JPH0562696B2

JPH0562696B2 -

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Publication number: JPH0562696B2
Application number: JP21243585A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Koizumi; Kyoshi Wakai; Masataka Shiba; Yukio Uto
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-09-27
Filing date: 1985-09-27
Publication date: 1993-09-09
Also published as: JPS6273141A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、単管式カラー撮像管用ガラス面板部
等の透明な薄い試料の表面及び内部の微小異物を
区別して高速、高感度で検出する透明な試料に対
する欠陥検出方法及びその装置に関するものであ
る。

〔発明の背景〕

単管式カラー撮像管用ガラス面板構造を第２８
図に示す。

これは、色分解用フイルタ１ｂを有する台板ガ
ラス１ａに接着剤１ｃで薄板ガラス１ｄを接着し
てある。薄板ガラス１ｄの表面に光電膜２を蒸着
して撮像管３に組み込む。この面を電子ビーム３
ａが走査し、さらに同期してモニタ上に光電膜２
の照度を出力する構造となつている。光電面２の
欠陥２１（異物、クラツク、汚れ等）は電子ビー
ム３ａの走査の際に電荷が集中し、この結果モニ
タ上に白色の欠陥を呈する。光電面上２の欠陥は
0.5〜1μｍの大きさを検査する必要がある。

第２９図に周波数分離方式の単管式カラーカメ
ラの概要を示す。被写体４はレンズ５により光電
膜２に結像され、光電変換され電気信号６とな
る。色成分は色分解フイルタ１ｂにより電子ビー
ム３ａの走査速度とフイルタのピツチで決まる周
波数（f_c）で輝度変調される。

この電気信号６はプリアンプ７で増幅されロー
パスフイルタ８により高周波成分を除去され輝度
信号１３となる。他方、通過周波数fcのバンドパ
スフイルタ９で輝度変調された色成分の信号１０
を得る。この信号は色分離回路１１により青色成
分、赤色成分に分離し、検波器１２Ａ，１２Ｂを
通り青色信号１４、赤色信号１５となる。輝度信
号１３、青色信１４、赤色信号１５は、ビデオ信
号変換器１６でビデオ信号１７に変換する。

第２８図に示す接着層内の欠陥２７は薄板ガラ
スの厚み分だけ焦点面２において焦点はづれとな
り、大きさ4μｍ以下の小さな欠陥２７は光電膜
２への影響はない。厚にローパスフイルタ８、バ
ンドパスフイルタ９によりf_c以上の周波数成分と
なる微小欠陥２７はビデオ信号１７に表われな
い。このため接着層の欠陥は4μｍ程度まで許容
される。

従来の欠陥検査装置を第３０図に示す（特開昭
56−43539号公報）。２つの照射光としてレーザビ
ームＡ，Ｂを用い、試料２０の表面にレーザＡ２
２、裏面にレーザＢ２３の各々の焦点を一致させ
る。例えばレーザビームＢ２３による裏面欠陥２
１からの散乱光の強度ｂはレーザビームＡ２２に
よる散乱光の強度ａより強くなることを利用し、
各々の照射光による光電変換器の出力１８ａ，１
８ｂを比較することにより、欠陥の存在する面を
区別し欠陥検出を行なう。

この例の様に試料の厚さがある程度厚い場合に
は、上記ビームの焦点位置を利用して所望の面の
欠陥のみ又は欠陥のある面を区別して検出でき
る。しかし試料の厚さが極度に薄い場合は焦点差
が僅かで、前記分離機能を果すことができないと
いう課題を有していた。特に、ビームＡ，Ｂの焦
点深度を浅くする構成では、ビームＡ，Ｂを絞り
込むレンズのNA（開口）が大きくなるため、必
然的にビームＡ，Ｂの形成するスポツトが試料上
で小さくなり、検査速度が著しく遅くなるという
課題も有していた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記従来技術の課題を解決す
べく、撮像管の光電部等の如く、表面側からしか
照射して検出できないような透明な非常に薄い試
料に対して表面側から表面と内部もしくは裏面と
で欠陥を高分解能で、且つ高速度で区別して判定
して表面と内部もしくは裏面とで異なる基準で欠
陥の良否の検査をできるようにした透明な試料に
対する欠陥検出方法及びその装置を提供すること
にある。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、第１お
よび第２のレーザ光照射手段の各々で透明な試料
に対して表面側から、透明な試料に対して多くは
屈折して透過する大ききな傾斜角度で所定の波長
の第１のレーザ光と透明な試料表面で殆ど正反射
して僅か透過する非常に小さな傾斜角度で前記第
１のレーザ光を異なる波長の第２のレーザ光を透
明な試料表面のほぼ同一個所に集光して照射し、
前記透明な試料面にほぼ垂直な方向で表面側から
前記第１および第２のレーザ光の各々照射により
試料からの散乱光を対物レンズで集光して波長分
離光学系で分離して第１および第２の光電変換手
段の各々で受光して信号に変換し、該第１および
第２の光電変換手段の各々から得られる信号を比
較してそれらの信号の大きさの比率に基づいて透
明な試料表面上とその面内もしくは裏面上との
各々に存在する欠陥を区別して検出することを特
徴とする透明な試料に対する欠陥検出方法であ
る。また本発明は、透明な試料に対して表面側か
ら、透明な試料に対して多くは屈折して透過する
大ききな傾斜角度で所定の波長の第１のレーザ光
と透明な試料表面で殆ど正反射して僅か透過する
非常に小さな傾斜角度で前記第１のレーザ光を異
なる波長の第２のレーザ光を透明な試料表面のほ
ぼ同一個所に集光して照射する第１および第２の
レーザ光照射手段と、前記透明な試料面にほぼ垂
直な方向で表面側から前記第１および第２のレー
ザ光照射手段による第１および第２のレーザ光の
各々照射により試料からの散乱光を集光する対物
レンズと、該対物レンズで集光される散乱光を波
長分離する波長分離光学系と、該波長分離光学系
で分離された散乱光を各々受光して信号に変換す
る第１および第２の光電変換手段と、該第１およ
び第２の光電変換手段の各々から得られる信号を
比較してそれらの信号の大きさの比率に基づいて
透明な試料表面上とその面内もしくは裏面上との
各々に存在する欠陥を区別して検出する検出手段
とを備えたことを特徴とする透明な試料に対する
欠陥検出装置である。即ち本発明は、第２５図に
示すフレネルの法則を利用した。

第２５図は第２６図で説明される。強度１の入
射光２５を試料面２０に対し入射角ｉで入射する
と強度R²の反射光２６を得る（第２６図ａ）。こ
こで入射光がＰ偏光２５Ｐの場合には反射光２６
Ｐの強度R²は第２５図で示す２４Ｐとなる（第
２６図ｂ）。又入射光がＳ偏向２５ｓの場合には
反射光２６ｓの強度R²は第２５図で示す２４ｓ
となる（第２６図ｃ）。一般の光はＰ偏光とＳ偏
光が混在していると考えることができるので反射
光２６の強得R²はＰ偏光の反射強度２６ｐとＳ
偏光の反射強度２６ｓの平均２４となる。

第２５図に示す反射率R²は試料２０の屈折率
ｎで決まる。第２５図の例は試料２０がガラス
（ｎ＝1.53）の場合の例を示す。

以上では反射強度R²を示しているが、透過強
度T²は、T²＝１−R²で与えられる。

即ち本発明は、照明手段で透明な試料に対して
異なる傾斜角度でもつて複数の光を照明し、照明
された各照明光についての試料面からの散乱光を
撮像手段で受光して散乱光の各々を電気信号に変
換し、該撮像手段から得られる各電気信号の大き
さにより試料表面上、及びその面内もしもしくは
裏面に存在する各々の欠陥を区別して検出するこ
とを特徴とするものである。

即ち、第２７図ａで示す入射角度i₂の照明光Ｈ
２８ｈで試料２０上の欠陥２１を照明した場合、
欠陥２１からの散乱光h₂₁と内面の欠陥２７から
の散乱光h₂₇は差がない。しかしながら同図ｂで
示す入射角度i₁の照明光Ｌで欠陥２１を照明した
場合の散乱光l₂₁と欠陥２７の散乱光l₂₇とを比べ
るとl₂₇は著しく小さい。これは照明光Ｌ２８ｌ
の透過光の強度T²が著しく小さいためである。
例えば入射角度i₁を90°とした場合にはR²＝１、
T²＝０となるためl₂₇は零となる。

そこで、照明光Ｈ２８ｈによる散乱光ｈと照明
光Ｌ２８ｌによる散乱光ｌの各々を検出して、(1)
ｈとｌの大きさが概略同等の場合は表面欠陥２
１、(2)ｈに比べｌが著しく小さい場合は内面欠陥
２７と区別（分離）することができる。

以上は、内部欠陥の深さに無関係であるため非
常に薄い透明薄膜上の表面と裏面（又は内面）の
異物を区別して検出できる長所を有す。

第２５図から、任意の入射角においてＳ偏光の
反射率２４ｓはＰ偏光の反射率２４ｐより大きく
なる。入射角度が90°に近い角度（照明Ｌ）にお
いてはＳ偏光の方が反射率R²が著しく大きくな
るので、透過成分がT²が小さくなり、上記弁別
に都合が良い。またＰ偏光では入射角と屈折角の
和が90°となる角度（i_p：偏光角）でR²＝０とな
る。照明Ｈではこの角度i_pを用いれば100％透過
するので散乱光ｈ，ｌが同一となる。従つて表面
及び内面の分離性能を向上するためには、照明光
Ｈ２８ｈとして入射角i_pのＰ偏光及び照明光Ｌ２
８ｌとして入射角が90°のＳ偏光を使用すること
が望しい。

〔発明の実施例〕

以下本発明を第１図〜第９図に示す実施例にも
とづいて具体的に説明する。

第１図は波長の異なるレーザ（例えば照明光Ｌ
にHe−Neレーザ３０（λ₁＝6328Å）、照明光Ｈ
は半導体レーザ２９（λ₂＝8333Å）を照明光とし
て用いた実施例を示す。照明光Ｈはレーザ光源２
９とコリメータレンズ３１ｈにより入射角度i₂で
試料２０上を照明する。照明光Ｌはレーザ光源３
０とビームエクスパンダ３２およびコリメータレ
ンズ３１ｌにより入射角度i₁で試料２０上を照明
する。

対物レンズ３３により検出される散乱光ｌ，ｈ
は、ダイクロイツクミラー３４により２つの光路
に分かれる。検出器１８ｈはレーザＨの散乱光、
検出器１８はレーザＬの散乱光を検出する。

第２図にダイクロイツクミラーの透過率を示
す。ダイクロイツクミラーはレーザＨ２９（λ＝
8333Å）を透過しないため検出器１８ｌはレーザ
Ｌ３０（λ＝6328Å）の散乱光のみをダイクロイ
ツクミラーの透過光３５として検出する。

ダイクロイツクミラーの反射光３６は、レーザ
Ｈ（λ＝8333Å）とレーザＬ（λ＝6328Å）の現在
光となるが、色フイルタ３７がレーザＬ（λ＝
6328Å）を遮断するので検出器１８ｌは、レーザ
Ｈ（λ＝8333Å）の散乱光のみを検出する。

第３図に表面欠陥及び内面欠陥のレーザＨによ
る検出器１８ｈの検出出力Vh４０、レーザＬに
よる検出器１８ｌの検出出力Vl４１を示す。表
面欠陥２１は、レーザＨ、レーザＬ共に欠陥部に
同様に照射されるため検出出力Vl，Vhも同程度
の大きさで得られる。しかし内面の欠陥２７の検
出出力は、入射角度により内面への透過強度T²
が異なる（例えばＳ偏光、入射角度i₂＝56.4°のレ
ーザＨ，Ｐ偏光、入射角度i₁＝88°のレーザＬを使
用した場合、各々で透過率T² _h＝１、T² _l＝0.1とな
る。）ため、VlはVhに比べ著しく小さくなる。
したがつて演算Vh／Vlを求めると、表面欠陥に
よる散乱光の演算結果に比べ内面欠陥による散乱
光の演算が著しく大きくなり、欠陥の存在面を区
別して検出できた。

次に照明の方向について説明する。

即ち、第４図に色分解フイルター１ｂによる散
乱光図を示す。フイルター１ｂによる散乱光４２
は、照明光がフイルター長手方向に対し直角に近
い角度になる程強くなる。そのため、第４図ａで
は、フイルター１ｂを構成するシアンフイルター
１bcとイエローフイルター１byの交叉する点で
両者の散乱光が加えられるので大きな散乱光が発
生して欠陥検出信号Vh，VlのＳ／Ｎを低下させ
る。同図ｂの如く面板試料を90°回転した場合、
照明方向とフイルター長手方向がほぼ水平となる
ので、各々のフイルターの交叉する点でスポツト
状の僅かな微小散乱光にとどまり、欠陥検出に影
響が無視できる大きさとなる。

さらにＳ／Ｎ比を向上させるためには遮光マス
クによる散乱方向のみの遮光方法（特開昭56−
43539号公報に記載）がある。

次に自動焦点について説明する。

試料２０の表面にうねりあるいは傾きがある場
合、光学系の焦点ズレ及び照明光強度変化により
検出信号に誤差を生ずる。このため試料２０の表
面が常に定位置になるよう自動焦点手段が必要と
なる。

第５図に位置検出素子４４を使用した自動焦点
例を示す。位置検出素子４４は同図ｂに示すよう
光スポツトの同素子長手方向照射位置に比例した
出力Vzが発生する。照射光Ｌ２８ｌの試料表面
反射光を集光レンズ４３で検出素子４４上に照射
する。検出素子４４の出力Vzは、試料表面が焦
点位置Zoにある場合Vzoとなり比較器４５の出
力は零となり、自動焦点機構４６は動作しない。
焦点ずれにより試料表面がΔzだけ移動した場合、
検出素子４４に照射される光スポツト位置がΔz
シフトし検出素子出力VzもΔVzだけシフトする。
この結果比較器４５からは、試料表面がZoにな
るまでＺ移動機構駆動部４６に信号が送られＺ移
動機構４７が移動する。上記動作の繰返しで試料
表面２０は常に焦点位置Zoを保つ。

照明光２８ｌの反射光は（第２５図で説明した
如く）反射率が高いので、試料２０の表面が透明
ガラスの場合でも十分な大きさの検出信号を検出
素子４４から得られる利点を有する。

第６図にｎ個の画素を有する自已走査型検出素
子４４ａを使用した自動焦点例を示す。照明光２
８ｌの試料表面反射光を集光レンズ４３で検出素
子４４の中央画素上に照射する。検出素子４４ａ
の出力ｈは閾値Vthにより二値化されフリツプフ
ロツプ（以下Ｆ／Ｆと省略する）入力信号ｉとな
る。Ｆ／Ｆは素子の走査開始でセツトし、二値化
信号ｉでリセツトし、出力信号ｊを出力する。信
号ｊとクロツクパルスはAND回路により光スポ
ツト位置に比例した数のクロツク数を有するパル
スｈを得る。パルスｈは比較器４５により試料表
面の焦点位置のパルス数（h_zp）と比較し、ズレ
量（ΔZ）だけ信号をＺ移動機構駆動部４６に送
られＺ移動機構４７を移動する。この様に試料表
面は常に焦点位置Zoを保つ。同図ｂに合焦点時
の、ｃにΔZ焦点ズレ時のタイムチヤートを示す。
以上のように、照明光２８ｌを自動焦点に兼用す
れば、自動焦点用照明光が省略できるので、装置
が簡便となる利点を有する。

次にアライメントについて説明する。

即ち、第７図ａに示すように試料上の領域によ
りフイルタ面Ｆ、周辺領域Ｄの領域で不良品とな
る欠陥の大きさが異なる。領域Ｆでは、前述の如
く、0.5μｍ以上の表面欠陥と4μｍ以上の内部欠陥
を検出する必要があるが、周辺領域Ｄでは撮像管
３の撮像特性に影響がないため、薄板ガラス１
ｄ、のワレ、カケ等の大きな欠陥のみが不良とな
る。この為、検査する前に領域Ｆ，Ｄを検出光学
系に対してアライメントする必要がある。このた
め試料２０を検査以前にアライメント合わせ作業
が必要となる。同図ｂにアライメント合わせ例を
示す。TVカメラで検出した試料像の位置検出マ
ークの各中心位置を求め（中心位置検出には特願
昭53−9273、特開昭56−39407等がある）。各中心
位置と各基準位置とのズレ量Δx₁，Δy₁，Δx₂，
Δy₂を求める試料のズレ量Δθ，Δx，Δyを次式に
より求める。

Δθ（Δy₁−Δy₂）／Ｌ Δx（Δx₁−Δx₂）／ Δy＝Δy₁−Δy₂）／このズレ量をだけ、試料２０をＸ，Ｙ，θ方向
に位置補正した後、再び検出を行ない、ズレ量が
設定された各々の許容値（εθ，εx，εy）以下の
場合は、アライメント終了とみなす。許容値以上
の場合はズレ量を補正し再度画像入力し上記を行
なう。第７図ｃにアライメント合わせのアルゴリ
ズムフローチヤートを示す。

第８〜第１２図に試料２０を走査して検査する
方法を示す。

第８図ａにより試料２０の移動走査例を示す。
試料の移動により試料上を、、…と走査す
る際に、α₁＝υ／t₁、α₂＝−υ／t₂、…の加速度
が生じ検査装置の振動が大きくなり光学系に影響
を及ぼす。加速度αを小さくするためには加速時
間もを長く取るか又は移動速度υを遅くすれば良
いが両方共に検査速度が遅くなる欠点を有する。

第９図ａのようにカウンタバランスＢを使用し
て、カウンタバランス機能の走査を移動機構Ａと
反対方向とし、移動機構の加速度α_Aとカウンタ
バランスの加速度α_Bの加速度方向を逆にし相殺し
て振動を防止し安定化、検査の高速化を計る。

第９図ではカウンタバランスＢは単に振動防止
の役割をはたすのみであるが、カウンタバランス
Ｂにも試料を搭載すれば同時に２ケの試料の検査
が行なえる。これを第１０図に示す。

第１０図に共通のＹ移動機構５０上にＡ，Ｂ
各々のＸ移動機構２式４８，４９を設置し、Ｘ移
動機構４８，４９を対象に移動させ、互いに反対
方向に移動するカウンタバランスとして利用し検
査効率を向上させた例を示す。第１１図ａに各駆
動回路の同期例を、同図ｂに各Ｘ移動機構の移動
速度（V_XA，V_XB）とＹ移動信号のタイムチヤー
トを示す。

第１２図に検出器１８，１８ｈ，１８ｌに一次
元自己走査型撮像素子（例えばCCD）で自己走
査した例を示す。検出器１８の幅をｗ、検出光学
系の倍率をM_X、Ｘ移動機構４８，４９のＸ方向
移動速度をV_Xとした場合、試料上でのＸ方向の
検出幅すなわち検出器１８の１回の自己走査でＸ
方向へ進める距離Ｓ及び移動に必要な時間ｔは次
式で表わすことができる。

Ｓ＝ｗ／Ｍｔ＝Ｓ／V_X 試料２０がＸ方向にＳだけ移動する間に検出器
１８の自己走査が完了しなければならないため検
出器１８の走査時間tm（１〜ｍ画素を走査する時
間）は次式を満足しなければならない。

tmｗ／MV_X 次にTVカメラを用いた場合について説明す
る。即ち第１３図に検出器１８として二次元の検
出器例えばTVカメラを使つて試料面２０全体を
１度に検出する例を示す。透過照明はレンズ５１
により集光しＸ，Ｙ，Ｚ，θ４９，５０，４７，
５９の各移動機構の空洞を通り試料２０を照明す
る。TVカメラ１８ｈ又は１８ｌに結像した試料
像は画像処理を行ない、前述の方法でアライメン
トを行なう。自動焦点は照明Ｌ２８ｌの試料表面
での反射を用い前述の自動焦点を行なう。照明Ｈ
２８ｈ及び照明Ｌ２８ｌは、試料全面を一様に照
明しており欠陥による散乱光はTVカメラ１８
ｈ，１８ｌに結像させ出力信号Vh，Vlを得る。

次に欠陥の分離について説明する。即ち第１４
図に表面に及び内面の各々の欠陥の分布を示す。
VhとVlを各々横軸とたて軸にとり、欠陥２１と
２７の分布領域をプロツトした。欠陥２１と２７
の弁別線の傾斜の逆数m_pを境に欠陥２１と２７
が区別される。

第１５図にブロツク図を、第１６図に各信号の
タイムチヤートを示す。Vh信号は比較回路５３
に入力され閾値Voと比較され、ここで閾値Voは
信号Vhのノイズレベルより大きく設定される。
又Vh，Vlの各信号は割算回路４２に入力し信号
ｍを求める。さらに信号ｍは比較回路５２に入力
し弁別値m_pと比較し信号ｂを得る。信号ｂ＝
“１”は欠陥２７を示す。第１６図イ，ロの場合
はVhがVoより大きく、かつｍがm_pより大きいた
めゲート回路５４が“１”の条件が成立し、Vh
はピークホールド回路５６、サンプルホールド回
路６０を経てＡ／Ｄ変換器５７によりＡ／Ｄ変換
値ｅをゲート６１を経てメモリｈ５８ｈに取り込
む。同様にハ，ニの場合はVhがVoより大きく、
かつｍがm_pより小さいためゲート回路５５が
“１”の条件が成立し、Ａ／Ｄ変換器５７により
VeのＡ／Ｄ変換値ｅをゲート６２を経てメモリ
ｌ５８ｌに取りこむ。

次に欠陥の良・不良判定について説明する。

以上の処理により、欠陥２１（表面欠陥）の欠
陥データは、メモリｈに、欠陥２７（内面欠陥）
の欠陥データは、メモリｌに区別され記憶され
る。さらに欠陥の大きさは、各々のメモリｈ、ｌ
５８ｈ、５８ｌに記憶されたＡ／Ｄ変換値より、
求めることが可能である。

メモリｈ５８ｈには大きさ0.5μｍ以上の欠陥２
１が記憶されており、予め設定された分布（第１
７図）に従い、大、中、小の不良分類を行なう。

メモリｌ５８ｌには大きさ0.5μｍ以上の欠陥２
７が記憶されており、第１８図に示す様に、4μ
ｍ以上の中、大の欠陥のみが不良品となり、小欠
陥は良品として製品となる。

以上のメモリｈとメモリｌ、５８ｈ，５８ｌの
良・不良判定は領域Ｆの場合であるが、領域Ｄに
おいては、第１９図に示すように欠陥２１の大欠
陥のみが不良品となる。これは前述の如く、薄板
ガラス１ｄのワレ、カケなどの大きな欠陥のみが
不良となるからである。領域Ｆ，Ｄの番地情報
は、Ｘ及びＹ移動機構４８，４９，５０に取り付
けられたエンコーダによりメモリｈ，ｌ５８ｈ，
５８ｌに送られる。（図略）次に本発明の別な実施例について説明する。即
ち第２０図、第２１図に本発明の別な実施例を示
す。第２０図に示す様に、0.5μｍの欠陥２１と4μ
ｍの欠陥２７の散乱光の強度（l₂₁とl₂₇）が同一
となる様に設定した入射各i〓の照明Ｌ２８ｌのみ
を用いることにより、前記の信号処理（第２１
図）より簡便な処理が可能となる。即ち、出力
Vlを閾値Vlth（同図ｂ）と比較すれば比較回路１
ケにより簡単に良・不良判定が近似的に可能とな
る。この処理法では、表面と内面の欠陥の区別
（分離）は出来ないが、良・不良判定の目的は十
分である。

第２１図に上記の照明Ｌのみを用いる簡便法で
の良・不良判定処理法（同図ｂ）と前記の照明Ｈ
とＬを用いる処理法（同図ａ）とを比較する為、
両者における欠陥２１と２７の分布を示す。

簡便法ｂにおいては、欠陥２７の中と小の弁別
が厳密法ａと若干異なるが、現場的には、この弁
別でも十分使用出来る。

特に本発明は撮像管面板のみならず、他の透明
面板の欠陥の検出にも適用出来る。

例えば、第２２図に示したLSI半導体露光用に
用いるペリクル６３上の異物２１，２７の検出に
も適用出来る。ペリクル６３は枠６３ａと1μｍ
の透明薄膜２０より成るが、これをホトマスク
（回路パターン６４ａ原版）６４に装着（第２４、
第２５図参照）して、回路パターン６４ａ上に異
物が付着するのを防止する役割を行なう。この装
着後に薄膜外側の4μｍ以上の異物２７は枠６３
ａの焦点はずれ分(H)の効果により露光に影響しな
い。薄膜内側の0.5μｍ以上の異物２１は薄膜に付
着している場合には同様に影響しないが、回路パ
ターン６４ａ上に落下又は転位する場合には影響
を及ぼす。このため、薄膜外側の4μｍ以上の欠
陥２７と内側の欠陥（0.5μｍ以上）を区別して検
出する必要がある。この異物２１，２７の検査も
本発明により、区別して検出可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、従来実
現できなかつた撮像管の光電部等の如く、表面側
からしか照射して検出できないような透明な非常
に薄い試料に対して表面側から複数のレーザ光を
照射して表面側から表面と内部もしくは裏面とで
欠陥を高分解能で、且つ高速度で区別して判定し
て表面と内部もしくは裏面とで異なる基準で欠陥
の良否の検査を高速度で実行することができる効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の概略を示す図、第２
図はダイクロイツクミラーと色フイルタの透過特
性とを示す図、第３図は表面及び内面欠陥の照明
光Ｈ及び照明高Ｌによる各々の散乱光と検出信号
を示す原理図、第４図は照明光の方向による色分
解フイルタの散乱光強度の違いを示す図、第５図
は位置検出器に位置検出素子を使用した自動焦点
例のブロツクと位置検出素子の出力特性とを示す
図、第６図は位置検出に自己走査光検出素子を使
用した自動焦点例のブロツクと信号処理タイムチ
ヤートとを示す図、第７図は試料の領域Ｄ及びＦ
とアライメントと、アライメントによる位置補正
法のフローチヤートとを示す図、第８図は試料移
動方向と、その時の移動速度、加速度、検査ゲー
ト、Ｙ移動信号のタイムチヤートとを示す図、第
９図はカウンタテーブルと、その時の各移動速と
各加速度とを示す図、第１０図は共通のＹ移動機
構上に２式のＸ移動機構を設置し、各Ｘ移動機構
を左右対象に移動させ、各々を互いにカウンタバ
ランスとして高速化した実施例を示す斜視図、第
１１図は第１０図のＸ及びＹ移動機構駆動モータ
同期例のブロツクと移動速度のタイムチヤートと
を示す図、第１２図は散乱光の検出器に一次元自
己走査型撮像素子で自己走査した例の斜視図、第
１３図は散乱光の検出器にTVカメラを使用して
試料面全体を１度に検出する例の概略図、第１４
図は表面及び内面の欠陥のVl，Vhの分布図、第
１５図はVl，Vh各々の信号処理を示す電気回路
ブロツク図、第１６図は第１５図の信号処理のタ
イムチヤート図、第１７図は領域Ｆにおける欠陥
２１の分布図、第１８図は領域Ｆにおける欠陥２
７の分布図、第１９図は領域Ｄにおける欠陥２１
の分布図、第２０図は本発明の他の実施例を示す
原理図、第２１図は第１４図と同様Vh，Vlによ
る分類と第１４図に示す方法をVlのみにより分
類した場合の良・不良判定処理処理法を示す図、
第２２図はペリクルを示す断面図、第２３図はペ
リクルをホトマスクに装着した状態を示す断面
時、第２４図は第２３図の斜視図、第２５図は周
波数分離式単管カラー撮像管の構造を示す断面
図、第２６図は周波数分離式単管カラーカメラの
信号処理を示すブロツク図、第２７図は従来の検
出法を示す原理図、第２８図はフレネルの定理を
示す図（空気中よりｎ＝1.53のガラスへの照射）、
第２９図は入射光の入射角と反射率を説明する
図、第３０図は本発明の原理を説明する図であ
る。１ａ……台板ガラス、１ｂ……色分解用フイル
タ、１ｄ……薄板ガラス、１ｃ……接着剤、２…
…光電膜（光電面）、３……撮像管、３ａ……電
子ビーム、４……被写体、５……レンズ、７……
プリアンプ、８……ローパスフイルタ、９……バ
ンドパスフイルタ、１０……色成分信号、１１…
…色分離回路、１２Ａ，１２Ｂ……検波器、１３
……輝度信号、１４……青色信号、１５……赤色
信号、１６……ビデオ信号変換器、１７……ビデ
オ信号、１８，１８ｈ，１８ｌ……光電変換器、
２０……試料、２１，２７……欠陥、２２……レ
ーザＡ、２３……レーザＢ、２４，２４ｓ，２４
ｐ……反射率、２５，２５ｓ，２５ｐ……入射
光、２６，２６ｓ，２６ｐ……反射光、２８ｈ…
…照明光Ｈ、２８ｌ……照明光Ｌ、２９，３０…
…光源、３１ｈ，３１ｌ……コリメータレンズ、
３２……ビームエクスパンダ、３３……対物レン
ズ、３４……ダイクロイツクミラー、３５……透
過光、３６……反射光、３７……色フイルタ、４
０，４１……検出出力、４２……演算回路、４３
……集光レンズ、４４……検出素子、４４ａ……
自己走査型検出素子、４５……比較器、４６……
Ｚ駆動機構駆動部、４７……Ｚ駆動機構、４８，
４９……Ｘ移動機構、５０……Ｙ移動機構、５１
……レンズ、５２，５３……比較回路、５４，５
５……AND回路、５６……ピークホールド回路、
５７……Ａ／Ｄ変換器、５８ｈ，５８ｌ……メモ
リー、５９……θ回転機構、６０……サンプルホ
ールド回路、６１，６２……ゲート、６３……ペ
リクル、６３ａ……ペリクル枠、６４……ホトマ
スク、６４ａ……ホトマスクの回路パターン。

Claims

【特許請求の範囲】１第１および第２のレーザ光照射手段の各々で
透明な試料に対して表面側から、透明な試料に対
して多くは屈折して透過する大ききな傾斜角度で
所定の波長の第１のレーザ光と透明な試料表面で
殆ど正反射して僅か透過する非常に小さな傾斜角
度で前記第１のレーザ光を異なる波長の第２のレ
ーザ光を透明な試料表面のほぼ同一個所に集光し
て照射し、前記透明な試料面にほぼ垂直な方向で
表面側から前記第１および第２のレーザー光の
各々照射により試料からの散乱光を対物レンズで
集光して波長分離光学系で分離して第１および第
２の光電変換手段の各々で受光して信号に変換
し、該第１および第２の光電変換手段の各々から
得られる信号を比較してそれらの信号の大きさの
比率に基づいて透明な試料表面上とその面内もし
くは裏面上との各々に存在する欠陥を区別して検
出することを特徴とする透明な試料に対する欠陥
検出方法。２前記第１のレーザ光はＰ偏光レーザ光であ
り、第２のレーザ光はＳ偏光レーザ光であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の透明な
試料に対する欠陥検出方法。３透明な試料に対して表面側から、透明な試料
に対して多くは屈折して透過する大きな傾斜角度
で所定の波長の第１のレーザ光と透明な試料表面
で殆ど正反射して僅か透過する非常に小さな傾斜
角度で前記第１のレーザ光を異なる波長の第２の
レーザ光を透明な試料表面のほぼ同一個所に集光
して照射する第１および第２のレーザ光照射手段
と、前記透明な試料面にほぼ垂直な方向で表面側
から前記第１および第２のレーザ光照射手段によ
る第１および第２のレーザ光の各々照射により試
料からの散乱光を集光する対物レンズと、該対物
レンズで集光される散乱光を波長分離する波長分
離光学系と、該波長分離光学系で分離された散乱
光を各々受光して信号に変換する第１および第２
の光電変換手段と、該第１および第２の光電変換
手段の各々から得られる信号を比較してそれらの
信号の大きさの比率に基づいて透明な試料表面上
とその面内もしくは裏面上との各々に存在する欠
陥を区別して検出する検出手段とを備えたことを
特徴とする透明な試料に対する欠陥検出装置。４前記第１のレーザ光照射手段による第１のレ
ーザ光はＰ偏光レーザ光であり、前記第２のレー
ザ光照射手段による第２のレーザ光はＳ偏光レー
ザ光であることを特徴とする特許請求の範囲第３
項記載の透明な試料に対する欠陥検出装置。