助集光レンズ4A、照明絞り33、ハーフミラー4B及び凹面反射鏡4Cはスリット絞り3のスリットS(A1〜B1)を通過した光束、すなわち、スリット絞り3のスリットSの像A1を被検査領域5の表面に像A2として結像させる。なお、図1Bでは、多波長光源1、集光レンズ2、照明絞り33及び補助集光レンズ4Aについては図示を省略してあり、スリット絞り3及びスリットSを点線で図示している。
【0031】
検出レンズ群6は被検査試料5の表面に結像したスリット絞り3のスリットSの形状に対応した線状領域の像A2を、検出レンズ群6の後側焦点位置、すなわち1次元アレイ型検出器8の表面に像A3として結像する。なお、被検査試料5の表面に結像したスリット絞り3の線状領域の像A2が被検査試料5の表面で散乱又は偏向した場合、その散乱光及び偏向光は検出レンズ群6に取り込まれ1次元アレイ型検出器8の表面に像A3として結像するようになる。検出レンズ群6は、複数の平凸レンズと両凸レンズとから構成されている。
【0032】
ところが、この実施の形態では、瞳径Cφの反射鏡絞り7が検出レンズ群6の瞳(出射瞳)位置に設けられているので、被検査試料5の表面で散乱又は偏向しなかった光(直接光)は、反射鏡絞り7の中央部分に設けられた反射部7Aによって、垂直(Y軸)方向に反射され、1次元アレイ型検出器9の表面に実際の像A3として結像する。一方、被検査試料5の表面で散乱又は偏向した光は、反射鏡絞り7の光透過部分7Bを通過し、1次元アレイ型検出器8の表面に結像する。すなわち、反射鏡絞り7は、散乱光・偏向光と直接光とを分岐する分岐手段である。
【0033】
なお、反射鏡絞り7の光透過部分7Bの周囲には絞りを構成する光遮蔽部分7Cを有するので、検出レンズ群6の開口角度はθ0となる。照明手段から被検査試料5に入射する光の光束角度はθであり、検出レンズ群6の開口角度θ0の方が光束角度θよりも大きく設定してある。従って、被検査試料5の表面で散乱又は偏向した光のうち、開口角度θ0内のリング状の光通過部分7Bの通過光束だけが結像手段に取り込まれ、1次元アレイ型検出器8の表面に結像する。すなわち、この開口角度θ0は、遮光板7のリング状の光透過部分7Bの外周径の大きさを適宜調整することによって変更可能である。
また、スリット絞り3の他方の像B1は、光軸を対称としてそれぞれ反対側の被検査領域5の表面に像B2として結像し、さらに、1次元アレイ型検出器9の表面に像B3として結像するが、その様子を示す補助線は本図では省略してある。また、図1Aでは、1次元アレイ型検出器9の図示を省略してある。
【0034】
図1Cは、図1A及び図1Bの凹面反射鏡4Cを焦点距離fを有する凸レンズ4C1で置き換えた場合の概念図を示す図である。図1Cにおいて、照明絞り33は凸レンズ4C1の前側焦点距離に位置し、被検査試料5は凸レンズ4C1の後側焦点距離に位置している。照明絞り33は凸レンズ4C1の焦点距離の2倍の位置70に対応するようになっている。位置70への集光は、結像レンズ6の作用により、同レンズの瞳位置7への集光となる。すなわち、照明系絞り33が検出系絞り7(70)に対応している。これと同じ関係が図1A及び図1Bの凹面反射鏡4Cにも適用されている。従って、照明絞り33を通過した概平行の光束は凹面反射鏡4Cで反射し、被検査試料5の表面に集光し、遮光板7(検出レンズ群6の瞳)の位置で検出系光軸と交差する。図1A及び図1Bでは、この交差位置に遮光板7が配置されている。
【0035】
図3A及び図3Bは、図1A及び図1Bと同様に第2の実施の形態に係る欠陥検査装置の各光学系の概略構成を示す図である。図3A及び図3Bにおいて図1A及び図1Bと同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図3A及び図3Bの実施の形態が図1A及び図1Bのものと異なる点は、スリット絞り3Aの形状が方形状(2次元状)となっており、2次元アレイ型検出器8A及び9Aの形状もそれに合わせて方形状(2次元状)に構成されている点である。このように、スリット絞り3A及び2次元型アレイセンサ8A及び9Aが2次元的に構成されているので、図1A及び図1Bの欠陥検査装置のようにY軸方向の走査処理を行わなくても、十分に大きな領域の欠陥検査を行うことができるので、被検査試料5の全体面の欠陥検査時間に要する時間を大幅に縮小することが可能となる。
【0036】
図4A及び図4Bは、図1A及び図1Bと同様に各光学系の概略構成を示す図である。図4Aでは、図1Aの多波長光源1、集光レンズ2、スリット絞り3及び補助集光レンズ4Aについては図示を省略してある。なお、図4A及び図4Bにおいて図1A及び図1Bと同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。ただし、凹面反射鏡4D及びハーフミラー4Bについては下側部分を省略してある。図4A及び図4Bの実施の形態が図1A及び図1Bのものと異なる点は、被検査試料5の表面に結像するスリット絞り3Bの像の長さL(A2−B2)が検出レンズ群6Aの直径Dφと同じくらいかそれよりも大きい点である。また、スリット絞り3BのスリットSBが図1のスリット絞り3のスリットSよりも長く、凹面反射鏡4Dも図1A及び図1Bの凹面反射鏡4Cよりも十分大きく、検出レンズ群6Aが図1A,図1Bとは異なる複数のレンズの組み合わせで構成されている点である。検出レンズ群6Aはこれ以外のレンズの組み合わせで構成されていてもよいことは言うまでもない。このように、スリット絞り3BのスリットSB及び凹面反射鏡4Dの直径を大きくし、検出レンズ群6Aに通常の口径のものを使用することによって、被検査試料5の被検査領域すなわちスリット絞り3Bによって形成される線状照明領域を大きくすることができるので、1回のX方向の走査による検査面積を大幅に向上することができるので、検査時間の短縮化すなわち被検査試料5の欠陥検査時間に要する時間を大幅に縮小することができる。
【0037】
図4Cは、図4A及び図4Bの凹面反射鏡4Dを凸レンズ4C2で置き換えた場合の概念図を示す図である。図4Cにおいて、照明絞り33は凸レンズ4C2の前側にあって約2倍の焦点距離に位置しており、被検査試料5は凸レンズ4C2の後側焦点距離に位置している。照明絞り33は凸レンズ4C2の焦点距離の2倍の位置70に対応している。これと同じ関係が図4A及び図4Bの凹面反射鏡4Dにも適用されている。従って、照明絞り33を通過した概平行の光束は凹面反射鏡4Dで反射し、被検査試料5の表面に集光し、遮光板7(検出レンズ群6の瞳)の位置で検出系の光軸と交差する。図4A及び図4Bでは、この交差位置に遮光板7が配置されている。
【0038】
図5A及び図5Bは、図1A及び図1Bと同様に各光学系の概略構成を示す図である。図5A及び図5Bにおいて図1A及び図1Bと同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図5Bでは、多波長光源1、集光レンズ2、補助集光レンズ4A及び照明絞り33が省略されている。図5A及び図5Bの欠陥検査装置が図1A及び図1Bのものと異なる点は、結像手段が複数のレンズからなる検出レンズ群6Bと、この検出レンズ群6Bの内部の瞳位置に設けられた絞り13と、検出レンズ群6Bの後側に設けられた分岐手段14とから構成されている点である。ここで、レンズ群6Bの瞳径は絞り13の内径Cφと同じである。検出レンズ群6Bは、図1のものを変更したものであり、その基本的作用はほとんど変わらない。図5A及び図5Bの実施の態様が図1A及び図1Bのものと異なる点は、図1A及び図1Bの反射鏡絞り7の代わりに、透過板材14Bの表面にスリット絞り3のスリットS(A1〜B1)の形状に対応した線状の反射部14Aを有する分岐手段14が設けられている点である。この分岐手段14は、線状に反射部を設けるだけなので、図1の反射鏡絞り7よりも製造が簡単であり、そのX方向の位置決めも簡単である。
【0039】
1次元アレイ型検出器8は分岐手段14の反射部14Aの長手方向に対応して設けられ、被検査試料5の表面で散乱又は偏向した光を受光する散乱光偏向光検出器28である。1次元アレイ型検出器9は反射部14Aから反射した直接光を受光する直接光検出器24である。
多波長光源1からの光束は、図1A及び図1Bの場合と同様に被検査試料5上の線状領域を含む領域を照射するようになっている。すなわち、スリット絞り3のスリットSの像が被検査試料5の表面に結像するようになっている。
【0040】
検出レンズ群6Bは被検査試料5の表面に結像したスリット絞り3のスリットSに対応した線状領域の像を、検出レンズ群6Bの後側焦点位置、すなわち1次元アレイ型検出器8の表面に結像する。なお、被検査試料5の表面に結像したスリット絞り3のスリットSの線状領域の像A2は、被検査試料5の表面で散乱又は偏向した場合、その散乱光及び偏向光は検出レンズ群6Bに取り込まれ1次元アレイ型検出器8の表面に像A3として結像するようになる。なお、検出レンズ群6Bは、複数のレンズの組み合わせから構成される。そして、検出レンズ群6Bのほぼ中間位置に、絞り13が設けられ、図1の反射鏡絞り7の光遮蔽部分7Cと同じ働き、すなわち瞳として機能するようになっている。
【0041】
この実施の形態では、図1A及び図1Bの場合と同じく、分岐手段14が検出レンズ群6Bと1次元アレイ型検出器8の間に設けられているので、被検査試料5の表面で散乱又は偏向しなかった光(直接光)は、反射部14Aによって、垂直(Y軸)方向に反射され、1次元アレイ型検出器9の表面に結像する。一方、被検査試料5の表面で散乱又は偏向した光は、分岐手段14の光透過部分14Bを通過し、1次元アレイ型検出器8の表面に結像する。このため、図5における反射部14Aの寸法dは光束径Eφよりも小さくする必要がある。
【0042】
図6A及び図6Bは、図4A及び図4Bと同様に本発明の欠陥検査装置の各光学系の概略構成を示す図である。図6A及び図6Bにおいて図4A及び図4Bと同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図6A及び図6Bの実施の形態が図4A及び図4Bのものと異なる点は、図5A及び図5Bの場合と同様に、検出レンズ群6Cが曲率の異なる複数の平凸レンズで構成され、この検出レンズ群6Cの内側に絞り13が設けられ、瞳を形成しており、さらに、図4A及び図4Bの反射鏡絞り7の代わりに、図5A及び図5Bと同様の分岐手段14が設けられている点である。これによって、図6A及び図6Bの光学系は図4A及び図4Bのものと図5A及び図5Bのものの両方の利点を有することなる。
【0043】
なお、線状の反射部14Aは、その長手方向の各部分で散乱光又は偏向光の一部が混入するので、それを除去するために、図7のような構成の光学系を採用すればよい。すなわち、図7は、図6A及び図6Bの光学系の欠点を除去し、欠陥分類の信頼性を向上することのできる欠陥検査装置の光学系を示す図である。図7において図6Aと同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図7の実施の形態が図6Aのものと異なる点は、検出レンズ群6C内の絞り13Aの形状が図10のような略楕円形状になっている点である。この楕円形状の絞り13Aによって、図6A及び図6Bのように線状の反射部14Aに入射した散乱光又は偏向光は楕円絞り13Aの短軸方向の縁によって遮蔽され、1次元アレイ型検出器8側に入射しなくなる。
【0044】
図8は、本発明に係る欠陥検査装置に係る欠陥検出方式の2通りの方法を示す図である。図8(A)は図1及び図3から図7までに示した光学系に係るものであり、被検査試料5が透過材料でできている場合に適用可能な透過検出法である。この透過検出法は、照明手段81からの光束を被検査試料5に照射して、その透過光を結像手段82で結像させるものである。一方、被検査試料が不透過材料すなわち反射材料でできている場合には、図8(E)のような反射検出法によって、被検査試料5Aの欠陥検査を行う。この反射検出法の場合は、照明手段81からの光束を被検査試料5Aに照射して、その反射光を結像手段82で結像させるものである。
【0045】
図8(B)〜(D)は、透過検出法において照明光束がどのようにして被検査試料を透過するのか、その光軸付近の光束の概略を示す図である。
図8(B)は、被検査試料が正常な場合を示し、照明光束はその入射角度を維持したまま被検査試料を透過し、結像手段82に入射する。図8(C)は、被検査試料に凹凸欠陥部が存在する場合を示し、照明光束は凹凸欠陥部で入射角度とは異なった角度を持って透過し、結像手段82に入射する。図8(D)は、被検査試料に傷(異物)欠陥が存在する場合を示し、照明光束は傷(異物)欠陥の各部分で複雑に散乱し、その散乱光の一部が結像手段82に入射する。
【0046】
図8(F)〜(H)は、反射検出法において照明光束がどのようにして被検査対象から反射するのか、その光軸付近の光束の概略を示す図である。
図8(F)は、被検査試料が正常な場合を示し、照明光束はその入射角度を維持したまま被検査試料で反射し、結像手段82に入射する。図8(G)は、被検査試料に凹凸欠陥部が存在する場合を示し、照明光束は凹凸欠陥部で入射角度とは異なった角度を持って反射し、結像手段82に入射する。図8(H)は、被検査試料に傷(異物)欠陥が存在する場合を示し、照明光束は傷(異物)欠陥の各部分で複雑に乱反射(散乱)し、その反射光の一部が結像手段82に入射する。なお、透過検出法によって検出されるものとしては、半導体用ホトマスク、LCD電極基板、LCD用カラーフィルタ基板、ディスク用ガラス基板、半導体用ホトマスク基板、LCD用偏光板、LCD,STN用位相差板がある。また、反射検出法によって検出されるものとしては、BGA(ボールグリッドアレイ基板)、半導体用Siウェハ、PDP用基板、ディスク用Al基板などがある。
【0047】
図9は、被検査試料5の表面状態における図2の直接光検出器24及び散乱光偏向光検出器28の出力波形の概略を示す図である。凸部91では、直接光検出器24の出力V1はその凸部91の形状に応じて減少し、散乱光偏向光検出器28の出力V2は逆に凸部91の形状に応じて増加している。傷部92、異物付着部93及び凹凸部94でも同様に直接光検出器24の出力V1はその欠陥形状に応じて減少し、散乱光偏向光検出器28の出力V2は逆に欠陥形状に応じて増加している。一方、黒色部95のような薄膜状で透過又は反射率のみが正常と異なる欠陥が被検査試料上に存在する場合には、その部分で散乱光や偏向光は発生しないので、散乱光偏向光検出器28の出力V2の変動は微弱なものとなり、直接光検出器24の出力V1のみが減少することになる。このように各欠陥の形状に応じて出力V1及びV2が得られるので、これに基づいて被検査試料に発生している欠陥を認識することが可能となる。
【0048】
図11は、欠陥検査装置の別の構成例を示す図である。図11は、図3のような2次元アレイ型検出器8A及び9Aを用いた場合の欠陥検査装置の構成例であり、各2次元アレイ型検出器8A及び9Aの出力をそれぞれ対応する傷・異物表示用モニタ111及び黒色欠陥表示用モニタ112に表示する。
【0049】
図12は、欠陥検査装置のさらに別の構成例を示す図であり、1次元アレイ型検出器8及び9や2次元アレイ型検出器8A及び9Aを用いる代わりに、これらの各位置に散乱光偏向光用スクリーン121及び直接光用スクリーン122を配置した場合の欠陥検査装置の構成例を示す図である。このようにすることによって、目視で被検査試料5の欠陥を認識することができる。
【0050】
図13は、反射鏡絞り7すなわち分岐手段の変形例を示す図であり、X方向又はY方向から観察したものである。図13(A)は図1の反射鏡絞り7そのものの構成を示すものであり、中央に反射部7Aを有し、その周囲に光透過部分7Bを有し、さらにその周囲に光遮蔽部分7Cを有する。図13(A)のような形状の反射鏡絞りは、被検査試料が鏡面平滑試料の場合に用いられる。図13(B)〜(D)は図13(A)の変形例を示すものである。図13(B)の反射鏡絞りは、反射部7Aの形状が図5のように線状をしている。図13(C)の反射鏡絞りは、反射部7Aの形状が十文字をしている。図13(D)の反射鏡絞りは、反射部7Aが複数の反射鏡で構成されている。なお、図13(D)の場合、反射鏡を図13(C)のように十文字上に配列してもよい。図13(B)〜図13(D)のような形状の反射鏡絞りは、被検査試料が規則正、方向性のあるパターン付き試料の場合に用いられる。
また、各反射部7Aと光透過部分7Bを入れ替えてもよいことはいうまでもない。この場合には、1次元アレイ型検出器8が直接光を検出し、1次元アレイ型検出器9が散乱光、偏向光を検出するようになる。
なお、図13に示した形状の他にも、既存のパターンの応じて形成される反射絞りを形成してもよいことは言うまでもない。
【0051】
図14は図1の反射鏡絞り7すなわち分岐手段の変形例を示す図である。図1では、反射鏡絞り7は光透過部分7Bとなる1枚の透過部材に反射部7Aと光遮蔽部分7Cを形成することによって構成する場合について説明したが、図14では、ハーフミラー7Dを用いて、直接光及び散乱光又は偏向光の一部を1次アレイ型検出器9側に反射し、残りを1次元アレイ型検出器8側に透過させるようにしている。そして、1次元アレイ型検出器8とハーフミラー7Dとの間には直接光を遮光する円形部とリング状透過部を有する遮光板7Eが検出レンズ6の瞳近傍に設けられている。同じく、1次アレイ型検出器9とハーフミラー7Dとの間には散乱光又は偏向光を遮光するリング状の遮光板7Fが検出レンズ6の瞳近傍に設けられている。遮光板7E1は遮光板7Eを1次アレイ型検出器8側から見た形状を示し、遮光板7F1は遮光板7Fを1次アレイ型検出器9側から見た形状を示す。なお、ハーフミラー7Dの反射率を10%とし、透過率を90パーセントする。これは、直接光は強度が強いため、少々弱めても信号のS/Nを十分確保することができるからである。なお、この場合、散乱光又は偏向光は1次アレイ型検出器9側には10パーセントしか混入しないことになるので、遮光板7Fを除去してもその影響を低く抑えることできる。なお、ハーフミラーの反射率及び透過率は適宜その光学系に応じて設定してもよいことはいうまでもない。
【0052】
図15は、図5の分岐手段の変形例を示す図である。図5では、分岐手段14は透過板材14Bの表面にスリット絞り3の形状に対応した線状の反射部14A形成することによって構成していたが、図15では線状の反射部14Aの形状に対応した反射鏡7Gを作成し、それを検出レンズ6の瞳位置近傍に設置するようにした。また、この反射鏡7Gは、散乱光又は偏向光の透過部分を有さずに、直接光のみを反射するだけのものであり、その断面形状は図15に示されるように直接光が1次アレイ型検出器8に達する場合の光路に沿ってカットされた変形四角形である。
なお、図5のような分岐手段の場合にも、図14のようにハーフミラーを設け、ハーフミラーと1次アレイ型検出器8及び9側にそれぞれ遮光板を設けるようにしてもよいことは言うまでもない。
【0053】
上述の実施の形態では、反射鏡は完全に反射する場合を例に説明したが、これに限らず、ハーフミラー等のように一部透過させ、残りを反射させるものを用いてもよいし、また、反射鏡の反射率を徐々に変化させたものを用いてもよい。すなわち、上述の実施の形態では、反射と透過の2値レベルの場合について説明したが、半透過というように濃淡を付けてもよいことはいうまでもない。例えば、図13(C)の場合には、中央部分の反射率を高く、周囲にいくほど反射率を小さくしたり、図13(D)の場合には、中央の円形部分の反射率を高く、その周囲の円形部分の反射率を低くすればよい。
【0054】
また、上述の実施の形態では、遮光板7に光を遮光する遮光部材を用いた場合について説明したが、遮光部材に代えて位相板や偏光板(検光子)などを用いてもよい。なお、位相板を用いる場合には遮光板7の透過リング部7Bに対応した形状の照明リング絞りを被検査試料5とスリット絞り3との間に設ける必要があることは教科書等の『位相差顕微鏡』の欄に詳しく説明があるので、ここでは説明を省略する。また、偏光板を用いた場合は、照明系に偏光子を設置し、偏光照明を得ることも教科書等の『偏光顕微鏡』の欄に詳しく説明してあるので、ここでは説明を省略する。
また、位相板や偏光板を用いた場合にも同様に半透過というような濃淡を付けてもよいことはいうまでもない。なお、位相板を用いる場合には、図2に示す直接光検出器24の検出信号V1と散乱光偏向光検出器28の検出信号V2は、それぞれ位相差有の検出信号V2と位相差無の検出信号V1となり、偏光板を用いる場合には、偏光の変化有の検出信号V2と偏光の変化無の検出信号V1となることはいうまでもない。
このように位相板や偏光板を用いることによって、位相シフト型ホトマスク、光学ガラス基板、位相シフト用ホトマスク基板、薄膜付Siウェハ、LCD配向膜などに対しても、それらの欠陥を検査することができる。例えば、550×650mmのLCD用偏光板、位相差板、ガラス基板、カラーフィルタや、300φのLSI用Siウェハ、対角5インチのLSI用ホトマスクや対角40インチのPDP用ガラス基板、電極基板や、3.5インチ直径のDVD用ポリカーボーネート基板や、5インチ直径のMo(光磁気)ディスク用ポリカーボネート基板などの大面積のパンーン無しとパターン付きの試料5の全面を一括して検査することが可能である。
【0055】
なお、上述の実施の形態では、多波長光源1からの光束をハーフミラー4Bを用いて凹面反射鏡4Cに反射し、凹面反射鏡4Cで反射した光束をハーフミラーを通過させて被検査試料5に集光する場合を説明したが、これに限らず、図16のように、凹面反射鏡と被検査試料との間にハーフミラーを用いることなく、多波長光源1からの光束を凹面反射鏡4Eで直接反射して、被検査試料5に集光するようにしてもよいことはいうまでもない。なお、照明絞り33と凹面反射鏡4Eとを結ぶ光軸と、被検査試料5と凹面反射鏡4Eとを結ぶ光軸との交差角度θaは、45度以下が望ましい。試料5表面上に、薄膜や色フィルタが無い場合には、広い波長分布の多波長光源1を用いる必要はなく、多波長光源1はシングルモード又はマルチモードの半導体レーザやガスレーザの発振波長、超高圧水銀ランプのe線スペクトルなどの狭い波長の分布の多波長光源1も使用可能である。
【0056】
【発明の効果】
本発明によれば、小口径結像レンズを用いて広視野結像を可能とし、欠陥検査装置全体の低コスト化を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1A】 第1の実施の形態に係る欠陥検査装置の各光学系のX軸方向から見た概略構成を示す図である。
【図1B】 第1の実施の形態に係る欠陥検査装置の各光学系のY軸方向から見た概略構成を示す図である。
【図1C】 図1A及び図1Bの凹面反射鏡を凸レンズに置き換えた場合の概念図を示す図である。
【図2】 液晶ディスプレイのカラーフィルタ基板及び画素電極基板上の欠陥や異物を検出する欠陥検査装置全体の概略構成を示す図である。
【図3A】 第2の実施の形態に係る欠陥検査装置の各光学系のX軸方向から見た概略構成を示す図である。
【図3B】 第2の実施の形態に係る欠陥検査装置の各光学系のY軸方向から見た概略構成を示す図である。
【図4A】 第3の実施の形態に係る欠陥検査装置の各光学系のX軸方向から見た概略構成を示す図である。
【図4B】 第3の実施の形態に係る欠陥検査装置の各光学系のY軸方向から見た概略構成を示す図である。
【図4C】 図4A及び図4Bの凹面反射鏡を凸レンズに置き換えた場合の概念図を示す図である。
【図5A】 第4の実施の形態に係る欠陥検査装置の各光学系のX軸方向から見た概略構成を示す図である。
【図5B】 第4の実施の形態に係る欠陥検査装置の各光学系のY軸方向から見た概略構成を示す図である。
【図6A】 第5の実施の形態に係る欠陥検査装置の各光学系のX軸方向から見た概略構成を示す図である。
【図6B】 第5の実施の形態に係る欠陥検査装置の各光学系のY軸方向から見た概略構成を示す図である。
【図7】 第6の実施の形態に係る欠陥検査装置の各光学系のY軸方向から見た概略構成を示す図である。
【図8】 本発明に係る欠陥検査装置に係る欠陥検出方式の2通りの方法を示す図である。
【図9】 被検査試料の表面状態における図2の直接光検出器及び散乱光偏向光検出器の出力波形の概略を示す図である。
【図10】 図7の検出レンズ群内の絞りの形状を示す図である。
【図11】 図2の欠陥検査装置の別の構成例を示す図である。
【図12】 図2の欠陥検査装置のさらに別の構成例を示す図である。
【図13】 反射鏡絞りの各種変形例を示す図である。
【図14】 図1の反射鏡絞りの変形例を示す図である。
【図15】 図5の反射鏡絞りの変形例を示す図である。
【図16】 この発明の実施の形態に係る欠陥検査装置の照明手段の変形例を示す図である。
【符号の説明】
1…光源、2…集光レンズ、2A,10,15…補助集光レンズ、3,3B…スリット絞り、3A…方形開口スリット絞り、33…照明絞り、4A…補助集光レンズ、4B,7D…ハーフミラー、4C,4D,4E…凹面反射鏡、5…透過材料型被検査試料、6,6A…検出レンズ群、7…反射鏡絞り、70…集光位置、7A…反射部、7B…光透過部分、7C…光遮蔽部分、7E,7F…遮光板、8,9…1次元アレイ型検出器、8A,9A…2次元アレイ型検出器、11,13…絞り、13A…楕円絞り、14…分岐手段、14A…反射部、14B…透過部、21試料搬送部、22…X−Y軸エンコーダ、23…検出器駆動回路、24…直接光検出器、25,29…A/D変換器、26,2A…判定回路、27…黒色欠陥メモリ、28……散乱光偏向光検出器、2B…傷・異物欠陥メモリ、2C…MPU、2D…表示器、81…照明手段、82…結像手段、111…傷・異物表示用モニタ、112…黒色欠陥表示用モニタ、121…散乱・偏向光用スクリーン、122…直接光用スクリーン
Claims (18)
- 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、
前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段と、
前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、
前記信号処理手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出し、
前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送することを特徴とする欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、
前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段と、
前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、
前記表示手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示し、
前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送する
ことを特徴とする欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を2次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、
前記2次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記被検査試料上の面状領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される面状の像を検出し、第1の検出画像信号を出力する第1の2次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される面状の像を検出し、第2の検出画像信号を出力する第2の2次元アレイ型検出器とを有し、
前記信号処理手段は、前記第1及び第2の検出画像信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出する
ことを特徴とする欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記照明手段によって前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を2次元スクリーン上に表示する欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記被検査試料上の面状領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される面状の像を第1のスクリーン上に結像させ、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される面状の像を第2のスクリーン上に結像させ、前記第1及び第2のスクリーン上の画像に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に目視可能にした
ことを特徴とする欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を2次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、
前記結像に対応して前記2次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記被検査試料上の面状領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される面状の像を検出し、第1の検出画像信号を出力する第1の2次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される面状の像を検出し、第2の検出画像信号を出力する第2の2次元アレイ型検出器とを有し、
前記表示手段は、前記第1及び第2の検出画像信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示する
ことを特徴とする欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記照明手段によって前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、
前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段と、
前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記1次元アレイ型検出器の長手方向の長さに関して、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の前記結像レンズの口径より長い線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される線状の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、
前記信号処理手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出し、
前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送する
ことによって、前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検査試料上の各種欠陥を検査する欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、
前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段と、
前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記1次元アレイ型検出器の長手方向の長さに関して、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の前記結像レンズの口径より長い線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、
前記表示手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示し、
前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送する
ことによって、前記結像レンズの口径よりも広い領域に渡って前記被検査試料上の各種欠陥を検査する欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を2次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、
前記結像に対応して前記2次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記被検査試料上の前記結像レンズの口径よりも広い面状領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される面状の像を検出し、第1の検出画像信号を出力する第1の2次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される面状の像を検出し、第2の検出画像信号を出力する第2の2次元アレイ型検出器とを有し、
前記信号処理手段は、前記第1及び第2の検出画像信号に基づいて前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検査試料上の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出する
ことを特徴とする欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を2次元スクリーン上に表示する欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記被検査試料上の前記結像レンズの口径よりも広い面状領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される面状の像を第1のスクリーン上に結像させ、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される面状の像を第2のスクリーン上に結像させ、前記第1及び第2のスクリーン上の画像に基づいて前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に目視可能にした
ことを特徴とする欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を2次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、
前記2次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記被検査試料上の前記結像レンズの口径よりも広い面状領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズの射出瞳位置に配置された絞り部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の一部分を反射する反射部及び該絞り部によって絞られた該結像レンズの射出瞳領域の残りの部分を通過させる透過部を備えた分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される面状の像を検出し、第1の検出画像信号を出力する第1の2次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の前記透過部を通過した光によって結像される面状の像を検出し、第2の検出画像信号を出力する第2の2次元アレイ型検出器とを有し、
前記表示手段は、前記第1及び第2の検出画像信号に基づいて前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示する
ことを特徴とする欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、
前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段と、
前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズを構成するレンズ群の内部において瞳位置に設けられた絞り手段と、前記結像レンズの後方に設置された前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備え、該結像レンズの射出瞳位置に配置された分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の反射部以外の部分を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、
前記信号処理手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出し、
前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送する
ことを特徴とする欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、
前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段と、
前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズを構成するレンズ群の内部において瞳位置に設けられた絞り手段と、前記結像レンズの後方に設置された前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備え、該結像レンズの射出瞳位置に配置された分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の反射部以外の部分を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、
前記表示手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示し、
前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送する
ことを特徴とする欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、
前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段と、
前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記1次元アレイ型検出器の長手方向の長さに関して、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の前記結像レンズの口径より長い線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズを構成するレンズ群の内部において瞳位置に設けられた絞り手段と、前記結像レンズの後方に設置された前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備え、該結像レンズの射出瞳位置に配置された分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の反射部以外の部分を通過した光によって結像される線状の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、
前記信号処理手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出し、
前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送する
ことによって、前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検査試料上の各種欠陥を検査する欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、
前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段と、
前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記1次元アレイ型検出器の長手方向の長さに関して、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の前記結像レンズの口径より長い線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズを構成するレンズ群の内部において瞳位置に設けられた絞り手段と、前記結像レンズの後方に設置された前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備え、該結像レンズの射出瞳位置に配置された分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の反射部以外の部分を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、
前記表示手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示し、
前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送する
ことによって、前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検査試料上の各種欠陥を検査する欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、
前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段と、
前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズを構成するレンズ群の内部において瞳位置に設けられた絞り手段と、前記結像レンズの瞳径と概略同一寸法を長軸径とし、これよりも短い寸法を短軸径とし、この短軸径が前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向となるような略楕円形状の絞りを前記結像レンズの瞳位置に有し、前記結像レンズの後方に設置された前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備え、該結像レンズの射出瞳位置に配置された分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の反射部以外の部分を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、
前記信号処理手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出し、
前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送する
ことを特徴とする欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、
前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段と、
前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズを構成するレンズ群の内部において瞳位置に設けられた絞り手段と、前記結像レンズの瞳径と概略同一寸法を長軸径とし、これよりも短い寸法を短軸径とし、この短軸径が前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向となるような略楕円形状の絞りを前記結像レンズの瞳位置に有し、さらに前記結像レンズの後方に設置された前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備え、該結像レンズの射出瞳位置に配置された分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の反射部以外の部分を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、
前記表示手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示し、
前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送する
ことを特徴とする欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、
前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段と、
前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記1次元アレイ型検出器の長手方向の長さに関して、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の前記結像レンズの口径より長い線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズを構成するレンズ群の内部において瞳位置に設けられた絞り手段と、前記結像レンズの瞳径と概略同一寸法を長軸径とし、これよりも短い寸法を短軸径とし、この短軸径が前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向となるような略楕円形状の絞りを前記結像レンズの瞳位置に有し、前記結像レンズの後方に設置された前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備え、該結像レンズの射出瞳位置に配置された分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の反射部以外の部分を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、
前記信号処理手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を同時に検出し、
前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送する
ことを特徴とする欠陥検査装置。 - 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する照明手段と、
前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を1次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、
前記結像に対応して前記1次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段と、
前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置において、
前記照明手段の前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点における前記照明光の光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記1次元アレイ型検出器の長手方向の長さに関して、前記照明光が前記結像レンズに対して前記1次元アレイ型検出器の線状受光面と共役関係の前記被検査試料上の前記結像レンズの口径より長い線状領域を含む領域を照射するように構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に色収差と球面収差なく集光するように構成されており、
前記照明手段は、前記被検査試料に入射する光源からの照射光の光束角度を決定する照明絞り手段を有しており、
前記結像手段は、前記結像レンズを構成するレンズ群の内部において瞳位置に設けられた絞り手段と、前記結像レンズの瞳径と概略同一寸法を長軸径とし、これよりも短い寸法を短軸径とし、この短軸径が前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向となるような略楕円形状の絞りを前記結像レンズの瞳位置に有し、さらに前記結像レンズの後方に設置された前記1次元アレイ型検出器の長手方向と同一方向の線状反射領域に反射部を備え、該結像レンズの射出瞳位置に配置された分岐手段と、この分岐手段の反射部によって反射された光によって結像される線状領域の像を検出し、第1の検出信号を出力する第1の1次元アレイ型検出器と、前記分岐手段の反射部以外の部分を通過した光によって結像される線状領域の像を検出し、第2の検出信号を出力する第2の1次元アレイ型検出器とを有し、
前記表示手段は、前記第1及び第2の検出信号に基づいて前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥の異なる2種類の欠陥を判別可能に表示し、
前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送する
ことを特徴とする欠陥検査装置。
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JP29624497A JP3957840B2 (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | 欠陥検査装置 |
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JP29624497A JP3957840B2 (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | 欠陥検査装置 |
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JPH11118725A JPH11118725A (ja) | 1999-04-30 |
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ID=17831063
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JP29624497A Expired - Fee Related JP3957840B2 (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | 欠陥検査装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101278249B1 (ko) | 2011-06-01 | 2013-06-24 | 주식회사 나노텍 | 유리기판 에지부의 결함유무 검출을 위한 장치 및 방법 |
-
1997
- 1997-10-14 JP JP29624497A patent/JP3957840B2/ja not_active Expired - Fee Related
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