JPH0961365A - 表面欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置自体を大型化することなく、被検体の大
型化にも対応することができる表面欠陥検査装置を提供
する。 【解決手段】 光源から導いた光をライン状にし、角度
θ₀ で被検体３１表面を照明するように配置した照明部
３０と、被検体３１表面からの正反射光を撮像するため
に角度θ₀ の位置に配置した第１の撮像部３５ｂと、被
検体３１表面からの回折光を撮像するために垂直な位置
に配置した第２の撮像部３５ａと、被検体３１表面から
の散乱光を撮像するために角度θ₁ の位置に配置した第
３の撮像部３５ｃと、照明部３０及び第１，第２，第３
の撮像部３５ｂ，３５ａ，３５ｃと被検体３１を相対的
に移動させる被検体移送手段と、被検体移送手段を制御
する制御手段と、第１，第２，第３の撮像部３５ｂ，３
５ａ，３５ｃで撮像した画像データを処理する画像処理
手段とを具備した。

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、ウエハ或いは液
晶ガラス基板等の表面の欠陥を検査する表面欠陥検査装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９に示す液晶ガラス基板は、一般にガ
ラス板から成る基板１上に、成膜層２を介してパターン
化したレジスト３を設けたものである。ところが、フォ
ト・リソグラフィ・プロセスラインにおいて、基板表面
に塗布したレジストに膜厚むら或いは塵埃の付着等があ
ると、エッチング後のパターンの線幅不良やパターン内
のピンホール等といった欠陥の生じる原因となってい
た。

【０００３】また、レジスト現像後の液晶パネル基板
は、図９（ａ）に示すように、レジスト残膜上の平らな
部分Ａと、レジストの無い平らな部分Ｂと、両者の間に
ある段差の側面Ｃの３つの部分に分けることができる。
ところが、側面Ｃが正常なときは、例えば図９（ｂ）の
ような傾斜部を形成しているのに対し、側面Ｃに欠陥が
生じているときは、例えば図９（ｃ）のような傾斜部を
形成していた。そのため、エッチング前の液晶ガラス基
板に上記欠陥の有無を全数検査することは通常行われて
いた。

【０００４】特開平７−２７７０９号公報には、上述し
たそれぞれの欠陥検出に適した表面欠陥検査装置につい
て開示されている。以下に、図９〜図１２を用いて説明
する。図１０に示す装置は、後述する第１の観察方法と
第２の観察方法とを備えた表面欠陥検査装置を示したも
のである。第１の観察方法とは、ウエハ或いは液晶ガラ
ス基板（以下、被検体と称する。）４で正反射した光束
の観察を行うものである。この観察が行える光学系につ
いて以下に詳述する。

【０００５】ランプハウス５には、ハロゲンランプ６と
コンデンサレンズ７とが熱線吸収フィルタ８を介して備
えられており、ハロゲンランプ６からの光を平行光束に
変換するようにしている。回転ホルダ９には、複数の干
渉フィルタと白色光照明用の空穴１つ（図示せず）が収
められており、これを図示していないモータで回転する
ことにより、所望の干渉フィルタを光路内に挿入するこ
とができる。干渉フィルタからの光束は、集光レンズ１
０とファイバ束１１、拡散板１２、絞り１３とを介し
て、強度分布が平均化された２次光源にする。拡散板１
２は、コリメータレンズ１４の焦点位置にハーフミラー
１５を介して設置し、ハーフミラー１５で反射した光束
がコリメータレンズ１４で平行光束となり、コリメータ
レンズ１４の下方に載置した被検体４に垂直入射できる
ようにする。なお、コリメータレンズ１４の径は、１回
の検査で被検体全面或いは何分割かしたうちの１面が見
える程度のものを用いる。

【０００６】次に、被検体４で反射する光束を観察する
ために、コリメータレンズ１４の焦点位置にハーフミラ
ー１５を介して、結像レンズ１６と結像レンズ１６によ
って被検体４表面の像が結像されるＣＣＤ１７とが設け
られている。以下に、上記構成の動作について説明す
る。ランプハウス６から出射した白色光は、回転ホルダ
９の干渉フィルタで狭帯域光に変換した後、ファイバ束
１１に導いて拡散板１２を照射し、拡散板１２を出た光
束は、ハーフミラー１５で反射し、コリメータレンズ１
４で平行光束にして被検体４を照明する。被検体４で反
射した光束は、コリメータレンズ１４で収束されつつ、
ハーフミラー１５を通過し、結像レンズ１６によりＣＣ
Ｄ１７の撮像面上に被検体４の像を結ぶ。従って、被検
体４の膜厚むらは、干渉縞として観察される。

【０００７】第２の観察方法とは、被検体４の表面に平
行に且つ近接させて光束を照射し、被検体４上の塵埃や
傷等を散乱光で検出するものである。この観察が行える
光学系については以下に説明する。内部に図示しないハ
ロゲンランプと熱線吸収フィルタ、集光レンズを具備し
たランプハウス１８からの白色光束をファイバ束１９を
介してライン照明部２０に導く。ライン照明部２０は、
ファイバ束１９から出射した光束を薄いシート状にし
て、被検体４の表面に平行に照明することができるよう
にする。

【０００８】以下に、上記構成の動作について説明す
る。ライン照明部２０で照明された被検体４からの散乱
光は、コリメータレンズ１４で収束されつつ、ハーフミ
ラー１５を通過し、結像レンズ１６によりＣＣＤ１７の
撮像面上に結像される。従って、被検体４上の塵埃や傷
等は、散乱光で検出される。

【０００９】図１１に示す装置は、回折光の違いを観察
する第３の観察方法を備えた表面欠陥検査装置を示した
ものである。この観察が行える光学系について以下に詳
述する。ファイバ束１１に入射される図示していない光
源の光は、上述した第１及び第２の観察方法に用いたの
と同様であり、このファイバ束１１の出射端面は、コリ
メータレンズ１４の後側焦平面上のコリメータレンズ１
４の光軸上でない位置に設置されている。この出射端面
は、コリメータレンズ１４の光軸に対する照明中心光線
の角度θ₀ を任意に設定できるようにする。コリメータ
レンズ１４は、その光軸が被検体４に対して垂直になる
ようにすると共に、被検体４との間隔を適度に持たせて
設置する。

【００１０】以下に、上記構成の動作について説明す
る。ファイバ束１１から出射した光束は、コリメータレ
ンズ１４で平行光束にして、入射角θ₀ で被検体４を照
明する。被検体４で正反射した光束は、再びコリメータ
レンズ１４を通って収束点２１に収束する。被検体４か
ら垂直方向へ出射した図中点線で指示する散乱光は、コ
リメータレンズ１４で集められ、その後側焦点の結像レ
ンズ１６を介してＣＣＤ１７に結像させる。即ち、照明
光を導くファイバ束１１の出射端をコリメータレンズ１
４の光軸から角度θ₀ だけ外した位置に設定することに
より、被検体４からの回折光を観察する。従って、被検
体４上のレジストパターンの周期の乱れ或いはレジスト
段差の断面（図９（ａ）のＣ）の形状の違いは、回折光
の違いによって観察することができる。

【００１１】図１２に示す装置は、散乱光の違いにより
検出する第４の観察方法を備えた表面欠陥検査装置を示
したものである。この観察が行える光学系について以下
に詳述する。ファイバ束１１に入射される図示していな
い光源の光は、上述した第１及び第２の観察方法に用い
たのと同様であり、このファイバ束１１の出射端面に
は、コリメータレンズ１４の後側焦点近傍に位置する拡
散板２２と後側をコリメータレンズ１４に光束を反射す
るためのハーフミラー１５が設置されている。この拡散
板２２の中心部には、コリメータレンズ１４の光軸上
で、後側焦点位置にある結像レンズ２３の入射瞳より僅
かに大きい径の光を通さない遮蔽板２４を設けて円環状
の光源部を構成する。ハーフミラー１５は、上記光源部
を出た光束をコリメータレンズ１４の光軸に対して４５
°の角度にするように設置し、ハーフミラー１５で反射
した光束が、コリメータレンズ１４により平行光束とな
って被検体４を照明するようにする。コリメータレンズ
１４とハーフミラー１５とを透過した被検体４からの正
反射光は、円環状の像として拡散板２２と共役な位置に
ある遮蔽板２５上に結像するようにする。遮蔽板２５
は、結像レンズ２３の外側に入射する光を遮って、結像
レンズ２３を通りＣＣＤ１７の結像面に達する光のみを
通過できるようにする。

【００１２】以下に、上記構成の動作について説明す
る。光源部の中央部に遮蔽板２２があるので、被検体４
からの正反射光は結像レンズ２３に入射せず、正反射光
近傍の散乱光だけが結像レンズ２３に入射してＣＣＤ１
７の撮像面上に結像される。即ち、結像レンズ２３と共
役な部分だけを遮蔽板２４により遮蔽した拡散板２２を
用いることによって、正反射光近傍の散乱光を観察する
ことができる。従って、被検体４上のレジスト段差の断
面（図９（ａ）のＣ）の形状の違いは、散乱光の違いに
より検出できる。

【００１３】以上のように、撮像された画像は、いずれ
もほぼ均一輝度であり、その中で、欠陥のある部分だけ
が明るく或いは暗くなるので、それを画像処理で抽出し
て欠陥の種類と位置を得るようになっている。また、こ
の装置の特徴は、いずれの観察方法においても、比較的
大きな視野を同一条件で観察できることである。即ち、
照明光は、視野全面を同一の入射角で照らし、また観察
も視野全面から等しい角度で反射或いは回折、散乱する
光束に対して行われる。従って、画像が上記のように単
純になり、画像処理が容易になる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、被検体、例
えば液晶ガラス基板は、従来の代表的な大きさである５
００mm×６００mm程度から、技術の向上に伴ってさらに
大型化する傾向にある。従来の技術により、上記被検体
の大型化に対応する場合、以下に示すいくつかの問題点
が発生する。

【００１５】第１に、観察視野の大きさに限界がある点
が挙げられる。観察視野の領域は、コリメータレンズの
大きさで決まるが、直径４００mmφ以上のコリメータレ
ンズの製造は困難であるため、従来は通常被検体１枚を
４分割して観察していた。そのため、上述した被検体の
大型化には、分割数の増加で対応しなければならないの
で、検査のタクトタイムが長くなる。

【００１６】第２に、コリメータレンズの収差補正が困
難な点が挙げられる。通常の光学系では、複数種のレン
ズを組レンズにして収差補正が行われているが大きなレ
ンズを用いるとすると硝材が限られてくる上に、接合す
るのがとても困難であることが考慮され得る。また、コ
リメータレンズとして単レンズを使用した場合は、視野
周辺部の像を糸巻き型に歪曲させるため、２次元平面上
における欠陥の座標取得を困難にする。

【００１７】第３に、装置自体が大型化する点が挙げら
れる。コリメータレンズの焦点距離をむやみに小さくす
ると収差が急増するため、ある程度の焦点距離は、でき
る限り確保しなくてはならなかった。ところが、被検体
を水平に置いた状態で、観察視野を広げることは、その
まま装置自体を高さ方向に大きくすることにつながるた
め、大型となった装置の設置場所等が限定されてしまう
ことが容易に考慮できる。

【００１８】この発明の目的は、上述した実情に鑑みて
なされたもので、装置自体を大型化することなく、被検
体の大型化にも対応することができる表面欠陥検査装置
を提供するものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、光源
と、光源から導いた光をライン状にし、角度θ₀ で被検
体表面を照明するように配置した照明手段と、照明手段
による被検体表面からの正反射光を撮像するために角度
θ₀ の位置に配置した第１の撮像手段と、照明手段によ
る被検体表面からの回折光を撮像するために被検体に対
して垂直な位置に配置した第２の撮像手段と、照明手段
による被検体表面からの散乱光を撮像するために角度θ
₁ （θ₀ ＜θ₁ ）の位置に配置した第３の撮像手段と、
照明手段及び第１，第２，第３の撮像手段と被検体を相
対的に移動させる被検体移送手段と、被検体移送手段を
制御する制御手段と、第１，第２，第３の撮像手段で撮
像した画像データを処理する画像処理手段とを具備した
ことを特徴とする。

【００２０】請求項２の発明は、光源と、光源から導い
た光をライン状にし、角度θ₀ で被検体表面を照明する
ように配置した第１，第２，第３の照明手段と、第１の
照明手段による被検体表面からの正反射光を撮像するた
めに角度θ₀ の位置に配置した第１の撮像手段と、第２
の照明手段による被検体表面からの回折光を撮像するた
めに被検体に対して垂直な位置に配置した第２の撮像手
段と、第３の照明手段による被検体表面からの散乱光を
撮像するために角度θ₁ （θ₀ ＜θ₁ ）の位置に配置し
た第３の撮像手段と、第１，第２，第３の照明手段及び
第１，第２，第３の撮像手段と、被検体を相対的に移動
させる被検体移送手段と、被検体移送手段を制御する制
御手段と、第１，第２，第３の撮像手段で撮像した画像
データを処理する画像処理手段とを具備したことを特徴
とする。

【００２１】請求項３の発明は、照明手段と、照明手段
の光をライン状にし、角度θ₀ で被検体表面を照明する
ように配置した第１のコリメータレンズと、被検体表面
で正反射した光を集光するために角度θ₀ の位置に配置
した第２のコリメータレンズと、第２のコリメータレン
ズを通過した光を撮像するために配置した撮像手段と、
照明手段及び撮像手段と、被検体を相対的に移動させる
被検体移送手段と、被検体移送手段を制御する制御手段
と、撮像手段で撮像した画像データを処理する画像処理
手段とを具備したことを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態について、
図を用いて以下に説明する。 （第１の発明の実施の形態）以下に図１乃至図４を用い
て説明する第１の発明の実施の形態は、図１０において
説明した第１の観察方法と光学系の一部を変更したもの
が用いられたものである。

【００２３】図１に示す照明部３０には、図１０で示し
た照明用の光源及び光学系が接続されており、この照明
用の光源にはハロゲンランプと熱線吸収フィルタとコン
デンサレンズとを内部に備えたランプハウスを用い、ま
た照明用の光学系にはランプハウスからの光束を狭帯域
光化する干渉フィルタと収光レンズとファイバ束とを用
いる。

【００２４】図２に示す図１のＡ−Ａ断面図の照明部３
０は、被検体３１に対して入射角θ ₀ で被検体３１表面
を照明するものであり、ライン照明部３２とシリンドリ
カルレンズ３３とから構成されている。また、図２に示
されるライン照明部３２は、上述したファイバ束３４の
端面を直線状に２列並べて構成したもので、この端面に
平行に離間した位置にはシリンドリカルレンズ３３を配
置する。

【００２５】上述した照明部３０に対向した位置には、
第１の撮像手段である撮像部３５を角度θ₀ で配置す
る。撮像部３５は、ロッドレンズアレイ３６とリニアイ
メージセンサ３７によって構成されており、ロッドレン
ズアレイ３６は、照明された被検体３１の直線状の領域
の等倍像をリニアイメージセンサ３７上に結像すること
ができる。

【００２６】図３は、表面欠陥検査装置の制御と画像処
理とが行える構成を示したブロック図である。リニアイ
メージセンサ３７には、ステージ制御部３８に同期した
駆動回路３９とリニアイメージセンサ３７で撮像された
画像を転送するための画像Ｉ／Ｆ４０とが接続されてい
る。１ラインずつ撮像された画像を再構成する画像Ｉ／
Ｆ４０には、画像処理装置４１が接続されている。画像
処理装置４１は、ホストコンピュータ４２に接続されて
おり、またホストコンピュータ４２の制御により、入力
した画像を処理して膜厚むらや塵埃等の欠陥を抽出し、
その種類、数、位置、面積等のデータをホストコンピュ
ータ４２に転送できるようにする。

【００２７】また、画像処理装置４１には、検査画像と
処理画像とを表示するためのモニタＴＶ４３と、必要に
応じて検査画像や処理画像を保存する画像記憶装置４４
とが接続される。ホストコンピュータ４２に接続されて
いるこのシーケンサ４５は、ステージ制御部３８と光学
系制御部４６と基板搬送制御部４７とが接続している。

【００２８】上記ステージ制御部３８は、図１に示す被
検体３１を吸着・支持した図示していない移動ステージ
とその位置決め機構を制御するためのものであり、光学
系制御部４６は、図１０に示す干渉フィルタの回転ホル
ダ９とハロゲンランプ６の光量を制御するためのもので
ある。また、基板搬送制御部４７は、被検体３１を１枚
づつストッカから取り出して前記移動ステージ上に載置
し、検査後の被検体３１を同ステージからストッカへ戻
す図示していない搬送部を制御するためのものである。
さらに、ホストコンピュータ４２には、メニュー画面が
表示されるモニタＴＶ４８と、検査装置に必要なメニュ
ーを指示するキーボード４９と、被検体の種類毎の検査
条件（光学系の設定、検査面積、画像処理の条件等）や
検査データ等を保存することができるメモリ５０とが接
続している。

【００２９】次いで、上述した構成からなる表面欠陥検
査装置の動作について以下に説明する。操作者が、キー
ボード４９から被検体３１の種類と共に、検査の開始を
指示すると、メモリ５０に予め保存されている検査条件
の中から、該当する被検体３１の条件がホストコンピュ
ータ４２に読み込まれ、シーケンサ４５を介して光学系
制御部４６で干渉フィルタ及び光量の設定を行う。

【００３０】次に、図示していないストッカから１枚目
の被検体３１が取り出され、搬送されて移動ステージ上
に載置される。移動ステージは、一定速度で被検体３１
を撮像部３５と直交する方向へ移動させて、それと同期
する撮像部３５により１ラインずつの画像をリニアイメ
ージセンサ３７で撮像していき、この画像データを画像
Ｉ／Ｆ４０に転送する。被検体３１の全面走査が終了す
ると、画像Ｉ／Ｆ４０より画像処理装置４１へ転送され
る被検体３１の検査画像５１は、図４に示すような被検
体の縁５２を含み、被検体３１の膜厚の均一な暗い部分
に、膜厚むらの部分５３だけが明るくなった画像を構成
する。画像処理装置４１は、この画像から検査領域５４
だけをマスキングで取り出し、シェード補正、二値化処
理等を経て膜厚むらの部分５３だけを抽出し、その位
置、面積等のデータをホストコンピュータ４２へ転送す
る。ホストコンピュータ４２は、膜厚むら及びその数等
を、前記検査条件に含まれている合格基準と照合して被
検体３１の良否を判定する。

【００３１】検査が終了した被検体３１は、搬送部によ
り移動ステージから良否に区分けされて検査済のストッ
カへ転送されて、被検体１枚の検査を終了する。以上の
動作の中で、被検体３１を移動する代わりに照明部３０
と撮像部３５とを移動して被検体３１全面を走査して同
様の処理を行うことができる。また、被検体３１の幅が
照明部３０と撮像部３５の長さより大きい場合は、複数
回の走査で被検体全面をカバーする。また、複数組みの
照明部と撮像部とを配置して被検体３１の幅をカバーす
る。 （第２の発明の実施の形態）図５は、第２の発明の実施
の形態の表面欠陥検査装置の検出部の側断面図を示した
ものであり、第１，第３，第４の観察方法に対応する光
学系を備えており、１カ所に配置した照明部３０が入射
角θ₀ で被検体３１を照明し、被検体３１からの反射光
を異なる角度で配置した第２の撮像部３５ａ，第１の撮
像部３５ｂ，第３の撮像部３５ｃで同時に撮像を行える
ように構成している。なお、第２，第１，第３の撮像部
３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、第１の発明の実施の形態で
述べた構成と同様に、ロッドレンズアレイ３６ａ，３６
ｂ，３６ｃとリニアイメージセンサ３７ａ，３７ｂ，３
７ｃとによって構成されているので、同様の部材には同
一符号を付して説明を省略する。

【００３２】第１の観察方法に対応する光学系は、照明
部３０と被検体３１からの正反射した光を観察できるよ
うに角度θ₀ を有して配置された第１の撮像部３５ｂと
で構成する。第３の観察方法に対応する光学系は、照明
部３０と被検体３１に対して垂直に配置された第２の撮
像部３５ａとで、被検体３１を回折光で観察できるよう
に構成する。第４の観察方法に対応する光学系は、照明
部３０と被検体３１を正反射光近傍の散乱光で観察でき
るように、角度θ₀ と僅かに異なる角度θ₁ （θ₀ ＜θ
₁ ）に設定した第３の撮像部３５ｃとで構成する。

【００３３】上記構成による動作は、第１の発明の実施
の形態と同様に、図３に示すブロック図に基づいて行わ
れる。この第２の発明の実施の形態によれば、３種類の
観察方法を行って被検体の膜厚むらとレジストパターン
の周期の乱れ、レジスト段差の側面の形状の違いとを検
出して、検査画面を同時に得ることができる。

【００３４】変形例としては、照明部を複数設置して、
撮像部を１つとする構成も可能であるし、また照明部を
固定して、１つの撮像部の角度を適宜制御して変更させ
るようにして、照明部と撮像部の２つで、第１乃至第４
の観察方法を実施することも可能である。 （第３の発明の実施の形態）図６は、第３の発明の実施
の形態の表面欠陥検査装置の検出部の側断面図を示した
もので、第１，第３，第４の観察方法に対応する光学系
を備えており、第２の照明部３０ａ，第１の照明部３０
ｂ，第３の照明部３０ｃと第２の撮像部３５ａ，第１の
３５ｂ，第３の３５ｃとを、それぞれ別々に３カ所に分
けて設置し、それぞれに配置した第２，第１，第３撮像
部３５ａ，３５ｂ，３５ｃで同時に撮像を行えるように
構成している。なお、第１及び第２の発明の実施の形態
と同様の部材には同一符号を付して説明を省略する。

【００３５】第１の観察方法に対応する光学系は、第２
の照明部３０ａと被検体３１で正反射した光を観察でき
るように角度θ₀ を有して配置された第２の撮像部３５
ａとで構成する。第３の観察方法に対応する光学系は、
第１の照明部３０ｂと被検体３１に対して垂直に配置さ
れた第１の撮像部３５ｂとで、被検体３１を回折光で観
察できるように構成する。第４の観察方法に対応する光
学系は、第３の照明部３０ｃと被検体３１を正反射光近
傍の散乱光で観察できるように角度θ₀ と僅かに異なる
角度θ₁ （θ₀ ＜θ₁ ）に設定した第３の撮像部３５ｃ
とで構成する。

【００３６】上記構成についての動作は、第２の発明の
実施の形態と同様である。この第３の発明の実施の形態
によれば、各照明部毎に最適な照明の光量、角度、波長
帯等を設定することができ、また各撮像部も容易に配置
することができる。また、各観察方法を併行して独立に
行える利点がある。なお、照明部の入射角度を９０°近
くに設定し、撮像部を被検体に対して垂直な方向に設置
すれば、第２の観察方法に対応した散乱光による観察も
可能である。 （第４の発明の実施の形態）以下に、図７に示す第４の
発明の実施の形態の表面欠陥検査装置の検出部の外観斜
視図と、図８に示す図７のＡ−Ａ断面図とを用いて詳述
する。なお、第１乃至第３の実施の形態と同様の部材に
は同符号を付して説明を省略する。

【００３７】第４の発明の実施の形態は、第１の観察方
法に対応する光学系を備えており、光源を有する照明部
５５を、被検体に対して入射角度θ₀ の位置に配置し、
被検体３１で正反射した光を観察する撮像部５６を照明
部５５に対向した位置に角度θ₀ に傾斜させて配置す
る。撮像部５６の中には、縮小型のラインイメージセン
サ５７とラインイメージセンサ５７の前面に配置された
結像レンズ５８とを有している。コリメータレンズ５
９，６０は、それぞれ一面が平面からなる球面レンズの
光軸に平行な２平面で切り出した形状をしており、各々
照明部５５と撮像部５６とに配置される。

【００３８】以下に上記構成の動作を説明する。光源を
出た拡散した光束は、コリメータレンズ５９で平行光束
にされて、被検体３１をライン照明する。被検体３１で
反射した光束をコリメータレンズ６０によって、結像レ
ンズ５８に入射し、結像レンズ５８によってラインイメ
ージセンサ５７の撮像面上に被検体３１の像を結像す
る。従って、この発明の実施の形態において、結像レン
ズの焦点距離を変えることによって、撮像倍率が選択す
ることができる利点がある。

【００３９】また、従来の技術とは異なり、コリメータ
レンズによる歪曲が１次元であるので、座標の補正が容
易になる。他の変形例として、照明部と撮像部の角度を
適宜変更することによって、第１の観察方法以外の第２
乃至第４の観察方法を実行することも可能である。ま
た、コリメータレンズ５９，６０は、球面でなく、非球
面のプラスチックレンズとして、結像特性（歪曲等）の
改善をはかることもできる。なお、全ての実施の形態に
おいて、ライン照明として、ＬＥＤアレイを用いること
により、更なる小型化を図ることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、被検体
の大型化に対応することができる表面欠陥検査装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、表面欠陥検査装置の外観斜視図であ
る。

【図２】図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図３は、表面欠陥検査装置の制御と画像処理の
構成を示したブロック図である。

【図４】図４は、図１の検査画像を説明するための図で
ある。

【図５】図５は、表面欠陥検査装置の断面図である。

【図６】図６は、表面欠陥検査装置の断面図である。

【図７】図７は、表面欠陥検査装置の外観斜視図であ
る。

【図８】図８は、図７のＡ−Ａ断面図である。

【図９】図９（ａ）は、液晶パネル基板の構成を説明す
るための断面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の側
面Ｃが正常なときの部分拡大図である。図９（ｃ）は、
図９（ａ）の側面Ｃに欠陥を生じているときの部分拡大
図である。

【図１０】図１０は、従来の表面欠陥検査装置の外観図
である。

【図１１】図１１は、従来の表面欠陥検査装置の外観図
である。

【図１２】図１２は、従来の表面欠陥検査装置の外観図
である。

【符号の説明】

３０，５５ 照明部 ３０ａ 第２の照明部 ３０ｂ 第１の照明部 ３０ｃ 第３の照明部 ３１ 被検体 ３２ ライン照明部 ３３ シリンドリカルレンズ ３４ ファイバ束 ３５，５６ 撮像部 ３５ａ 第２の撮像部 ３５ｂ 第１の撮像部 ３５ｃ 第３の撮像部 ３６ ロッドレンズアレイ ３７ リニアイメージセンサ ３８ ステージ制御部 ３９ 駆動回路 ４０ 画像Ｉ／Ｆ ４１ 画像処理装置 ４２ ホストコンピュータ ４３，４８ モニタＴＶ ４４ 画像記憶装置 ４５ シーケンサ ４６ 光学系制御部 ４７ 基板搬送制御部 ４９ キーボード ５０ メモリ ５７ ラインイメージセンサ ５８ 結像レンズ ５９，６０ コリメータレンズ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、 光源から導いた光をライン状にし、角度θ₀ で被検体表
   面を照明するように配置した照明手段と、 照明手段による被検体表面からの正反射光を撮像するた
   めに角度θ₀ の位置に配置した第１の撮像手段と、 照明手段による被検体表面からの回折光を撮像するため
   に被検体に対して垂直な位置に配置した第２の撮像手段
   と、 照明手段による被検体表面からの散乱光を撮像するため
   に角度θ₁ （θ₀ ＜θ ₁ ）の位置に配置した第３の撮像
   手段と、 照明手段及び第１，第２，第３の撮像手段と被検体を相
   対的に移動させる被検体移送手段と、 被検体移送手段を制御する制御手段と、 第１，第２，第３の撮像手段で撮像した画像データを処
   理する画像処理手段とを具備したことを特徴とする表面
   欠陥検査装置。
2. 【請求項２】 光源と、 光源から導いた光をライン状にし、角度θ₀ で被検体表
   面を照明するように配置した第１，第２，第３の照明手
   段と、 第１の照明手段による被検体表面からの正反射光を撮像
   するために角度θ₀ の位置に配置した第１の撮像手段
   と、 第２の照明手段による被検体表面からの回折光を撮像す
   るために被検体に対して垂直な位置に配置した第２の撮
   像手段と、 第３の照明手段による被検体表面からの散乱光を撮像す
   るために角度θ₁ （θ ₀ ＜θ₁ ）の位置に配置した第３
   の撮像手段と、 第１，第２，第３の照明手段及び第１，第２，第３の撮
   像手段と、被検体を相対的に移動させる被検体移送手段
   と、 被検体移送手段を制御する制御手段と、 第１，第２，第３の撮像手段で撮像した画像データを処
   理する画像処理手段とを具備したことを特徴とする表面
   欠陥検査装置。
3. 【請求項３】 照明手段と、 照明手段の光をライン状にし、角度θ₀ で被検体表面を
   照明するように配置した第１のコリメータレンズと、 被検体表面で正反射した光を集光するために角度θ₀ の
   位置に配置した第２のコリメータレンズと、 第２のコリメータレンズを通過した光を撮像するために
   配置した撮像手段と、 照明手段及び撮像手段と、被検体を相対的に移動させる
   被検体移送手段と、 被検体移送手段を制御する制御手段と、 撮像手段で撮像した画像データを処理する画像処理手段
   とを具備したことを特徴とする表面欠陥検査装置。