JPH09222396A - 欠陥検査方法および装置 - Google Patents

欠陥検査方法および装置

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JPH09222396A
JPH09222396A JP5684196A JP5684196A JPH09222396A JP H09222396 A JPH09222396 A JP H09222396A JP 5684196 A JP5684196 A JP 5684196A JP 5684196 A JP5684196 A JP 5684196A JP H09222396 A JPH09222396 A JP H09222396A
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JP
Japan
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light
defect
inspection object
substrate
pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP5684196A
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English (en)
Inventor
Junichi Matsumura
淳一 松村
Mutsumi Hayashi
睦 林
Masahiro Nishida
昌弘 西田
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 検査対象物上の欠陥の検出感度を向上すると
ともに、検査対象物にパターン形成されている場合に
は、パターン部と非パターン部における検出感度差を是
正する。 【解決手段】 光透過性基体を有する検査対象物の欠陥
を、該検査対象物に光を照射し前記欠陥からの散乱光を
受光手段で検出することにより検出する欠陥検査方法で
あって、検査対象物の反受光手段側に鏡面体を設けて、
前記受光手段で、少なくとも、前記照射光による欠陥か
らの直接散乱光と、前記照射光が一旦検査対象物を透過
し前記鏡面体で反射した後欠陥に照射された間接照射光
による間接散乱光とを検出することを特徴とする欠陥検
査方法および装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、検査対象物の欠陥
を検出する欠陥検査方法および装置に関し、とくに光学
的に高感度で精度よく欠陥を検出可能な欠陥検査方法お
よび装置に関する。
【0002】
【従来の技術】付着異物等による検査対象物上の欠陥を
光学的に検出する方法は各種知られている。例えば、液
晶表示装置用基板等の欠陥を検出する方法として、基板
に光を照射し、該基板からの散乱光を受光して、付着異
物やその他の欠陥を検出する方法がある。
【0003】しかし、従来のこのような方法において
は、以下のような問題がある。すなわち、基板の表面材
質が異なることにより、その表面に付着した異物等の欠
陥からの散乱光光量が異なる。これにより、散乱光を検
出する検査装置においては、基板の種類によって欠陥の
検出感度が異なるばかりか、例えばガラス、透光性プラ
スティックなどの光透過性基体を有する基板上に屈折
率、反射率、吸光率、偏光特性等の光学特性が基体と異
なる部材からなるパターンが形成された基板にあって
は、パターン部表面と他の部位表面とで検出感度が異な
ることになり、欠陥の検出精度上大きな問題となる。
【0004】上記のような問題は、基本的な次のような
原因によると考えられる。例えば図1に示すように、基
板1に光を照射し、基板1上に存在する異物2等の欠陥
からの散乱光を、例えばレンズ3を介して受光手段とし
てのカメラ4で検出する装置において、基板1が光透過
率の高いものである場合には、該異物2へ直接照射され
た光による、異物2からカメラ4方向への直接散乱光の
みが受光されることになる。
【0005】一方、図2に示すように、反射率の高い基
板5の場合には、該基板5上の異物2には、基板5に向
けて直接照射される光6と、基板5の表面で反射した間
接照射光7とが照射され、カメラ4で受光される散乱光
も、直接照射光6による異物2からの散乱光と、間接照
射光7による異物2からの散乱光との両方となる。
【0006】したがって、基板自身の表面材質が異なれ
ば、同じ装置であっても欠陥検出感度が異なることにな
る。また、とくに光透過性能を有する基板にパターン形
成されている場合には、同一基板中でも、パターン部と
非パターン部とで検出感度が異なることになる。つま
り、パターン部では基本的に図2に示した散乱になり、
非パターン部では基本的に図1に示した散乱になるから
である。このような検出感度差は、欠陥検出精度低下の
原因となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、とくに光透過性能を有する基板等を検査対象物とす
る場合において、その欠陥検出感度を向上することにあ
る。また、該検査対象物にパターン形成されている場合
にあっても、パターン部と非パターン部との間の検出感
度差を低減し、欠陥検出精度を向上することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の欠陥検査方法は、光透過性基体を有する検
査対象物の欠陥を、該検査対象物に光を照射し前記欠陥
からの散乱光を受光手段で検出することにより検出する
欠陥検査方法であって、検査対象物の反受光手段側に鏡
面体を設けて、前記受光手段で、少なくとも、前記照射
光による欠陥からの直接散乱光と、前記照射光が一旦検
査対象物を透過し前記鏡面体で反射した後欠陥に照射さ
れた間接照射光による間接散乱光とを検出することを特
徴とする方法からなる。
【0009】また、本発明に係る欠陥検査装置は、光透
過性基体を有する検査対象物に光を照射する照光手段
と、検査対象物側からの散乱光を検出する受光手段と、
検査対象物の反受光手段側に設けられた鏡面体とを有す
ることを特徴とするものからなる。
【0010】このような方法および装置においては、検
査対象物上に、前記基体と光学特性の異なる部材からな
るパターン、たとえば基本的に非光透過部からなるパタ
ーンが周期的に配設された構造に形成されている場合に
は、該検査対象物と受光手段との間の光路に空間フィル
タを設け、該空間フィルタによってパターン部からの散
乱光の成分のみを減衰あるいは除去することが好まし
い。このようにすれば、パターン部からの散乱光の影響
を除去した状態にて、欠陥からの散乱光をより高感度で
かつ精度よく検出することが可能になる。
【0011】とくにパターンが、非光透過部が周期的に
配設された構造に形成されている場合には、鏡面体を、
パターン間を透過した光が鏡面体で反射した後再びパタ
ーン間を透過できる位置に決めることが好ましい。この
ようにすれば、鏡面体による間接照射光を最も効率良く
使用できる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態について、図面を参照して説明する。まず、図3
に、検査対象物が光透過性能を有する基板11(基
体)、例えばガラス基板である場合について説明する。
基板11に向けて、照光手段12から光13が照射され
る。この照射光13は、平行光(コヒーレント光)であ
ることが好ましく、例えばレーザビームによってそのよ
うな平行光を作り出せる。
【0013】基板11上に、例えば異物14が付着して
いると、上記照射光13は異物14に当たって散乱す
る。この散乱光15の一部が、基板11の上方に設けら
れたレンズ16を介して集光され、受光手段17、例え
ば受光センサを備えたカメラによって検出される。
【0014】基板11の反受光手段側には、鏡面体18
が設けられる。照射光13のうち、基板11を透過した
光は、鏡面体18で反射し、反射した光のうち異物14
に照射された光は、該異物14の表面から散乱する。こ
の散乱光の一部もまた、上記同様レンズ16を介して受
光手段17によって検出される。すなわち、間接照射光
19による散乱光もまた、異物14からの散乱光として
検出される。さらに、異物14からの散乱光の一部も、
基板11を透過した後鏡面体18で反射され、再び基板
11を透過してレンズ16方向に向かう。
【0015】したがって、鏡面体18を設置しない場合
に比べ、異物14からの散乱光光量が増大され、それだ
け異物14(欠陥)の検出感度が向上する。
【0016】なお、鏡面体18は、基板11の裏面に密
着させてもよく、裏面から離して設置してもよい。離す
場合には、基板11と平行に設置することが好ましい。
【0017】図4に、検査対象物が光透過性能を有する
基板21であり、該基板21上に、基本的に非光透過部
からなるパターン22が形成されている場合を示す。こ
の場合には、異物14が完全に非パターン部にある場
合、基本的な図3に示したと同様の状態で検出される。
【0018】また、異物14が、図示したように非パタ
ーン部とパターン部22とにまたがった位置にあるよう
な場合、異物14には、直接照射光13と、一旦非パタ
ーン部を透過して鏡面体18で反射し、再び非パターン
部を透過してきた間接照射光19と、パターン部22上
で反射し異物14に向けて照射される間接照射光(図示
略)とが照射される可能性がある。したがって、異物1
4からの散乱光としては、上記直接照射光による散乱光
と、上記二種の間接照射光による散乱光とが検出される
可能性が生じる。
【0019】さらに、異物14が完全にパターン部22
上に存在する場合には、基本的に前述の図2に示したと
同様の状態で検出される。
【0020】したがって、異物14がいずれの位置に存
在する場合にあっても、間接照射光による散乱光が有効
に検出されることになり、検出される散乱光光量が増大
されて検出感度が向上する。そして、いずれの位置にお
いても間接照射光が有効利用され、直接照射光による散
乱光とともに間接照射光による散乱光が検出されること
になるから、検出される散乱光光量に、異物の存在位置
による差がほとんど無くなり、パターン部22上におけ
る欠陥検出感度と、非パターン部上における欠陥検出感
度との間の感度差が極めて小さくなる。この感度差是正
により、欠陥検出精度も向上する。
【0021】上記のようなパターン付き基板であって、
かつ、該パターンが周期的構造を有する場合において
は、鏡面体18の設置条件が次の条件を満たすと、最も
効率が高い。
【0022】すなわち、図5に示すように、直接照射光
13の基板21に対する照射角をθ、パターン周期を
d、基板21の板厚をt、基板21の屈折率をn、空気
の屈折率をn0 、基板21と鏡面体18との距離をLと
するとき、下記式 2〔t・ sin(arcsin(n0/n・sin θ)) +L・sin
θ〕=m×d を満たすとき、効率は最も高い。ここで、mは0または
正の整数である。この条件は、基板21の非パターン部
を透過した光が、鏡面体18で反射した後、再び、丁度
別の非パターン部を透過していく条件である。照射領域
が狭い場合、mが小さいほど効率は高い。
【0023】
【実施例】次に、より具体的な実施例を、空間フィルタ
を用いる場合について説明する。図6および図7は、本
発明の一実施例に係る欠陥検査装置を示している。図に
おいて、31は照光手段としてのレーザ光源を示してお
り、光源31からのコヒーレント光(平行光)が、検査
対象物32に照射される。本実施例では、検査対象物3
2は、その表面に周期的な形状のパターン32aが形成
された、液晶表示装置用のガラス基板からなっている。
【0024】検査対象物32からの散乱光は、フーリエ
変換レンズ33を介して空間フィルタ34の面上に集光
され、パターン32aによる散乱光の成分のみが除去さ
れた後、逆フーリエ変換レンズ35を介して、一次元セ
ンサまたは二次元センサを有する受光手段36上に集光
され、該受光手段36で散乱光が検出される。この受光
手段36からの出力に基づいて、信号処理手段37で、
検出された散乱光の信号が処理され、検査対象物32上
の欠陥として検出される。
【0025】検査対象物32の反受光手段側には、鏡面
体38が設けられており、前述した原理に基づき、間接
照射光による散乱光も欠陥検出に利用される。
【0026】空間フィルタ34は、図7に示すように、
パターン部32aからの散乱光の成分のみを、該フィル
タ34上に予め設定された遮光パターン34aで除去す
る。このような遮光パターン34aは、例えばこの系の
中に未露光の写真乾板をセットして露光し、それを現像
すれば、検査対象物32のパターン32aに対応した遮
光パターン34aとして比較的簡単に形成できる。
【0027】このように空間フィルタ34を用いた光学
系とすることにより、とくに周期的な形状のパターン3
2aが形成された検査対象物32について、該パターン
32aによる散乱光成分を効率よく除去でき、欠陥によ
る散乱光成分のみが精度よく検出されることになる。
【0028】なお、上記実施例では、空間フィルタ34
を用いた系について説明したが、本発明は、空間フィル
タを用いることなく、受光手段で検出した画像を処理す
る方法によっても可能であり、そのような装置構成とす
ることも可能である。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の欠陥検査
方法および装置によれば、光透過性基体を有する検査対
象物の反受光手段側に鏡面体を設けて、鏡面体からの反
射光である間接照射光による散乱光も欠陥検出に利用で
きるようにしたので、欠陥検出感度を大幅に向上するこ
とができ、欠陥検出精度を向上することができる。
【0030】また、検査対象物にパターン形成されてい
る場合には、パターン部と非パターン部の感度差を是正
することができ、このような検査対象物に対しても欠陥
検出精度を向上することができる。とくに周期的な構造
のパターンが形成されている場合等には、空間フィルタ
を用いることにより、一層高精度の欠陥検出が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の欠陥検査方法を示す概略構成図である。
【図2】従来の別の欠陥検査方法を示す概略構成図であ
る。
【図3】本発明の欠陥検査方法を示す概略構成図であ
る。
【図4】本発明の別の欠陥検査方法を示す概略構成図で
ある。
【図5】パターン付き検査対象物と鏡面体との最適位置
関係を示す説明図である。
【図6】本発明において空間フィルタを用いた場合の系
を示す概略斜視図である。
【図7】図6の系における空間フィルタの機能を説明す
るための概略側面図である。
【符号の説明】
11、21、32 検査対象物としての基板 12 照光手段 13 (直接)照射光 14 欠陥としての異物 15 散乱光 16 レンズ 17、36 受光手段 18、38 鏡面体 19 間接照射光 22、32a パターン 31 照光手段としてのレーザ光源 33 フーリエ変換レンズ 34 空間フィルタ 34a 遮光パターン 35 逆フーリエ変換レンズ 37 信号処理手段

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光透過性基体を有する検査対象物の欠陥
    を、該検査対象物に光を照射し前記欠陥からの散乱光を
    受光手段で検出することにより検出する欠陥検査方法で
    あって、検査対象物の反受光手段側に鏡面体を設けて、
    前記受光手段で、少なくとも、前記照射光による欠陥か
    らの直接散乱光と、前記照射光が一旦検査対象物を透過
    し前記鏡面体で反射した後欠陥に照射された間接照射光
    による間接散乱光とを検出することを特徴とする欠陥検
    査方法。
  2. 【請求項2】 前記検査対象物上に前記基体と光学特性
    の異なる部材からなるパターンが周期的に形成されてい
    る、請求項1の欠陥検査方法。
  3. 【請求項3】 検査対象物に平行光を照射する、請求項
    1または2の欠陥検査方法。
  4. 【請求項4】 前記検査対象物上に前記基体と光学特性
    の異なる部材からなるパターンが周期的に形成されてお
    り、該パターン間を通過した光が前記鏡面体で反射した
    後、再びパターン間を通過させることを特徴とする、請
    求項1ないし3のいずれかに記載の欠陥検査方法。
  5. 【請求項5】 前記検査対象物上に前記基体と光学特性
    の異なる部材からなるパターンが周期的に形成されてお
    り、該検査対象物と前記受光手段との間の光路で、空間
    フィルタにより、前記パターンによる散乱光の成分のみ
    減衰または除去する、請求項1ないし4のいずれかに記
    載の欠陥検査方法。
  6. 【請求項6】 光透過性基体を有する検査対象物に光を
    照射する照光手段と、検査対象物側からの散乱光を検出
    する受光手段と、検査対象物の反受光手段側に設けられ
    た鏡面体とを有することを特徴とする欠陥検査装置。
  7. 【請求項7】 前記検査対象物上に前記基体と光学特性
    の異なる部材からなるパターンが周期的に形成されてい
    る、請求項6の欠陥検査装置。
  8. 【請求項8】 前記照光手段が検査対象物に平行光を照
    射する手段である、請求項6または7の欠陥検査装置。
  9. 【請求項9】 前記検査対象物上に前記基体と光学特性
    の異なる部材からなるパターンが周期的に形成されてお
    り、前記鏡面体が、該パターン間を透過した光が鏡面体
    で反射した後再びパターン間を透過できる位置に決める
    ことが可能に構成されている、請求項6ないし8のいず
    れかに記載の欠陥検査装置。
  10. 【請求項10】 前記検査対象物が前記基体と光学特性
    の異なる部材からなるパターンが周期的に形成されたも
    のであり、該検査対象物と前記受光手段との間の光路
    に、前記パターンによる散乱光の成分のみ減衰または除
    去する空間フィルタが設けられている、請求項6ないし
    9のいずれかに記載の欠陥検査装置。
  11. 【請求項11】 前記検査対象物と空間フィルタとの間
    にフーリエ変換レンズが、空間フィルタと受光手段との
    間に逆フーリエ変換レンズがそれぞれ設けられている、
    請求項10の欠陥検査装置。
JP5684196A 1996-02-19 1996-02-19 欠陥検査方法および装置 Pending JPH09222396A (ja)

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JP (1) JPH09222396A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006349576A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Moritex Corp 反射光及び透過光による目視検査用照明装置
JP2013253903A (ja) * 2012-06-08 2013-12-19 Mutual Corp 検査装置および検査方法

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006349576A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Moritex Corp 反射光及び透過光による目視検査用照明装置
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