JPH1026589A - Inspection apparatus for foreign body - Google Patents

Inspection apparatus for foreign body

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Publication number
JPH1026589A
JPH1026589A JP8198306A JP19830696A JPH1026589A JP H1026589 A JPH1026589 A JP H1026589A JP 8198306 A JP8198306 A JP 8198306A JP 19830696 A JP19830696 A JP 19830696A JP H1026589 A JPH1026589 A JP H1026589A
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JP
Japan
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inspected
light
scanning
foreign matter
optical systems
Prior art date
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Application number
JP8198306A
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Japanese (ja)
Inventor
Kinya Kato
欣也 加藤
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Priority to KR1019970026537A priority patent/KR980010412A/en
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an inspection apparatus by which a foreign body can be inspected with desired sensitivity over the whole of a large face, to be inspected, by a method wherein the face to be inspected is scanned by a plurality of optical spots formed via a plurality of condensing optical systems and the foreign body is detected on the basis of reflected and scattered light. SOLUTION: When a face, to be inspected, on a board 101 is situated in a solid-line position, a beam 5 which is condensed by a scanning lens 3 is reflected by a reflecting mirror 4, and a laser spot is formed in a point A on the face to be inspected. Scattered light 10 from a foreign body with reference to the laser spot reaches a photoelectric detector 15. When the face to be inspected is changed to a broken-line position from the solid-line position, a change amount δ is measured by a sensor 41, the scanning lens 3 is moved along its optical axis on the basis of the change amount δ, and a focusing operation is performed. Then, only when a light receiving lens 12 is moved along its optical axis, the conjugate relationship between the scanning track of a laser spot formed in a point A' on the face to be inspected and an opening part in a slit plate 13 is maintained, and it is possible to cut off nonessential light other than scattered light required for detecting the foreign body due to the action of the slit plate 13 even when the position of the face to be inspected is changed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被検査面に付着し
た異物を検査する異物検査装置に関し、特に液晶表示素
子の製造工程において用いられる大型基板上の異物を検
査する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a foreign substance inspection apparatus for inspecting foreign substances adhering to a surface to be inspected, and more particularly to an apparatus for inspecting foreign substances on a large substrate used in a manufacturing process of a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば液晶表示素子の製造工程におい
ては、マスクに形成されたパターンを感光性の基板であ
るプレート上に投影露光する。投影露光の際に、マスク
上に微小なゴミ等の異物が付着していると、その異物の
像がパターン像とともにプレート上に転写され、パター
ンの欠陥が発生する。したがって、投影露光に先立ち、
異物検査装置を用いてマスク上の異物の存在およびその
位置を検査する必要がある。
2. Description of the Related Art For example, in a manufacturing process of a liquid crystal display element, a pattern formed on a mask is projected and exposed on a plate which is a photosensitive substrate. At the time of projection exposure, if foreign matter such as minute dust adheres to the mask, an image of the foreign matter is transferred onto the plate together with the pattern image, and a pattern defect occurs. Therefore, prior to projection exposure,
It is necessary to inspect the presence and position of foreign matter on the mask using a foreign matter inspection device.

【0003】特に、最近の液晶基板の大型化に伴って、
大型基板上の広い範囲に亘って異物検査を行うことが必
要となっている。本出願人の出願にかかる特開平8−2
9353号公報に開示の異物検査装置では、広い走査領
域を有する1つの走査レンズを用いて被検査面上でビー
ムスポットを一方向に走査している。そして、ビームス
ポットの走査方向と直交する方向に沿って被検査面を移
動させながら、ビームスポットに対する異物からの散乱
光に基づいて異物の検出を行っている。
In particular, with the recent increase in the size of liquid crystal substrates,
It is necessary to perform a foreign substance inspection over a wide area on a large substrate. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 8-2 filed by the present applicant
In the foreign matter inspection apparatus disclosed in Japanese Patent No. 9353, the beam spot is scanned in one direction on the surface to be inspected by using one scanning lens having a wide scanning area. Then, the foreign substance is detected based on scattered light from the foreign substance on the beam spot while moving the surface to be inspected in a direction orthogonal to the scanning direction of the beam spot.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、基板の
大型化に伴って走査レンズの走査領域がたとえば500
mm程度になると、走査レンズの所要直径が150mm
程度になる。その結果、走査レンズの製造コストが大幅
に増大するとともに、装置全体が大型化してしまう。ま
た、基板の平面度が良くない場合には、広い走査領域の
全体に亘って走査レンズの焦点合わせを行うことが困難
となり、異物の検出感度が検出位置により変動してしま
う。
As described above, as the size of the substrate increases, the scanning area of the scanning lens becomes, for example, 500
mm, the required diameter of the scanning lens is 150 mm
About. As a result, the manufacturing cost of the scanning lens is greatly increased, and the size of the entire apparatus is increased. Further, if the flatness of the substrate is not good, it is difficult to focus the scanning lens over the entire wide scanning area, and the detection sensitivity of the foreign matter varies depending on the detection position.

【0005】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、大きな被検査面の全体に亘って所要の検出感
度で異物を検出することのできる小型の異物検査装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a small foreign matter inspection apparatus capable of detecting foreign matter with a required detection sensitivity over a large inspection surface. Aim.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、光源からの光束を集光して被検
査面上に微小な光スポットを形成するための複数の集光
光学系と、前記複数の集光光学系を介して形成された複
数の光スポットで前記被検査面を走査するための走査手
段と、前記複数の光スポットに対する前記被検査面上の
異物からの反射散乱光に基づいて前記異物を検出するた
めの検出光学系と、前記被検査面の面形状を計測するた
めの面形状計測手段とを備え、前記面形状計測手段を介
して計測された前記被検査面の面形状に基づいて、各集
光光学系の焦点を個別に調整することを特徴とする異物
検査装置を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a plurality of condensing optics for condensing a light beam from a light source to form a minute light spot on a surface to be inspected are provided. System, scanning means for scanning the surface to be inspected with a plurality of light spots formed through the plurality of condensing optical systems, and reflection of the plurality of light spots from foreign matter on the surface to be inspected A detecting optical system for detecting the foreign matter based on the scattered light; and a surface shape measuring means for measuring a surface shape of the surface to be inspected, wherein the surface measured by the surface shape measuring device is provided. Provided is a foreign matter inspection apparatus characterized in that the focus of each light condensing optical system is individually adjusted based on the surface shape of an inspection surface.

【0007】本発明の好ましい態様によれば、前記走査
手段は、前記複数の集光光学系を介して形成された複数
の光スポットの各々を第1の方向に沿ってそれぞれ移動
させるための複数の走査光学系と、前記被検査面上にお
いて前記第1の方向と直交する第2の方向に沿って前記
被検査面を移動させるための移動手段とを有し、前記検
出光学系は、前記複数の光スポットの各々に対する前記
被検査面上の異物からの反射散乱光をそれぞれ受光する
ための複数の受光光学系を有し、前記複数の走査光学系
を介して前記被検査面上において得られる複数の光スポ
ットの前記第1の方向に沿った走査軌跡は、前記第2の
方向に沿って互いに間隔を隔てている。この場合、前記
走査光学系の各々は、前記複数の集光光学系のうちの対
応する集光光学系と前記光源との間の光路中に設けられ
た振動ミラーであることが好ましい。
According to a preferred aspect of the present invention, the scanning means includes a plurality of light sources for moving each of the plurality of light spots formed through the plurality of light-condensing optical systems in a first direction. A scanning optical system, and moving means for moving the surface to be inspected along a second direction orthogonal to the first direction on the surface to be inspected, wherein the detection optical system comprises: A plurality of light receiving optical systems for respectively receiving reflected scattered light from the foreign matter on the inspection surface with respect to each of the plurality of light spots, and obtained on the inspection surface through the plurality of scanning optical systems. The scanning trajectories of the plurality of light spots along the first direction are spaced apart from each other along the second direction. In this case, each of the scanning optical systems is preferably a vibrating mirror provided in an optical path between the corresponding light collecting optical system of the plurality of light collecting optical systems and the light source.

【0008】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記複数の集光光学系の各々と前記被検査面との間の光路
にはそれぞれ折り曲げミラーが設けられ、前記複数の受
光光学系の各々の光軸と前記被検査面との交点が、前記
被検査面上において得られる複数の光スポットの走査軌
跡のうちの対応する走査軌跡上に位置するように、前記
複数の折り曲げミラーをそれぞれ平行移動させる。な
お、前記面形状計測手段は、前記複数の光スポットのう
ちの少なくとも1つの光スポットの正反射光を受光する
ための受光手段を有し、前記正反射光の受光位置に基づ
いて前記被検査面の面位置を計測することが好ましい。
According to a preferred aspect of the present invention, a bending mirror is provided in an optical path between each of the plurality of condensing optical systems and the surface to be inspected, and each of the plurality of light receiving optical systems is provided. The plurality of bending mirrors are respectively parallel so that the intersection of the optical axis and the surface to be inspected is located on the corresponding scanning trajectory of the scanning trajectories of the plurality of light spots obtained on the surface to be inspected. Move. The surface shape measuring means includes light receiving means for receiving specularly reflected light of at least one of the plurality of light spots, and the inspection target is inspected based on a light receiving position of the specularly reflected light. It is preferable to measure the surface position of the surface.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】上述のように、本発明において
は、複数の集光光学系を介して被検査面上に複数の微小
な光スポットを形成する。そして、複数の光スポットで
被検査面を走査しながら、異物からの反射散乱光に基づ
いて異物を検出する。また、面形状計測手段を介して計
測された被検査面の面形状に基づいて、たとえば各集光
光学系中の走査レンズを光軸に沿ってそれぞれ移動させ
ることにより、各集光光学系の焦点を調整する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, in the present invention, a plurality of minute light spots are formed on a surface to be inspected via a plurality of condensing optical systems. Then, while scanning the surface to be inspected with the plurality of light spots, the foreign matter is detected based on the reflected and scattered light from the foreign matter. Further, based on the surface shape of the surface to be inspected measured through the surface shape measuring means, for example, by moving a scanning lens in each light condensing optical system along the optical axis, respectively, Adjust the focus.

【0010】このように、本発明では、複数の集光光学
系を介して被検査面上に複数の微小な光スポットを形成
するので、大きな被検査面に対して各集光光学系の所要
走査領域が小さくなる。その結果、各集光光学系の走査
レンズの所要直径が小さくなり、走査レンズの製造コス
トの低減および装置の小型化をともに実現することがで
きる。また、本発明では、被検査面にうねりや傾斜があ
る場合すなわち平面度があまり良好でない場合にも、被
検査面の面形状に応じて各集光光学系の焦点を個別に調
整することができる。その結果、大きな被検査面の全体
に亘って所要の検出感度で異物を検出することができ
る。
As described above, according to the present invention, since a plurality of minute light spots are formed on the surface to be inspected via the plurality of light-collecting optical systems, each light-collecting optical system is required to have a large surface to be inspected. The scanning area becomes smaller. As a result, the required diameter of the scanning lens of each condensing optical system is reduced, and both a reduction in the manufacturing cost of the scanning lens and a reduction in the size of the apparatus can be realized. Further, in the present invention, even when the surface to be inspected has undulations or inclinations, that is, when the flatness is not very good, it is possible to individually adjust the focal point of each light collecting optical system according to the surface shape of the surface to be inspected. it can. As a result, foreign substances can be detected with a required detection sensitivity over the entire large inspection surface.

【0011】なお、具体的な形態によれば、たとえば振
動ミラーのような走査光学系の作用により、複数の集光
光学系を介して形成された複数の光スポットの各々を第
1の方向に沿ってそれぞれ移動させて、第1の方向に沿
った複数の走査軌跡を形成する。そして、たとえば移動
ステージのような移動手段の作用により、被検査面上に
おいて第1の方向と直交する第2の方向に沿って被検査
面を移動させる。こうして、複数の走査軌跡の形成と被
検査面の移動とにより、被検査面の全体を複数の光スポ
ットで二次元的に走査することができる。
According to a specific mode, each of a plurality of light spots formed through a plurality of condensing optical systems is moved in a first direction by the action of a scanning optical system such as a vibrating mirror. Are moved along the first direction to form a plurality of scanning trajectories along the first direction. Then, the surface to be inspected is moved along the second direction orthogonal to the first direction on the surface to be inspected by the action of a moving means such as a moving stage. Thus, by forming a plurality of scanning trajectories and moving the surface to be inspected, the entire surface to be inspected can be two-dimensionally scanned with a plurality of light spots.

【0012】また、複数の光スポットの各々に対する被
検査面上の異物からの反射散乱光は、それぞれ複数の受
光光学系を介して受光される。ここで、被検査面上にお
いて得られる複数の光スポットの第1の方向に沿った走
査軌跡は、第2の方向に沿って互いに間隔を隔てている
ことが好ましい。この構成により、各集光光学系を介し
て形成された光スポットに対する散乱光は、対応する受
光光学系だけで確実に受光される。換言すれば、各受光
光学系において、対応する光スポット以外の光スポット
に対する散乱光を受光することを回避することができ
る。
Further, the reflected and scattered light from the foreign matter on the inspection surface with respect to each of the plurality of light spots is received through a plurality of light receiving optical systems. Here, it is preferable that the scanning trajectories of the plurality of light spots obtained on the surface to be inspected along the first direction are spaced apart from each other along the second direction. With this configuration, the scattered light with respect to the light spot formed via each of the condensing optical systems is reliably received only by the corresponding light receiving optical system. In other words, it is possible to prevent each light receiving optical system from receiving scattered light with respect to a light spot other than the corresponding light spot.

【0013】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説
明する。図1は、本発明の実施例にかかる異物検査装置
の構成を概略的に示す斜視図である。また、図2は、図
1の集光光学系や受光光学系やセンサの構成を示す拡大
平面図である。なお、図1において、基板101の被検
査面の法線方向に沿ってz軸を、基板101の被検査面
において互いに直交する方向に沿ってx軸およびy軸を
それぞれ設定している。また、図2では、1つの集光光
学系、1つの受光光学系、および1つのセンサだけを代
表的に示しているので、各構成要素の参照番号に対して
添字(a〜c)が省略されている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a foreign matter inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged plan view showing the configuration of the light collecting optical system, the light receiving optical system, and the sensor of FIG. In FIG. 1, the z-axis is set along the normal direction of the inspection surface of the substrate 101, and the x-axis and y-axis are set along directions orthogonal to each other on the inspection surface of the substrate 101. Also, in FIG. 2, only one light-collecting optical system, one light-receiving optical system, and one sensor are representatively shown, and therefore, the suffixes (a to c) are omitted for the reference numbers of the respective components. Have been.

【0014】図1において、図示を省略したレーザー光
源から供給された2つの互いに平行なビーム1aおよび
1bは、振動ミラー(走査ミラー)2aおよび2bにそ
れぞれ入射する。振動ミラー2aで反射されたビーム
は、走査レンズ3aを介して集光された後、反射鏡4a
に入射する。反射鏡4aで反射されたビームは、ビーム
5aとなって、大型マスクや大型プレートのような基板
101の被検査面に斜入射し、レーザスポット6aを形
成する。レーザスポット6aは、振動ミラー2aの作用
により、基板101の被検査面上においてy方向に沿っ
て走査される。その結果、基板101の被検査面上に
は、レーザスポット6aの走査軌跡7aが形成される。
In FIG. 1, two mutually parallel beams 1a and 1b supplied from a laser light source not shown are incident on vibrating mirrors (scanning mirrors) 2a and 2b, respectively. The beam reflected by the oscillating mirror 2a is condensed via the scanning lens 3a,
Incident on. The beam reflected by the reflecting mirror 4a becomes a beam 5a, obliquely enters a surface to be inspected of the substrate 101 such as a large mask or a large plate, and forms a laser spot 6a. The laser spot 6a is scanned along the y direction on the surface to be inspected of the substrate 101 by the action of the vibration mirror 2a. As a result, a scanning trajectory 7a of the laser spot 6a is formed on the inspection surface of the substrate 101.

【0015】一方、振動ミラー2bで反射されたビーム
は、走査レンズ3bを介して集光され、反射鏡4bで反
射された後、ビーム5bとなって基板101の被検査面
上に斜入射し、レーザスポット6bを形成する。レーザ
スポット6bは、振動ミラー2bの作用により、基板1
01の被検査面上においてy方向に沿って走査される。
その結果、基板101の被検査面上には、レーザスポッ
ト6bの走査軌跡7bが形成される。
On the other hand, the beam reflected by the oscillating mirror 2b is condensed via the scanning lens 3b, reflected by the reflecting mirror 4b, and becomes a beam 5b obliquely incident on the inspection surface of the substrate 101. And a laser spot 6b. The laser spot 6b is formed on the substrate 1 by the action of the vibrating mirror 2b.
The object is scanned along the y direction on the inspection surface 01.
As a result, a scanning trajectory 7b of the laser spot 6b is formed on the inspection surface of the substrate 101.

【0016】このように、走査レンズ3aと反射鏡4a
とは被検査面上に微小なレーザスポット6aを形成する
ための第1の集光光学系を構成し、走査レンズ3bと反
射鏡4bとは被検査面上に微小なレーザスポット6bを
形成するための第2の集光光学系を構成している。ま
た、振動ミラー2aは第1の集光光学系を介して形成さ
れたレーザスポット6aをy方向に沿って移動させるた
めの第1の走査光学系を、振動ミラー2bは第2の集光
光学系を介して形成されたレーザスポット6bをy方向
に沿って移動させるための第2の走査光学系をそれぞれ
構成している。
As described above, the scanning lens 3a and the reflecting mirror 4a
Constitutes a first condensing optical system for forming a minute laser spot 6a on the surface to be inspected, and the scanning lens 3b and the reflecting mirror 4b form a minute laser spot 6b on the surface to be inspected. A second condensing optical system for this purpose. The vibrating mirror 2a is a first scanning optical system for moving the laser spot 6a formed via the first condensing optical system along the y direction, and the vibrating mirror 2b is a second condensing optical system. A second scanning optical system for moving the laser spot 6b formed through the system along the y direction is configured.

【0017】図1に示すように、走査軌跡7aと走査軌
跡7bとは、y方向に沿ってわずかに重なり且つx方向
に沿って所定距離だけ間隔を隔てている。また、基板1
01は、被検査面がxy平面に平行になるように、x方
向に沿って移動可能なステージ102上に保持されてい
る。したがって、振動ミラー2aおよび2bの作用によ
り2つのレーザスポット6aおよび6bをy方向に沿っ
て走査しながら、ステージ102をひいては基板101
をx方向に沿って移動させることにより、基板101の
被検査面の全体を2つのレーザスポット6aおよび6b
で二次元的に走査することができる。
As shown in FIG. 1, the scanning trajectory 7a and the scanning trajectory 7b slightly overlap in the y direction and are separated by a predetermined distance in the x direction. Also, substrate 1
Numeral 01 is held on a stage 102 movable along the x direction so that the surface to be inspected is parallel to the xy plane. Therefore, while scanning the two laser spots 6a and 6b along the y direction by the action of the vibrating mirrors 2a and 2b, the stage 102 and the substrate 101 are moved.
Are moved along the x-direction, so that the entire surface to be inspected of the substrate 101 is divided into two laser spots 6a and 6b.
Can be scanned two-dimensionally.

【0018】基板101の被検査面の図中上側の領域上
に微小なゴミのような異物が存在すると、レーザスポッ
ト6aに対する異物からの反射散乱光10a、20aお
よび30aは、反射鏡11a、21aおよび31aでそ
れぞれ反射された後、受光レンズ12a、22aおよび
32aにそれぞれ入射する。受光レンズ12a、22a
および32aをそれぞれ介した散乱光10a、20aお
よび30aは、走査軌跡7aと光学的に共役なスリット
状の開口部を有するスリット板13a、23aおよび3
3aにそれぞれ入射する。スリット板13a、23aお
よび33aの開口部をそれぞれ通過した散乱光10a、
20aおよび30aは、レンズ14a、24aおよび3
4aを介した後、受光レンズ12a、22aおよび32
aの絞り位置(瞳位置)と共役な位置に配置された光電
検出器15a、25aおよび35aで受光される。こう
して、スリット板13a、23aおよび33aにより、
異物からの散乱光以外の不要光(迷光)は遮断され、光
電検出器15a、25aおよび35aに達することはな
い。
When foreign matter such as minute dust is present on the upper area of the surface to be inspected of the substrate 101 in the figure, the reflected and scattered light 10a, 20a and 30a from the foreign matter to the laser spot 6a are reflected by the reflecting mirrors 11a and 21a. After being respectively reflected by the light receiving lenses 12a, 22a and 32a, the light enters the light receiving lenses 12a, 22a and 32a. Light receiving lenses 12a, 22a
The scattered lights 10a, 20a and 30a passing through the slits 13a, 23a and 3a respectively have slit-shaped openings optically conjugate with the scanning trajectory 7a.
3a. Scattered light 10a that has passed through the openings of slit plates 13a, 23a and 33a, respectively.
20a and 30a are lenses 14a, 24a and 3
After passing through 4a, the light receiving lenses 12a, 22a and 32
Light is received by the photoelectric detectors 15a, 25a, and 35a arranged at positions conjugate to the aperture position (pupil position) of a. Thus, by the slit plates 13a, 23a and 33a,
Unnecessary light (stray light) other than the scattered light from the foreign matter is blocked, and does not reach the photoelectric detectors 15a, 25a, and 35a.

【0019】同様に、基板101の被検査面の図中下側
の領域上に微小なゴミのような異物が存在すると、レー
ザスポット6bに対する異物からの反射散乱光10b〜
30bは、反射鏡11b〜31b、受光レンズ12b〜
32b、スリット板13b〜33b、レンズ14b〜3
4bをそれぞれ介した後、光電検出器15b〜35bで
それぞれ受光される。また、スリット板13b〜33b
により、異物からの散乱光以外の不要光(迷光)は遮断
され、光電検出器15b〜35bに達することはない。
Similarly, when a foreign matter such as minute dust is present on the lower surface of the surface to be inspected of the substrate 101 in the figure, the reflected and scattered light 10b to the laser spot 6b from the foreign matter is reflected on the laser spot 6b.
30b is a reflecting mirror 11b to 31b, a light receiving lens 12b to
32b, slit plates 13b to 33b, lenses 14b to 3
After passing through each of the photodetectors 4b, the photodetectors 15b to 35b respectively receive light. Also, the slit plates 13b to 33b
Accordingly, unnecessary light (stray light) other than the scattered light from the foreign matter is blocked, and does not reach the photoelectric detectors 15b to 35b.

【0020】このように、反射鏡11a〜31a、受光
レンズ12a〜32a、スリット板13a〜33a、レ
ンズ14a〜34a、および光電検出器15a〜35a
は、第1の集光光学系を介して形成されたレーザスポッ
ト6aに対する異物からの散乱光10aを受光するため
の第1〜第3の受光光学系を構成している。また、反射
鏡11b〜31b、受光レンズ12b〜32b、スリッ
ト板13b〜33b、レンズ14b〜34b、および光
電検出器15b〜35bは、第2の集光光学系を介して
形成されたレーザスポット6bに対する異物からの散乱
光10bを受光するための第4〜第6の受光光学系を構
成している。
Thus, the reflecting mirrors 11a to 31a, the light receiving lenses 12a to 32a, the slit plates 13a to 33a, the lenses 14a to 34a, and the photoelectric detectors 15a to 35a
Constitute first to third light receiving optical systems for receiving the scattered light 10a from the foreign matter to the laser spot 6a formed via the first condensing optical system. Further, the reflecting mirrors 11b to 31b, the light receiving lenses 12b to 32b, the slit plates 13b to 33b, the lenses 14b to 34b, and the photoelectric detectors 15b to 35b form a laser spot 6b formed via a second focusing optical system. 4th to 6th light receiving optical systems for receiving the scattered light 10b from the foreign matter to the light.

【0021】なお、第1〜第3の受光光学系の光軸と基
板101の被検査面との交点は、第1の集光光学系を介
して形成される走査軌跡7a上に位置するように構成さ
れている。また、第4〜第6の受光光学系の光軸と基板
101の被検査面との交点は、第2の集光光学系を介し
て形成される走査軌跡7b上に位置するように構成され
ている。上述したように、走査軌跡7aと走査軌跡7b
とは、x方向に沿って所定距離だけ間隔を隔てて形成さ
れている。したがって、第1の集光光学系を介して形成
されたレーザスポット6aに対する散乱光が第4〜第6
の受光光学系に混入したり、第2の集光光学系を介して
形成されたレーザスポット6bに対する散乱光が第1〜
第3の受光光学系に混入したりするのを回避することが
できる。
The intersection between the optical axes of the first to third light receiving optical systems and the surface to be inspected of the substrate 101 is located on the scanning locus 7a formed via the first light condensing optical system. Is configured. Further, the intersections of the optical axes of the fourth to sixth light receiving optical systems and the surface to be inspected of the substrate 101 are configured to be located on the scanning trajectory 7b formed via the second condensing optical system. ing. As described above, the scanning trajectory 7a and the scanning trajectory 7b
Are formed at predetermined intervals along the x direction. Therefore, the scattered light with respect to the laser spot 6a formed via the first condensing optical system is changed to the fourth to sixth light spots.
Scattered light to the laser spot 6b mixed into the light receiving optical system or formed through the second focusing optical system.
It is possible to avoid mixing in the third light receiving optical system.

【0022】ところで、レーザスポットに対する異物か
らの散乱光は、指向性が弱いので、すべての受光光学系
において検出される。一方、レーザスポットに対する被
検査面に形成されたパターンからの回折光は、指向性が
強いので、すべての受光光学系において検出されること
はない。こうして、公知技術にしたがう信号処理によ
り、各光電検出器15a〜35aおよび15b〜35b
の出力信号に基づいて異物を検出することができる。
By the way, the scattered light from the foreign matter to the laser spot has weak directivity, so that it is detected in all light receiving optical systems. On the other hand, the diffracted light from the pattern formed on the surface to be inspected with respect to the laser spot has strong directivity, and is not detected by all the light receiving optical systems. In this way, the signal processing according to the known technique allows each of the photoelectric detectors 15a to 35a and 15b to 35b
Foreign matter can be detected based on the output signal of.

【0023】また、図1の異物検査装置は、基板101
の被検査面の面形状すなわちz方向に沿った面位置を計
測するための面形状計測系を備えている。本実施例で
は、図示のように、2つのレーザスポット6aおよび6
bの形成位置の近傍においてy方向に沿って配列された
4つのセンサ41a、42a、41bおよび42bで面
形状計測系が構成されている。各センサは、たとえば斜
入射方式の面位置検出センサである。こうして、各セン
サ41a、42a、41bおよび42bの出力に基づい
て、基板101の被検査面の面形状(うねりや傾斜の状
態)を計測することができる。そして、後述するよう
に、計測した被検査面の面形状に基づいて、各集光光学
系の焦点を調整することができる。
The foreign matter inspection apparatus shown in FIG.
And a surface shape measuring system for measuring the surface shape of the surface to be inspected, that is, the surface position along the z direction. In this embodiment, as shown, two laser spots 6a and 6
A surface shape measurement system is configured by four sensors 41a, 42a, 41b, and 42b arranged in the y direction in the vicinity of the formation position of b. Each sensor is, for example, an oblique incidence type surface position detection sensor. Thus, based on the outputs of the sensors 41a, 42a, 41b and 42b, it is possible to measure the surface shape (the state of undulation or inclination) of the inspection surface of the substrate 101. Then, as described later, it is possible to adjust the focus of each condensing optical system based on the measured surface shape of the surface to be inspected.

【0024】次に、図2を参照して、図1の異物検査装
置における各集光光学系の焦点の調整動作およびレーザ
スポットの形成位置の調整動作を説明する。図2におい
て、基板101の被検査面が実線で示す位置にある場
合、走査レンズ3を介して集光されたビームは、反射鏡
4で反射され、ビーム5となって基板101の被検査面
上の点Aにレーザスポットを形成する。なお、前述した
ように、被検査面上の点Aは、受光光学系(11〜1
5)の光軸と被検査面との交点である。したがって、基
板101の被検査面上の点Aに形成されたレーザスポッ
トに対する異物からの散乱光10は、受光光学系の光軸
に沿って、反射鏡11、受光レンズ12、スリット板1
3およびレンズ14を介して光電検出15に達する。
Next, with reference to FIG. 2, the operation of adjusting the focal point of each condensing optical system and the operation of adjusting the formation position of the laser spot in the foreign matter inspection apparatus of FIG. 1 will be described. In FIG. 2, when the surface to be inspected of the substrate 101 is at the position indicated by the solid line, the beam condensed via the scanning lens 3 is reflected by the reflecting mirror 4 to become a beam 5 and becomes the beam 5 A laser spot is formed at point A above. As described above, the point A on the surface to be inspected corresponds to the light receiving optical system (11 to 1).
This is the point of intersection of the optical axis of 5) and the surface to be inspected. Therefore, the scattered light 10 from the foreign substance with respect to the laser spot formed at the point A on the inspection surface of the substrate 101 is reflected along the optical axis of the light receiving optical system by the reflecting mirror 11, the light receiving lens 12, and the slit plate 1.
The photoelectric detection 15 is reached via 3 and the lens 14.

【0025】基板101の被検査面のうねりや傾斜の影
響により、レーザスポットの形成位置の近傍において被
検査面が実線で示す位置から破線で示す位置へ変動した
場合、この変動量δはセンサ41によって計測される。
こうして、計測された変動量δに基づいて所定距離だけ
走査レンズ3を光軸に沿って移動させることにより、走
査レンズ3の焦点合わせを、ひいては集光光学系の焦点
調整を行うことができる。また、計測された変動量δに
基づいて反射鏡4を図中破線で示す位置まで平行移動さ
せることによって、受光光学系の光軸と変動した被検査
面との交点A’にレーザスポットを形成することができ
る。こうして、受光光学系の光軸を移動させることな
く、受光レンズ12を光軸に沿って移動させるだけで、
基板101の被検査面上の点A’に形成されるレーザス
ポットの走査軌跡とスリット板13の開口部との共役関
係を維持することができる。すなわち、被検査面の位置
が変動しても、スリット板13の作用により異物検出に
必要な散乱光以外の不要光を確実に遮断することができ
る。
When the surface to be inspected fluctuates from the position indicated by the solid line to the position indicated by the broken line in the vicinity of the laser spot forming position due to the undulation or inclination of the surface to be inspected of the substrate 101, the variation δ is determined by the sensor 41 Is measured by
In this way, by moving the scanning lens 3 along the optical axis by a predetermined distance based on the measured variation amount δ, it is possible to adjust the focus of the scanning lens 3 and, consequently, the focus adjustment of the condensing optical system. In addition, a laser spot is formed at the intersection A 'between the optical axis of the light receiving optical system and the inspected surface that has fluctuated by moving the reflecting mirror 4 in parallel to the position indicated by the broken line in the figure based on the measured fluctuation amount δ. can do. In this way, without moving the optical axis of the light receiving optical system, only by moving the light receiving lens 12 along the optical axis,
The conjugate relationship between the scanning trajectory of the laser spot formed at the point A ′ on the inspection surface of the substrate 101 and the opening of the slit plate 13 can be maintained. That is, even if the position of the surface to be inspected fluctuates, unnecessary light other than the scattered light required for foreign substance detection can be reliably blocked by the action of the slit plate 13.

【0026】図3は、図1の面形状計測系の出力に基づ
いて、各集光光学系の焦点の調整およびレーザスポット
の形成位置の調整を行う処理を示すブロック図である。
図3に示すように、各センサ(41a、42a、41b
および42b)の出力は、それぞれ演算器51に供給さ
れる。演算器51では、センサ41aおよび42aから
の出力に基づいて、基板101の被検査面において走査
軌跡7aが形成されている位置の近傍の面形状を計測す
る。こうして、走査軌跡7aが形成されている位置の近
傍の面形状の情報に基づいて、第1の集光光学系の焦点
を調整するのに必要な走査レンズ3aの駆動量を求め
る。また、レーザスポット6aの形成位置を調整するの
に必要な反射鏡4aの駆動量を求める。
FIG. 3 is a block diagram showing a process for adjusting the focal point of each condensing optical system and adjusting the position at which a laser spot is formed, based on the output of the surface shape measuring system of FIG.
As shown in FIG. 3, each sensor (41a, 42a, 41b)
And the outputs of 42b) are supplied to the arithmetic unit 51, respectively. The computing unit 51 measures the surface shape near the position where the scanning trajectory 7a is formed on the inspection surface of the substrate 101 based on the outputs from the sensors 41a and 42a. Thus, the drive amount of the scanning lens 3a necessary for adjusting the focal point of the first condensing optical system is obtained based on the information on the surface shape near the position where the scanning trajectory 7a is formed. In addition, the driving amount of the reflecting mirror 4a required for adjusting the formation position of the laser spot 6a is obtained.

【0027】また、センサ41bおよび42bからの出
力に基づいて、基板101の被検査面において走査軌跡
7bが形成されている位置の近傍の面形状を計測する。
こうして、走査軌跡7bが形成されている位置の近傍の
面形状の情報に基づいて、第2の集光光学系の焦点を調
整するのに必要な走査レンズ3bの駆動量を求める。ま
た、レーザスポット6bの形成位置を調整するのに必要
な反射鏡4bの駆動量を求める。演算器51で求められ
た走査レンズ3aおよび反射鏡4aの所要駆動量の情報
は駆動系52a(図1では不図示)に、走査レンズ3b
および反射鏡4bの所要駆動量の情報は駆動系52b
(図1では不図示)にそれぞれ供給される。駆動系52
aは、供給された駆動量情報にしたがって、走査レンズ
3aおよび反射鏡4aを駆動する。また、駆動系52b
は、供給された駆動量情報にしたがって、走査レンズ3
bおよび反射鏡4bを駆動する。
Further, based on the outputs from the sensors 41b and 42b, the surface shape near the position where the scanning trajectory 7b is formed on the inspection surface of the substrate 101 is measured.
In this way, the driving amount of the scanning lens 3b necessary for adjusting the focal point of the second condensing optical system is obtained based on the information on the surface shape near the position where the scanning trajectory 7b is formed. Further, a driving amount of the reflecting mirror 4b required for adjusting the formation position of the laser spot 6b is obtained. Information on the required driving amount of the scanning lens 3a and the reflecting mirror 4a obtained by the arithmetic unit 51 is transmitted to a driving system 52a (not shown in FIG. 1).
And information on the required driving amount of the reflecting mirror 4b is stored in the driving system 52b.
(Not shown in FIG. 1). Drive system 52
a drives the scanning lens 3a and the reflecting mirror 4a in accordance with the supplied driving amount information. Also, the driving system 52b
Is the scanning lens 3 according to the supplied driving amount information.
b and the reflecting mirror 4b.

【0028】このように、本実施例では、2つの集光光
学系を介して被検査面上に2つのレーザスポット6aお
よび6bをそれぞれ形成し、この2つのレーザスポット
6aおよび6bを振動ミラー2aおよび2bの作用によ
りそれぞれ走査して、y方向に沿って延びた2つの走査
軌跡7aおよび7bを形成する。そして、被検査面をx
方向に沿って移動させながら、2つのレーザスポット6
aおよび6bで被検査面の全体を二次元的に走査するこ
とができる。したがって、1つの集光光学系を介して形
成した1つのレーザスポットで被検査面を走査する従来
の装置と比べて、各集光光学系の走査レンズ3の走査領
域が小さくなる。その結果、各走査レンズ3の所要直径
が小さくなり、走査レンズ3の製造コストの低減および
装置の小型化を実現することができる。
As described above, in the present embodiment, two laser spots 6a and 6b are formed on the surface to be inspected via the two condensing optical systems, respectively, and these two laser spots 6a and 6b are connected to the vibrating mirror 2a. And 2b are scanned to form two scanning trajectories 7a and 7b extending along the y direction. Then, the surface to be inspected is x
While moving along the direction, two laser spots 6
The entire surface to be inspected can be two-dimensionally scanned by a and 6b. Therefore, the scanning area of the scanning lens 3 of each focusing optical system is smaller than that of a conventional apparatus that scans a surface to be inspected with one laser spot formed via one focusing optical system. As a result, the required diameter of each scanning lens 3 is reduced, so that the manufacturing cost of the scanning lens 3 can be reduced and the size of the apparatus can be reduced.

【0029】また、本実施例では、2つの走査軌跡7a
および7bの近傍においてy方向に沿って配列された4
つのセンサからなる面形状計測系により被検査面の面形
状を計測し、計測された面形状情報に基づいて各集光光
学系の走査レンズ3aおよび3bの焦点を調整すること
ができる。したがって、被検査面にうねりや傾斜がある
場合にも、大きな被検査面の全体に亘って所要の検出感
度で異物を検出することができる。
In this embodiment, two scanning trajectories 7a are used.
And 4 arranged along the y direction in the vicinity of 7b
The surface shape of the surface to be inspected is measured by a surface shape measurement system including two sensors, and the focal points of the scanning lenses 3a and 3b of each of the condensing optical systems can be adjusted based on the measured surface shape information. Therefore, even when the surface to be inspected has undulation or inclination, foreign matter can be detected with a required detection sensitivity over the entire large surface to be inspected.

【0030】さらに、面形状計測系により計測された面
形状情報に基づいて反射鏡4aおよび4bをそれぞれ平
行移動させることによって、各受光光学系の光軸と変動
した被検査面との交点に各レーザスポットが形成される
ように、レーザスポット6aおよび6bの位置を調整す
ることができる。こうして、各受光光学系の光軸を移動
させることなく、受光レンズ(12、22、32)を光
軸に沿って移動させるだけで、レーザスポットの走査軌
跡とスリット板(13、23、33)の開口部との共役
関係を維持することができる。すなわち、被検査面が変
動しても、異物検出に必要な散乱光以外の不要光を確実
に遮断することができる。その結果、大きな被検査面の
全体に亘って所要の検出感度で異物を正確に検出するこ
とができる。
Further, by moving the reflecting mirrors 4a and 4b in parallel based on the surface shape information measured by the surface shape measuring system, each of the mirrors 4a and 4b is moved to the intersection between the optical axis of each light receiving optical system and the fluctuated inspection surface. The positions of the laser spots 6a and 6b can be adjusted so that a laser spot is formed. In this way, the scanning locus of the laser spot and the slit plates (13, 23, 33) are moved only by moving the light receiving lens (12, 22, 32) along the optical axis without moving the optical axis of each light receiving optical system. Can maintain a conjugate relationship with the opening. That is, even if the surface to be inspected fluctuates, unnecessary light other than the scattered light required for foreign substance detection can be reliably blocked. As a result, foreign substances can be accurately detected with a required detection sensitivity over the entire large inspection surface.

【0031】図4は、図2に対応する図であって、図2
における面形状計測系41の変形例を示す図である。ま
た、図5は、図4のレーザスポット形成位置の部分拡大
図である。なお、図4において、図2の構成要素と同じ
機能を有する要素には図2と同じ参照符号を付してい
る。図4において、基板101が図中実線で示す位置に
あるとき、走査レンズ3および反射鏡4を介して被検査
面に入射角θで入射したビーム5は、被検査面上の点A
にレーザスポットを形成する。レーザスポットに対する
異物からの反射散乱光は、被検査面の法線に対して角度
φをなす光軸を有する受光光学系(11〜15)で受光
される。一方、レーザスポットの正反射ビームは、レン
ズ61を介して、その後側焦点位置に配置された開口絞
り62に入射する。開口絞り62を介したビームは、イ
メージセンサ63上の点A''にレーザスポットの像を形
成する。このように、被検査面上の点Aとイメージセン
サ63上の点A''とはレンズ61を介して共役である。
FIG. 4 is a view corresponding to FIG.
13 is a diagram showing a modification of the surface shape measurement system 41 in FIG. FIG. 5 is a partially enlarged view of the laser spot forming position in FIG. In FIG. 4, elements having the same functions as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as in FIG. In FIG. 4, when the substrate 101 is at a position shown by a solid line in the drawing, a beam 5 incident on the inspection surface at an incident angle θ via the scanning lens 3 and the reflecting mirror 4 is a point A on the inspection surface.
To form a laser spot. The scattered light reflected from the foreign matter with respect to the laser spot is received by a light receiving optical system (11 to 15) having an optical axis that forms an angle φ with the normal to the surface to be inspected. On the other hand, the regular reflection beam of the laser spot enters the aperture stop 62 disposed at the rear focal point via the lens 61. The beam passing through the aperture stop 62 forms an image of a laser spot at a point A ″ on the image sensor 63. Thus, the point A on the inspection surface and the point A ″ on the image sensor 63 are conjugate via the lens 61.

【0032】図4および図5を参照すると、レーザスポ
ットの形成位置において被検査面が距離δだけ変動した
場合、ビーム5は被検査面上の点Cに入射角θで入射す
る。被検査面上の点Cで正反射されたビームは、レンズ
61および開口絞り62を介して、イメージセンサ63
上において点A''から距離Δ1だけ間隔を隔てた点C''
にレーザスポットの像を形成する。こうして、レーザス
ポットの像の移動量Δ1に基づいて、レーザスポットの
形成位置における被検査面の変動量δを、ひいては被検
査面の面形状を計測することができる。この場合、走査
レンズ3は、像側(基板101側)にテレセントリック
であることが好ましい。図4の変形例に示す面形状計測
系(61〜63)の特徴は、レンズ61の有効視野内で
あれば、レーザスポットの走査軌跡に沿って連続的に面
形状の計測を行うことができる点である。
Referring to FIGS. 4 and 5, when the surface to be inspected fluctuates by the distance δ at the position where the laser spot is formed, the beam 5 enters the point C on the surface to be inspected at an incident angle θ. The beam specularly reflected at the point C on the surface to be inspected passes through the lens 61 and the aperture stop 62 to the image sensor 63.
A point C ″ separated from the point A ″ by a distance Δ1 above
To form an image of a laser spot. Thus, based on the movement amount Δ1 of the image of the laser spot, the variation amount δ of the inspection surface at the position where the laser spot is formed, and the surface shape of the inspection surface, can be measured. In this case, the scanning lens 3 is preferably telecentric on the image side (substrate 101 side). The feature of the surface shape measurement system (61 to 63) shown in the modification of FIG. 4 is that the surface shape can be continuously measured along the scanning locus of the laser spot within the effective visual field of the lens 61. Is a point.

【0033】ところで、図2で説明したように、反射鏡
4を平行移動させてレーザスポットの形成位置の調整を
行うと、被検査面が距離δだけ変動した場合、ビーム5
は被検査面上の点Bに入射角θで入射する。被検査面上
の点Bで正反射されたビームは、レンズ61および開口
絞り62を介して、イメージセンサ63上において点
A''から距離Δ2だけ間隔を隔てた点B''にレーザスポ
ットの像を形成する。すなわち、レーザスポットの形成
位置の調整の影響により、レーザスポットの像の移動量
が変化してしまう。以下、レーザスポットの形成位置の
調整に起因するレーザスポットの像の移動量の変化につ
いて考察する。
As described with reference to FIG. 2, if the position of the laser spot is adjusted by moving the reflecting mirror 4 in parallel, when the surface to be inspected fluctuates by the distance δ, the beam 5
At a point B on the surface to be inspected at an incident angle θ. The beam that is specularly reflected at point B on the surface to be inspected passes through a lens 61 and an aperture stop 62 to a laser spot at point B ″ at a distance Δ2 from point A ″ on image sensor 63. Form an image. That is, the movement amount of the image of the laser spot changes due to the influence of the adjustment of the formation position of the laser spot. Hereinafter, a change in the movement amount of the image of the laser spot due to the adjustment of the formation position of the laser spot will be considered.

【0034】図5において、図4の面形状計測系(61
〜63)の光軸AD(被検査面上の点Aで反射されたビ
ームの経路)と、基板101の被検査面が距離δだけ図
中下方に変動した場合に被検査面上の点Cで正反射され
たビームの経路CEとの距離DEは、次の式(1)で表
される。
In FIG. 5, the surface shape measuring system (61) shown in FIG.
63) and the point C on the inspected surface when the inspected surface of the substrate 101 fluctuates downward by a distance δ in the figure. The distance DE between the beam and the path CE of the beam regularly reflected by the following equation is expressed by the following equation (1).

【数1】 DE=2δ tanθ cosθ=2δ sinθ (1) また、図4において、受光光学系(11〜15)の倍率
をβとすると、被検査面の変動に伴うレーザスポットの
像の移動量Δ1は、次の式(2)で表される。
## EQU00001 ## Also, in FIG. 4, if the magnification of the light receiving optical system (11 to 15) is .beta. In FIG. 4, the movement amount of the image of the laser spot due to the fluctuation of the surface to be inspected. Δ1 is represented by the following equation (2).

【数2】Δ1=DEβ=2βδ tanθ cosθ (2)Δ1 = DEβ = 2βδ tanθ cosθ (2)

【0035】次に、反射鏡4を平行移動させて被検査面
上の点Bに入射角θでビームを入射させると、点Bで正
反射されたビームの経路BFと面形状計測系(61〜6
3)の光軸ADとの距離DFは、次の式(3)で表され
る。
Next, when the reflecting mirror 4 is translated and a beam is incident on the point B on the surface to be inspected at an incident angle θ, the path BF of the beam regularly reflected at the point B and the surface shape measurement system (61) ~ 6
The distance DF from the optical axis AD in 3) is expressed by the following equation (3).

【数3】 DF=δ( tanθ+ tanφ) cosθ (3) 同様に、被検査面の変動およびレーザスポットの形成位
置の変動に伴うレーザスポットの像の移動量Δ2は、次
の式(4)で表される。
DF = δ (tan θ + tan φ) cos θ (3) Similarly, the movement amount Δ2 of the image of the laser spot due to the change of the inspection surface and the change of the formation position of the laser spot is given by the following equation (4). expressed.

【数4】 Δ2=DFβ=βδ( tanθ+ tanφ) cosθ (4)Δ2 = DFβ = βδ (tanθ + tanφ) cosθ (4)

【0036】上述の式(2)および式(4)より、レー
ザスポットの形成位置の変動に起因するレーザスポット
の像の移動量の変化分Δ1−Δ2は、次の式(5)で表
される。
From the above equations (2) and (4), the change Δ1-Δ2 in the movement amount of the image of the laser spot due to the change in the formation position of the laser spot is expressed by the following equation (5). You.

【数5】 Δ1−Δ2=βδ cosθ( tanθ− tanφ) (5)Δ1−Δ2 = βδ cosθ (tanθ−tanφ) (5)

【0037】このように、面形状計測系(61〜63)
により、上述の式(2)に基づいて被検査面の変動量δ
を求め、求めた被検査面の変動量δに基づいて反射鏡4
および走査レンズ3の移動量を求めることができる。こ
うして、反射鏡4の平行移動によりレーザスポットの形
成位置を調整するとともに、走査レンズ3の移動により
集光光学系の焦点を調整することができる。また、面形
状計測系(61〜63)により、上述の式(5)に基づ
いて、反射鏡4の移動量を制御することもできる。
As described above, the surface shape measuring system (61 to 63)
The variation amount δ of the surface to be inspected based on the above equation (2)
And the reflection mirror 4 is determined based on the obtained variation amount δ of the inspection surface.
And the amount of movement of the scanning lens 3 can be obtained. In this way, the laser spot forming position can be adjusted by the parallel movement of the reflecting mirror 4 and the focal point of the condensing optical system can be adjusted by the movement of the scanning lens 3. In addition, the movement amount of the reflecting mirror 4 can be controlled by the surface shape measurement system (61 to 63) based on the above equation (5).

【0038】具体的な数値例として、被検査面へのビー
ムの入射角θ(すなわち集光光学系の光軸と被検査面の
法線とのなす角度)を45°とし、受光光学系の光軸と
被検査面の法線とのなす角度φを35°とすると、上述
の式(2)および(5)を次の式(6)および(7)の
ように書き換えることができる。
As a specific numerical example, the incident angle θ of the beam on the surface to be inspected (that is, the angle between the optical axis of the condensing optical system and the normal to the surface to be inspected) is 45 °, and the light receiving optical system If the angle φ between the optical axis and the normal to the surface to be inspected is 35 °, the above equations (2) and (5) can be rewritten as the following equations (6) and (7).

【数6】Δ1=1.4βδ (6) Δ1−Δ2=0.2βδ (7)Δ1 = 1.4βδ (6) Δ1−Δ2 = 0.2βδ (7)

【0039】上述の式(6)および(7)を参照する
と、反射鏡4の平行移動に伴うレーザスポットの像の移
動量の変化分Δ1−Δ2は、被検査面の変動に伴うレー
ザスポットの像の移動量Δ1の約1/7である。このよ
うに、通常の構成においては、レーザスポットの形成位
置の変動に起因するレーザスポットの像の移動量の変化
分Δ1−Δ2は被検査面の変動に伴うレーザスポットの
像の移動量Δ1と比べて十分小さいので、被検査面の面
系状の計測においてレーザスポットの形成位置の変動に
よる影響を無視することもできる。なお、上述の実施例
では、2つの集光光学系を用いて2つのレーザスポット
を形成する例を示したが、被検査面の大きさに応じて所
定数の集光光学系を用いて所定数のレーザスポットを形
成することもできる。
Referring to the above equations (6) and (7), the change Δ1-Δ2 in the amount of movement of the image of the laser spot due to the parallel movement of the reflecting mirror 4 is represented by the variation of the laser spot due to the fluctuation of the surface to be inspected. This is about 1/7 of the image movement amount Δ1. As described above, in the normal configuration, the change amount Δ1−Δ2 of the movement amount of the image of the laser spot due to the change of the formation position of the laser spot is equal to the movement amount Δ1 of the image of the laser spot due to the change of the inspection surface. Since it is sufficiently small in comparison, the influence of the change in the formation position of the laser spot can be ignored in the measurement of the surface system of the surface to be inspected. In the above-described embodiment, an example in which two laser spots are formed using two condensing optical systems has been described. However, a predetermined number of condensing optical systems are used according to the size of the surface to be inspected. It is also possible to form a number of laser spots.

【0040】[0040]

【効果】以上説明したように、本発明では、複数の集光
光学系を介して被検査面上に複数の微小な光スポットを
形成するので、各集光光学系の走査レンズの所要直径が
小さくなり、走査レンズの製造コストの低減および装置
の小型化をともに実現することができる。また、本発明
では、被検査面の面形状に応じて各集光光学系の焦点を
個別に調整することができるので、大きな被検査面の全
体に亘って所要の検出感度で異物を検出することができ
る。
As described above, in the present invention, since a plurality of minute light spots are formed on the surface to be inspected via a plurality of condensing optical systems, the required diameter of the scanning lens of each condensing optical system is reduced. As a result, the manufacturing cost of the scanning lens can be reduced and the size of the apparatus can be reduced. Further, according to the present invention, since the focal point of each light condensing optical system can be individually adjusted according to the surface shape of the inspection surface, foreign matter can be detected with a required detection sensitivity over the entire large inspection surface. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例にかかる異物検査装置の構成を
概略的に示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a foreign matter inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の異物検査装置における各集光光学系の焦
点の調整動作およびレーザスポットの形成位置の調整動
作を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a focus adjusting operation of each condensing optical system and an adjusting operation of a laser spot forming position in the foreign matter inspection apparatus of FIG.

【図3】図1の面形状計測系の出力に基づいて、各集光
光学系の焦点の調整およびレーザスポットの形成位置の
調整を行う処理を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a process for adjusting a focal point of each light condensing optical system and adjusting a forming position of a laser spot based on an output of the surface shape measuring system of FIG. 1;

【図4】図2に対応する図であって、図2における面形
状計測系41の変形例を示す図である。
4 is a diagram corresponding to FIG. 2, and is a diagram showing a modification of the surface shape measurement system 41 in FIG. 2;

【図5】図4のレーザスポット形成位置の部分拡大図で
ある。
FIG. 5 is a partially enlarged view of a laser spot forming position in FIG. 4;

【符号の説明】 2 振動ミラー 3 走査レンズ 4 反射鏡 5 入射ビーム 6 レーザスポット 7 走査軌跡 8 ファイバーバンドル 10 反射散乱光 11 反射鏡 12 受光レンズ 13 スリット板 14 レンズ 15 光電検出器 41 センサ 51 演算器 52 駆動系 61 レンズ 62 開口絞り 63 イメージセンサ 101 基板 102 ステージ[Description of Signs] 2 Vibration mirror 3 Scanning lens 4 Reflecting mirror 5 Incident beam 6 Laser spot 7 Scanning locus 8 Fiber bundle 10 Reflected scattered light 11 Reflecting mirror 12 Light receiving lens 13 Slit plate 14 Lens 15 Photoelectric detector 41 Sensor 51 Computing unit 52 drive system 61 lens 62 aperture stop 63 image sensor 101 substrate 102 stage

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源からの光束を集光して被検査面上に
微小な光スポットを形成するための複数の集光光学系
と、 前記複数の集光光学系を介して形成された複数の光スポ
ットで前記被検査面を走査するための走査手段と、 前記複数の光スポットに対する前記被検査面上の異物か
らの反射散乱光に基づいて前記異物を検出するための検
出光学系と、 前記被検査面の面形状を計測するための面形状計測手段
とを備え、 前記面形状計測手段を介して計測された前記被検査面の
面形状に基づいて、各集光光学系の焦点を個別に調整す
ることを特徴とする異物検査装置。
1. A plurality of condensing optical systems for condensing a light beam from a light source to form a minute light spot on a surface to be inspected, and a plurality of condensing optical systems formed via the plurality of condensing optical systems. Scanning means for scanning the surface to be inspected with the light spot, and a detection optical system for detecting the foreign matter based on reflected and scattered light from the foreign matter on the surface to be inspected with respect to the plurality of light spots, Surface shape measuring means for measuring the surface shape of the surface to be inspected, based on the surface shape of the surface to be inspected measured via the surface shape measuring unit, the focal point of each condensing optical system A foreign matter inspection device characterized by being adjusted individually.
【請求項2】 前記走査手段は、前記複数の集光光学系
を介して形成された複数の光スポットの各々を第1の方
向に沿ってそれぞれ移動させるための複数の走査光学系
と、前記被検査面上において前記第1の方向と直交する
第2の方向に沿って前記被検査面を移動させるための移
動手段とを有し、 前記検出光学系は、前記複数の光スポットの各々に対す
る前記被検査面上の異物からの反射散乱光をそれぞれ受
光するための複数の受光光学系を有し、 前記複数の走査光学系を介して前記被検査面上において
得られる複数の光スポットの前記第1の方向に沿った走
査軌跡は、前記第2の方向に沿って互いに間隔を隔てて
いることを特徴とする請求項1に記載の異物検査装置。
A plurality of scanning optical systems configured to move each of a plurality of light spots formed through the plurality of condensing optical systems along a first direction; Moving means for moving the surface to be inspected along a second direction orthogonal to the first direction on the surface to be inspected, wherein the detection optical system is provided for each of the plurality of light spots. It has a plurality of light receiving optical systems for respectively receiving reflected scattered light from foreign matter on the inspection surface, and a plurality of light spots obtained on the inspection surface via the plurality of scanning optical systems. The foreign matter inspection device according to claim 1, wherein the scanning trajectories along the first direction are spaced from each other along the second direction.
【請求項3】 前記走査光学系の各々は、前記複数の集
光光学系のうちの対応する集光光学系と前記光源との間
の光路中に設けられた振動ミラーであることを特徴とす
る請求項2に記載の異物検査装置。
3. Each of the scanning optical systems is a vibrating mirror provided in an optical path between a corresponding light collecting optical system of the plurality of light collecting optical systems and the light source. 3. The foreign matter inspection device according to claim 2, wherein:
【請求項4】 前記複数の集光光学系の各々と前記被検
査面との間の光路にはそれぞれ折り曲げミラーが設けら
れ、 前記複数の受光光学系の各々の光軸と前記被検査面との
交点が、前記被検査面上において得られる複数の光スポ
ットの走査軌跡のうちの対応する走査軌跡上に位置する
ように、前記複数の折り曲げミラーをそれぞれ平行移動
させることを特徴とする請求項2または3に記載の異物
検査装置。
4. An optical path between each of the plurality of condensing optical systems and the surface to be inspected is provided with a bending mirror, and each optical axis of the plurality of light receiving optical systems, the surface to be inspected, and The plurality of bending mirrors are respectively translated in such a manner that an intersection point of the plurality of bending mirrors is located on a corresponding scanning trajectory of the scanning trajectories of the plurality of light spots obtained on the inspection surface. 4. The foreign matter inspection device according to 2 or 3.
【請求項5】 前記面形状計測手段は、前記複数の光ス
ポットのうちの少なくとも1つの光スポットの正反射光
を受光するための受光手段を有し、前記正反射光の受光
位置に基づいて前記被検査面の面位置を計測することを
特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の異物
検査装置。
5. The surface shape measuring means includes a light receiving means for receiving specularly reflected light of at least one of the plurality of light spots, based on a light receiving position of the specularly reflected light. The foreign matter inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a surface position of the inspection surface is measured.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104677918A (en) * 2015-03-13 2015-06-03 昆山艾尔发计量科技有限公司 Detector for CCD image sensor of display screen backlight plate
CN109187556A (en) * 2018-09-20 2019-01-11 苏州新海宜电子技术有限公司 One kind visualizing detection system for runway foreign matter and road surface damage
CN111103711A (en) * 2019-12-30 2020-05-05 江苏科森光电科技有限公司 Optical detection method for liquid crystal module

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