JPH09229871A - 微粒子検出方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面の平坦度を保ちにくいフィルム基板の表
面に微粒子が付着しているか否かを簡単な装置で容易に
検出することができるようにする。 【解決手段】 搬送される長尺なフィルム基板２を受け
ローラ６に受けさせると、この受け部分におけるフィル
ム基板２の表面の微小な範囲の平坦度（つまり、微小な
範囲の直線度）を容易に高いものとすることができる。
そして、受けローラ６の軸方向の一方側に配置されたレ
ーザー光発生部１４からレーザー光１５を照射し、この
照射光を受けローラ６の軸方向の他方側に配置された受
光素子１６で受光する。フィルム基板２の表面に微粒子
が付着している場合には、この付着微粒子によってレー
ザー光１５が遮られ、受光素子１６の受光量が減少す
る。これにより、フィルム基板２の表面に微粒子が付着
しているか否かを検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は微粒子検出方法お
よびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣやＬＳＩなどのデバイスやその他の
デバイスを製造する場合、製造工程中に発生した微粒子
（異物）がシリコンウエハやガラス基板などの基板の表
面に付着することがある。そこで、微粒子付着による不
良品発生を防止するために、基板の表面に微粒子が付着
しているか否かの検査を行っている。

【０００３】従来のこのような微粒子検出方法として
は、光散乱法を利用した方法がある。この光散乱法を利
用した微粒子検出方法では、レーザー光などの方向性を
持つ強い光を基板の表面にＸＹ方向に走査して照射し、
基板の表面に微粒子が付着している場合、照射光が微粒
子によって散乱され、この微弱な散乱光を検出すること
により、基板の表面に付着している微粒子を検出してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光散乱
法を利用した微粒子検出方法では、シリコンウェハやガ
ラス基板のように、表面の平坦度を高くすることができ
るものの場合には、微粒子検出が可能であるが、表面の
平坦度を保ちにくいフィルム基板の場合には、微粒子検
出が極めて困難であるという問題があった。また、光を
ＸＹ方向に走査して照射しているので、装置が複雑で高
価となり、しかも基板の表面が大きすぎると対応しにく
いという問題があった。この発明の課題は、基板がフィ
ルム基板であってもその表面に微粒子が付着しているか
否かを簡単な装置で容易に検出することができ、また基
板の表面がある程度大きくても対応することができるよ
うにすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る微粒子検出方法は、基板を搬送し、前記基板の搬送方
向に対して直交する方向の一方側からレーザー光などの
方向性を持つ光を前記基板の搬送方向に対して直交する
方向の他方側に向かってかつ前記基板の表面に沿って該
表面と平行に照射し、この照射光を前記基板の搬送方向
に対して直交する方向の他方側で受光し、この受光結果
に基づいて前記基板の表面に微粒子が付着しているか否
かを検出するようにしたものである。請求項２記載の発
明に係る微粒子検出方法は、基板を搬送し、前記基板の
搬送方向に対して直交する方向の一方側からレーザー光
などの方向性を持つ光を前記基板の搬送方向に対して直
交する方向の他方側に向かってかつ前記基板の表面の前
記基板の搬送方向に対して直交する方向のほぼ全域に全
反射角度以内で照射し、この照射光を前記基板の搬送方
向に対して直交する方向の他方側で受光し、この受光結
果に基づいて前記基板の表面に微粒子が付着しているか
否かを検出するようにしたものである。請求項４記載の
発明に係る微粒子検出装置は、搬送される基板を受ける
受け部材と、前記受け部材の近傍であって前記基板の搬
送方向に対して直交する方向の一方側に設けられ、レー
ザー光などの方向性を持つ光を前記基板の搬送方向に対
して直交する方向の他方側に向かってかつ前記基板の表
面に沿って該表面と平行に照射する発光手段と、前記受
け部材の近傍であって前記基板の搬送方向に対して直交
する方向の他方側に設けられ、前記発光手段からの照射
光を受光する受光手段と、前記受光手段による受光結果
に基づいて前記基板の表面に微粒子が付着しているか否
かを算出する算出手段とを具備したものである。請求項
５記載の発明に係る微粒子検出装置は、搬送される基板
を受ける受け部材と、前記受け部材の近傍であって前記
基板の搬送方向に対して直交する方向の一方側に設けら
れ、レーザー光などの方向性を持つ光を前記基板の搬送
方向に対して直交する方向の他方側に向かってかつ前記
基板の表面の前記基板の搬送方向に対して直交する方向
のほぼ全域に全反射角度以内で照射する発光手段と、前
記受け部材の近傍であって前記基板の搬送方向に対して
直交する方向の他方側に設けられ、前記発光手段からの
照射光を受光する受光手段と、前記受光手段による受光
結果に基づいて前記基板の表面に微粒子が付着している
か否かを算出する算出手段とを具備したものである。

【０００６】この発明によれば、基板を搬送し、所定の
個所において基板の搬送方向に対して直交する方向の一
方側から照射した光を基板の搬送方向に対して直交する
方向の他方側で受光すればよいので、照射光に対応した
所定の個所においてのみ基板の表面の平坦度が高ければ
よいことになる。この結果、基板が長尺なフィルム基板
である場合、搬送されるフィルム基板をローラで受ける
と、ローラで受けた部分におけるフィルム基板の表面の
微小な範囲の平坦度（つまり、微小な範囲の直線度）を
容易に高くすることができ、したがって基板がフィルム
基板であってもその表面に微粒子が付着しているか否か
を容易に検出することができる。また、発光手段および
受光手段を固定し、基板を搬送すればよいので、装置を
簡単化することができる。さらに、基板の搬送方向に対
して直交する方向の一方側から照射した光を基板の搬送
方向に対して直交する方向の他方側で受光すればよいの
で、基板の表面がある程度大きくても対応することがで
きる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の一実施形態にお
ける微粒子検出装置を備えたフィルム基板処理装置の概
略構成を示したものである。このフィルム基板処理装置
においては、供給ロール１から繰り出された長尺なフィ
ルム基板２は矢印Ａで示される搬送方向に搬送され、ス
プロケット３、フィルム基板処理部４、ガイドローラ
５、受けローラ６、ガイドローラ７およびスプロケット
８を順次経た後、巻取ロール９に巻き取られるようにな
っている。このうちフィルム基板処理部４は、この発明
と直接的には関係ないが、フィルム基板２に対して印
刷、露光、エッチングなどの何らかの処理を行う部分で
ある。そして、このフィルム基板処理部４を通過した後
のフィルム基板２の表面に微粒子が付着しているか否か
を受けローラ６の部分からなる微粒子検出装置で検出す
るようになっている。

【０００８】図２は受けローラ６の部分からなる微粒子
検出装置の概略構成を示したものである。受けローラ６
のシャフト１１の両端部は軸受ブロック１２、１３に回
転可能に取り付けられている。一方の軸受ブロック１２
の上面の所定の個所（つまり、フィルム基板２の矢印Ａ
で示す搬送方向に対して直交する方向の一方側）にはレ
ーザー光発生部１４が設けられている。レーザー光発生
部１４は、後で説明するように、レーザー光１５を発生
するものである。他方の軸受ブロック１３の上面の所定
の個所（つまり、フィルム基板２の搬送方向に対して直
交する方向の他方側）には受光素子１６が設けられてい
る。受光素子１６は、レーザー光発生部１４から照射さ
れたレーザー光１５を受光し、その受光量に応じた起電
力を発生するようになっている。受光素子１６にはアン
プ１７が接続され、アンプ１７にはハイパスフィルタ１
８が接続され、ハイパスフィルタ１８にはカウンタ１９
が接続されている。アンプ１７、ハイパスフィルタ１８
およびカウンタ１９の作用については後で説明する。

【０００９】次に、図１に示すフィルム基板処理部４を
通過した後のフィルム基板２の表面に微粒子が付着して
いるか否かを検出する場合について説明する。図１に示
すように、一対のガイドローラ５、７によってテンショ
ンを付与されたフィルム基板２は、図２に示すように、
受けローラ６の上面に沿って搬送される。この場合、受
けローラ６によって受けられた部分におけるフィルム基
板２の表面の微小な範囲の平坦度（つまり、微小な範囲
の直線度）は容易に高いものとすることができる。

【００１０】そして、受けローラ６によって受けられた
部分におけるフィルム基板２の表面に対して、レーザー
光発生部１４からレーザー光１５を照射する。このレー
ザー光１５の照射の方法としては、２通りある。１つ
は、図３（Ａ）に示すように、レーザー光１５を受光素
子１６に向かって（つまり、フィルム基板２の搬送方向
に対して直交する方向の他方側に向かって）かつフィル
ム基板２の表面に沿って該表面に平行に照射する方法で
ある。もう１つは、図３（Ｂ）に示すように、レーザー
光１５を受光素子１６に向かってかつフィルム基板２の
表面の幅方向全域に全反射角度以内で照射する方法であ
る。いずれの照射方法の場合も、一例として、レーザー
光１５のスポット径が１ｍｍ、フィルム基板２の幅が１
５８ｍｍであると、フィルム基板２の表面の幅方向全域
を十分に照射することができ、また最小径が３μｍ程度
の微粒子を検出することができる。

【００１１】そして、受けローラ６によって受けられた
部分におけるフィルム基板２の表面に微粒子が付着して
いる場合には、レーザー光１５が微粒子によって遮ら
れ、この遮られた分に応じて受光素子１６の受光量が減
少することになる。すると、受光素子１６は受光量に応
じた起電力（最大１Ｖ）を発生する。したがって、受光
素子１６からの出力は、例えば図４（Ａ）に示すよう
に、フィルム基板２の表面に微粒子が付着していない場
合、１Ｖとなり、フィルム基板２の表面に微粒子が付着
している場合、この付着している微粒子の大きさや数に
より左右されるが、１Ｖよりも適宜に小さくなる。な
お、図４（Ａ）において、横軸は時間（つまり、フィル
ム基板２の搬送速度に応じたフィルム基板２の長手方向
の位置）を表わしている。

【００１２】この受光素子１６からの出力はアンプ１７
に供給され、例えば図４（Ｂ）に示すように、１０倍程
度に増幅された信号とされる。アンプ１７からの出力は
ハイパスフィルタ１８に供給され、例えば図４（Ｃ）に
示すように、微分された信号とされる。ハイパスフィル
タ１８からの出力はカウンタ１９に供給される。カウン
タ１９では、例えば図４（Ｃ）に示すように、予め設定
されたしきい値よりも大きい信号のみをカウントするよ
うになっている。

【００１３】カウンタ１９で予め設定されたしきい値よ
りも大きい信号のみをカウントするのは、レーザー光１
５の照射の方法が図３（Ａ）に示す場合には、フィルム
基板２の厚さのばらつきに起因して、受光素子１６の受
光量が微妙に変化するが、これの影響を受けないように
するためである。一方、レーザー光１５の照射の方法が
図３（Ｂ）に示す場合には、フィルム基板２の表面状態
の違いに起因して、受光素子１６の受光量が微妙に変化
するが、これの影響を受けないようにするためである。
このしきい値は変更可能となっている。そして、カウン
タ１９からの出力により、フィルム基板２の表面に径３
μｍ程度以上の微粒子が付着している場合、この微粒子
がフィルム基板２の長手方向のどの位置に付着している
かを検出することができることになる。

【００１４】以上のように、この微粒子検出装置では、
受けローラ６によって受けられた部分におけるフィルム
基板２の表面の微小な範囲の平坦度（つまり、微小な範
囲の直線度）を容易に高くすることができるので、表面
の平坦度を保ちにくいフィルム基板２であってもその表
面に微粒子が付着しているか否かを容易に検出すること
ができる。また、レーザー光発生部１４および受光素子
１６を固定し、フィルム基板２を搬送すればよいので、
装置を簡単化することができる。さらに、フィルム基板
２の搬送方向に対して直交する方向の一方側から照射し
たレーザー光１５をフィルム基板２の搬送方向に対して
直交する方向の他方側で受光すればよいので、フィルム
基板２の表面（つまり、幅方向の長さ）がある程度大き
くても対応することができる。

【００１５】なお、上記実施形態では、図３（Ａ）に示
すように、径が一定の受けローラ６にフィルム基板２の
幅方向全域を受けさせているが、これに限定されるもの
ではない。例えば、図５（Ａ）に示すように、受けロー
ラ６の両端部を漸次小径となるようにし、これら小径の
部分にフィルム基板２の幅方向両端部のスプロケットホ
ール形成領域２ａを受けさせるようにしてもよい。この
ようにした場合には、フィルム基板２の幅方向両端部の
スプロケットホール形成領域２ａにスプロケットホール
（図示せず）を形成する際にバリが発生していても、こ
のバリを微粒子と間違えて検出しないようにすることが
できる。レーザー光１５の照射方法が図５（Ｂ）に示す
場合には、レーザー光１５をフィルム基板２の幅方向両
端部のスプロケットホール形成領域２ａを除く領域に照
射するようにすればよい。

【００１６】また、上記実施形態では、長尺なフィルム
基板２の表面に微粒子が付着しているか否かを検出する
場合について説明したが、図６に示すように、ガラス基
板２１の表面に微粒子が付着しているか否かを検出する
ようにすることもできる。すなわち、搬送されるガラス
基板２１を少なくとも２本の受けローラ６、６によって
受け、これにより搬送されるガラス基板２１の表面の平
坦度を保ち、所定の受けローラ６によって受けられた部
分におけるガラス基板２１の表面に微粒子が付着してい
るか否かを検出するようにしてもよい。この場合、他の
受けローラ６のシャフト１１の両端部は、軸受ブロック
１２、１３に図示しないねじなどによって取り付けられ
た軸受板２２、２３の各所定の個所に設けられた軸受１
４、２５に回転可能に取り付けられている。なお、２本
の受けローラ６、６の代わりに、コンベアや移動式テー
プルなどを用いるようにしてもよい。

【００１７】ところで、図２に示すもののうちフィルム
基板２を除く部分は一体化されているので、この部分を
ユニット化し、かつ軸受ブロック１２、１３の下面部な
どをマグネット部とし、図１に示すフィルム基板処理装
置に対して取外し可能に装着するようにしてもよい。ま
た、必要に応じて、例えば図６に示す軸受板２２、２３
などを用いることにより、図１に示す一対のガイドロー
ラ５、７をもユニット化するようにしてもよい。さら
に、図６示すもののうちガラス基板２１を除く部分は一
体化されているので、この部分をユニット化し、かつ軸
受ブロック１２、１３の下面部などをマグネット部と
し、図示しないガラス基板処理装置に対して取外し可能
に装着するようにしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、基板を搬送し、所定の個所において基板の搬送方向
に対して直交する方向の一方側から照射した光を基板の
搬送方向に対して直交する方向の他方側で受光すればよ
いので、照射光に対応した所定の個所においてのみ基板
の表面の平坦度が高ければよいことになる。この結果、
基板が長尺なフィルム基板である場合、搬送されるフィ
ルム基板をローラで受けると、ローラで受けた部分にお
けるフィルム基板の表面の微小な範囲の平坦度（つま
り、微小な範囲の直線度）を容易に高くすることがで
き、したがって基板がフィルム基板であってもその表面
に微粒子が付着しているか否かを容易に検出することが
できる。また、発光手段および受光手段を固定し、基板
を搬送すればよいので、装置を簡単化することができ
る。さらに、基板の搬送方向に対して直交する方向の一
方側から照射した光を基板の搬送方向に対して直交する
方向の他方側で受光すればよいので、基板の表面がある
程度大きくても対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態における微粒子検出装置
を備えたフィルム基板処理装置の概略構成図。

【図２】図１に示す受けローラの部分からなる微粒子検
出装置の概略構成図。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれレーザー光発生部か
らのレーザー光の照射の各例を説明するために示す図。

【図４】（Ａ）は受光素子からの出力を説明するために
示す図、（Ｂ）はアンプからの出力を説明するために示
す図、（Ｃ）はハイパスフィルタからの出力を説明する
ために示す図。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ特殊な受けローラを
用いた場合におけるレーザー光発生部からのレーザー光
の照射の各例を説明するために示す図。

【図６】微粒子検出装置の他の例の概略構成図。

【符号の説明】

２ フィルム基板 ６ 受けローラ １２、１３ 軸受ブロック １４ レーザー光発生部 １５ レーザー光 １６ 受光素子 １７ アンプ １８ ハイパスフィルタ １９ カウンタ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を搬送し、前記基板の搬送方向に対
   して直交する方向の一方側からレーザー光などの方向性
   を持つ光を前記基板の搬送方向に対して直交する方向の
   他方側に向かってかつ前記基板の表面に沿って該表面と
   平行に照射し、この照射光を前記基板の搬送方向に対し
   て直交する方向の他方側で受光し、この受光結果に基づ
   いて前記基板の表面に微粒子が付着しているか否かを検
   出することを特徴とする微粒子検出方法。
2. 【請求項２】 基板を搬送し、前記基板の搬送方向に対
   して直交する方向の一方側からレーザー光などの方向性
   を持つ光を前記基板の搬送方向に対して直交する方向の
   他方側に向かってかつ前記基板の表面の前記基板の搬送
   方向に対して直交する方向のほぼ全域に全反射角度以内
   で照射し、この照射光を前記基板の搬送方向に対して直
   交する方向の他方側で受光し、この受光結果に基づいて
   前記基板の表面に微粒子が付着しているか否かを検出す
   ることを特徴とする微粒子検出方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の発明において、
   前記基板は長尺なフィルム基板からなることを特徴とす
   る微粒子検出方法。
4. 【請求項４】 搬送される基板を受ける受け部材と、前
   記受け部材の近傍であって前記基板の搬送方向に対して
   直交する方向の一方側に設けられ、レーザー光などの方
   向性を持つ光を前記基板の搬送方向に対して直交する方
   向の他方側に向かってかつ前記基板の表面に沿って該表
   面と平行に照射する発光手段と、前記受け部材の近傍で
   あって前記基板の搬送方向に対して直交する方向の他方
   側に設けられ、前記発光手段からの照射光を受光する受
   光手段と、前記受光手段による受光結果に基づいて前記
   基板の表面に微粒子が付着しているか否かを算出する算
   出手段とを具備することを特徴とする微粒子検出装置。
5. 【請求項５】 搬送される基板を受ける受け部材と、前
   記受け部材の近傍であって前記基板の搬送方向に対して
   直交する方向の一方側に設けられ、レーザー光などの方
   向性を持つ光を前記基板の搬送方向に対して直交する方
   向の他方側に向かってかつ前記基板の表面の前記基板の
   搬送方向に対して直交する方向のほぼ全域に全反射角度
   以内で照射する発光手段と、前記受け部材の近傍であっ
   て前記基板の搬送方向に対して直交する方向の他方側に
   設けられ、前記発光手段からの照射光を受光する受光手
   段と、前記受光手段による受光結果に基づいて前記基板
   の表面に微粒子が付着しているか否かを算出する算出手
   段とを具備することを特徴とする微粒子検出装置。
6. 【請求項６】 請求項４または５記載の発明において、
   前記基板は長尺なフィルム基板からなり、前記受け部材
   はローラからなることを特徴とする微粒子検出装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の発明において、前記フィ
   ルム基板の幅方向両側にはスプロケットホールが形成さ
   れ、前記ローラの両側であって前記スプロケットホール
   に対応する部分は小径とされていることを特徴とする微
   粒子検出装置。