KR101594224B1 - Surface condition insepecting method of planar substrate and surface condition inspecting device of planar substrate using the same - Google Patents

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KR101594224B1 KR1020130164014A KR20130164014A KR101594224B1 KR 101594224 B1 KR101594224 B1 KR 101594224B1 KR 1020130164014 A KR1020130164014 A KR 1020130164014A KR 20130164014 A KR20130164014 A KR 20130164014A KR 101594224 B1 KR101594224 B1 KR 101594224B1
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슈우지 다카이시
요시노부 나쿠라
도시키 아즈마
가즈노부 아사카와
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가부시끼가이샤 야마나시 기쥬쯔 고오보오
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Abstract

본 발명의 과제는, 종래는 검출할 수 없었던 극히 미세한 긁힘 흠집, 크랙 등을 검출할 수 있는 평판 기판 표면 상태 검사 장치를 제공하는 것이다.
평판 기판의 표면측에 기판 법선에 대해 소정의 입사각으로 레이저광을 표면에 서로 다른 방향으로부터 조사하는 적어도 2개의 투광계와, 표면측에 설치되고, 레이저광의 조사점을 기준으로 하여, 투광계와 반대측의 위치에, 각각 투광계에 대향하도록 설치된 적어도 2개의 수광계와, 각 레이저광이 평판 기판의 표면에 조사되는 레이저광 조사 영역이 직사각형으로 되도록 레이저광을 성형하는 레이저광 성형 수단과, 직사각형으로 성형된 각 레이저광 조사 영역의 이격을, 직사각형의 전사 방향의 투영 길이 또는 각 레이저광 조사 영역이 겹치지 않는 길이인 비중복 길이로, 각 투광계와 각 수광계를 조정하는 조사 영역 이격 조정 수단과, 축 방향으로 이송하는 소정의 간격을, 투영 길이 또는 상기 비중복 길이 이상 또는 상기 투영 길이 또는 비중복 길이의 정수배로 조정하는 이송 간격 조정 수단을 구비한다.An object of the present invention is to provide an apparatus for inspecting a surface condition of a flat substrate which can detect extremely minute scratches, cracks and the like which can not be detected in the past.
At least two light-projecting systems for irradiating the surface of the flat substrate with laser light at different angles to the surface of the substrate at a predetermined incident angle with respect to the normal line of the substrate, and a light- Laser light shaping means for shaping the laser light so that the laser light irradiated region irradiated on the surface of the flat substrate is rectangular; And the length of the projection length in the rectangular transfer direction or the length in which the respective laser light irradiation areas do not overlap with each other, and the irradiation area separation adjusting means And a predetermined gap to be conveyed in the axial direction is set to a projection length or a length of the non-overlapping length or the projection length or non- And a gap adjusting means for adjusting the feeding times thereof constant.

Description

평판 기판의 표면 상태 검사 방법 및 그것을 이용한 평판 기판의 표면 상태 검사 장치{SURFACE CONDITION INSEPECTING METHOD OF PLANAR SUBSTRATE AND SURFACE CONDITION INSPECTING DEVICE OF PLANAR SUBSTRATE USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method of inspecting a surface state of a flat panel substrate and an apparatus for inspecting the surface state of the flat panel substrate using the same. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002]

본 발명은, 반도체 웨이퍼, 마스크, 디스크 기판, 액정 기판, 글래스 기판, 투명 필름 등과 같은 평판 기판의 표면에 부착된 미세한 진애 등의 이물질이나, 흠집·금 등의 결함을 광산란 방식으로 검사하는, 평판 기판의 표면 상태 검사 기술에 관한 것으로, 특히, 미세한 가늘고 긴 형상의 이물질이나, 기판에 발생한 미세한 긁힘 흠집·마찰 흠집, 크랙 등에 의한 표면 상태의 이상을 감도 좋게 검출할 수 있는 평판 기판의 표면 상태 검출 방법 및 그 방법을 이용한 평판 기판의 표면 상태 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for inspecting defects such as fine dust and the like adhering to the surface of a flat substrate such as a semiconductor wafer, a mask, a disk substrate, a liquid crystal substrate, a glass substrate, and a transparent film, The present invention relates to a surface state inspection technique of a substrate and, more particularly, to a surface state detection of a flat substrate which can detect an abnormality of a surface state due to a minute and elongated foreign matter, a minute scratch, a scratch, And a device for inspecting the surface state of a flat substrate using the method.

집적 회로의 제조 공정에서는, 회로 패턴이 형성되는 기판에 조금이라도 이물질(먼지나 결함)이 존재하면, 불량품의 생성으로 이어질 우려가 있으므로, 기판의 이물질이나 표면 상태의 검사가 반드시 필요하다. 이러한 기판의 표면 상태의 검사는, 지향성이 좋은 레이저광을 기판 표면에 조사하고, 기판 표면으로부터 반사되는 산란광을 산란광 수광기에서 검출하고, 레이저광의 조사점을 2차원 주사하여 기판 표면 전체를 검사하는 방법이 일반적으로 이용되고 있다.In the manufacturing process of an integrated circuit, if foreign substances (dust or defects) are even present on a substrate on which a circuit pattern is formed, there is a possibility that defective products are generated. Therefore, it is absolutely necessary to inspect foreign substances and surface state of the substrate. The surface state of the substrate is inspected by irradiating the surface of the substrate with laser light having good directivity and detecting scattered light reflected from the substrate surface by the scattered light receiver and scanning the entire surface of the substrate by scanning the irradiation point of the laser light two- Methods are commonly used.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에 기재된 투명 평판 기판의 이물질 검사 장치에서는, 투명 평판 기판에 투광계에 의해 검출광을 조사하고, 상기 투명 평판 기판에 존재하는 이물질에 의한 산란광을, 수광계에 의해 수광하여 상기 투명 평판 기판에 존재하는 이물질을 검출하는 이물질 검사 장치에 있어서, 상기 투명 평판 기판의 한쪽 면(이하, 표면)에 설치되고, 상기 투명 평판 기판의 기판 법선에 대해 소정의 입사각으로 상기 검출광을 상기 표면에 조사하는 투광계와, 상기 표면측에 설치되고, 상기 검출광의 조사점을 기준으로 하여, 상기 투광계와 반대측의 위치에 설치된 상기 수광계를 구비하고, 상기 수광계는, 상기 투광계로부터 조사되는 상기 검출광이, 상기 표면 상의 이물질에 조사되었을 때에 발생하는 제1 산란광과, 상기 검출광이 상기 투명 평판 기판을 투과하여, 다른 한쪽 면(이하, 이면)에 존재하는 이물질에 조사되었을 때에 발생하는 제2 산란광을 집광하는 집광 렌즈와, 상기 집광 렌즈로부터의 상기 제1 산란광과 상기 제2 산란광을, 각각 2경로로 분광하는 광학 소자와, 상기 제1 산란광을 수광하는 제1 산란광 수광 센서와, 상기 제2 산란광을 수광하는 제2 산란광 수광 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 투명 평판 기판의 이물질 검사 장치가 개시되어 있다.For example, in the foreign substance inspecting apparatus for a transparent flat plate substrate described in Patent Document 1 described below, detection light is irradiated to a transparent flat plate substrate by a light projecting system, and scattered light by a foreign substance present in the transparent flat plate substrate is reflected by a light receiving system (Hereinafter referred to as " surface ") of the transparent flat panel substrate, and detects a foreign substance present on the transparent flat panel substrate by a predetermined incident angle with respect to the substrate normal of the transparent flat panel substrate A light projecting system for projecting light onto the surface and a light projecting system provided on a side of the surface opposite to the light projecting system with reference to an irradiation point of the detection light, The first scattered light generated when the detection light emitted from the light projecting system is irradiated on the foreign substance on the surface, A condensing lens for condensing a second scattered light generated when the diffused light is transmitted through the plate substrate and irradiated onto a foreign substance present on the other surface (hereinafter referred to as a back surface); and a condensing lens for condensing the first scattered light and the second scattered light, A first scattered light receiving sensor for receiving the first scattered light, and a second scattered light receiving sensor for receiving the second scattered light, characterized by comprising: .

특허문헌 1에 기재된 이물질 검사 장치는, 검출광인 레이저광을 조사하는 투광기와, 레이저광이 조사된 이물질로부터의 산란광을 수광하는 수광 센서로 이루어지는 한 쌍의 산란광 조사·수광 시스템을 XY 방향으로 주사함으로써, 기판에 부착되는 이물질 등의 검사를 행하는 것이다. 그러나, 특허문헌 1이 개시하는 기술에서는, 예를 들어 미세한 가늘고 긴 흠집 등은, 레이저광의 조사 방향에 따라 광산란의 강도가 크게 다른(광산란 강도가 레이저광의 조사 방향에 의존하는) 경우가 있어, 레이저광의 조사 방향에 따라서는, 평판 기판의 표면 상태를 정확하게 검출할 수 없다고 하는 문제가 있다.The foreign substance inspecting apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a pair of scattered light irradiation / light receiving systems each consisting of a light projector for irradiating laser light as detection light and a light receiving sensor for receiving scattered light from a foreign substance irradiated with laser light in a XY direction , Foreign matter adhering to the substrate, and the like. However, in the technique disclosed in Patent Document 1, there is a case where the intensity of the light scattering largely differs depending on the irradiation direction of the laser light (for example, the light scattering intensity depends on the irradiation direction of the laser light) There is a problem that the surface state of the flat plate substrate can not be accurately detected depending on the irradiation direction of light.

특허문헌 2에는, 레이저광을 복수의 방향으로부터 기판에 조사하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 2는 검사 대상물의 표면에 서로 다른 각도로부터 복수의 레이저광을 동일점에 조사하는 복수의 투광기와, 동일점의 이물질로부터의 산란광을 검출하여 산란광 강도에 따른 산란광 강도 신호를 검출하는 검출기를 구비한 이물질 검사 장치에 관한 것이다. 그러나, 특허문헌 2가 개시하는 기술은, 복수의 레이저광원으로부터, 레이저광을 동일점에 조사하여, 그곳에 존재하는 이물질로부터의 산란광을 검출하고, 산란광 강도에 따른 산란광 강도 신호에 의해, 이물질 검사를 행하는 이물질 검사 장치에 관한 것이다. 또한, 서로 다른 각도에 설치된 복수의 광 검출기와, 복수의 광 검출기로부터 출력되는 산란광 강도 신호에 의해 이물질 검사를 행하는 이물질 검사 장치에 관한 것이다. 이로 인해, 서로 다른 방향으로부터 레이저광을 조사하고 있지만, 그 목적은 동일점에 레이저광을 조사함으로써, 산란광 강도를 검출기가 검출할 수 있는 레벨까지 높이는 것을 목적으로 하는 것이다. 이로 인해, 특허문헌 2가 개시하는 기술에서는, 레이저광의 조사 방향에 의존하는, 극히 미세한 긁힘 흠집·마찰 흠집, 혹은 가늘고 긴 크랙 등을 검출할 수 없다고 하는 문제가 있다.Patent Document 2 discloses a technique for irradiating a substrate with laser light from a plurality of directions. Patent Literature 2 discloses a light source that includes a plurality of light emitters for irradiating a plurality of laser beams at the same point from different angles on the surface of an object to be inspected and a detector for detecting scattered light from foreign matters at the same point and detecting scattered light intensity signals corresponding to the intensity of the scattered light And more particularly, to an apparatus for inspecting foreign substances. However, in the technique disclosed in Patent Document 2, laser light is irradiated from a plurality of laser light sources at the same point, and scattered light from a foreign substance present therein is detected, and foreign matter inspection is performed by the scattered light intensity signal corresponding to the scattered light intensity To a foreign substance inspecting apparatus. Further, the present invention relates to a plurality of photodetectors provided at different angles, and a foreign matter inspection apparatus that performs foreign matter inspection using scattered light intensity signals output from a plurality of photodetectors. Therefore, although laser light is irradiated from different directions, the object is to increase the intensity of the scattered light to a level at which the detector can detect by irradiating laser light to the same point. Therefore, in the technique disclosed in Patent Document 2, there is a problem that it is impossible to detect extremely minute scratches, friction scratches, or elongated cracks depending on the irradiation direction of laser light.

일본 특허 공개 평2013-140061호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-140061 일본 특허 공개 평11-258157호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 11-258157

따라서, 본 발명의 과제는, 종래는 검출할 수 없었던 극히 미세한 긁힘 흠집, 크랙 등, 레이저광의 조사 방향에 의존하는 표면의 이상(표면 상태)을 검출할 수 있는 평판 기판의 표면 상태 검사 방법, 그 방법을 이용한 표면 상태 검사 장치를 제공하는 것에 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 표면 상태의 검사라 함은, 표면 결함이나 표면의 흠집, 표면에 부착된 이물질 등, 평판 기판의 표면 상태에 문제가 발생하는 상태를 검사하는 것을 의미한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for inspecting a surface state of a flat substrate which can detect an abnormality (surface state) of a surface that depends on the irradiation direction of laser light such as extremely small scratches and cracks, And to provide a surface state inspection apparatus using the method. In the present specification, the inspection of the surface state means to inspect a state in which a problem occurs in the surface state of the flat substrate, such as surface defects, scratches on the surface, and foreign substances adhered to the surface.

상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1에 기재된 발명은, X축 Y축 스테이지 상에 적재된 평판 기판의 표면에, 투광계에 의해 조사된 레이저광을, 상기 X축 Y축 스테이지에 의해 X축 또는 Y축 중 어느 한 방향으로 주사하는 동시에, 소정 간격으로 상기 주사 방향과 직교하는 축 방향으로 이송하면서, 표면으로부터의 산란광을 수광계에 의해 수광하고, 이 수광 강도에 따른 검출 신호에 의해, 상기 평판 기판의 전체 표면 상태를 검사하는 평판 기판의 표면 상태 검사 장치에 있어서,According to a first aspect of the present invention, there is provided an X-axis Y-axis stage for irradiating a laser beam irradiated by a light projecting system onto an X-axis or Y-axis stage, Y-axis, and at the same time, the scattered light from the surface is received by the light receiving system while being conveyed in the axial direction orthogonal to the scanning direction at predetermined intervals, and by the detection signal corresponding to the received light intensity, An apparatus for inspecting the surface state of a flat substrate for inspecting the entire surface state of the substrate,

상기 평판 기판의 표면측에 상기 평판 기판의 기판 법선에 대해 소정의 입사각으로 상기 레이저광을 상기 표면에 서로 다른 방향으로부터 조사하는 적어도 2개의 투광계와, 상기 표면측에 설치되고, 상기 레이저광의 조사점을 기준으로 하여, 상기 투광계와 반대측의 위치에, 각각 상기 투광계에 대향하도록 설치된 적어도 2개의 수광계와, 상기 각 레이저광이 상기 평판 기판의 표면에 조사되는 레이저광 조사 영역이 직사각형으로 되도록 레이저광을 성형하는 레이저광 성형 수단과, 상기 직사각형으로 성형된 각 레이저광 조사 영역의 이격을, 상기 직사각형의 상기 주사 방향의 투영 길이 또는 각 레이저광 조사 영역이 겹치지 않는 길이인 비중복 길이로, 각 투광계와 각 수광계를 조정하는 조사 영역 이격 조정 수단과, 상기 축 방향으로 이송하는 소정의 간격을, 상기 투영 길이 또는 상기 비중복 길이 이상, 혹은 상기 투영 길이 또는 상기 비중복 길이의 정수배로 조정하는 이송 간격 조정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 표면 상태 검사 장치이다.At least two light-projecting systems for irradiating the surface of the flat substrate with the laser light from different directions on the surface of the flat substrate at a predetermined incident angle with respect to a normal to the substrate of the flat substrate; At least two light-receiving systems provided so as to oppose the light-emitting system at positions on the opposite side of the light-emitting system with respect to a point, and a laser light irradiation area irradiated with the laser light on the surface of the flat substrate is rectangular A laser beam shaping means for shaping the laser beam so that the laser beam is projected in the scanning direction of the rectangle or a non-overlapping length An irradiation region separation adjusting means for adjusting each of the light projecting systems and the respective light receiving systems, A gap, a surface state inspection apparatus, characterized in that the projection having a length or more than the non-overlapping length or feed interval adjusting means for adjusting the projection length or an integral multiple of the non-overlapping length.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 표면 상태 검사 장치이며, 1세트의 상기 투광계와 수광계와, 다른 1세트의 상기 투광계와 수광계가, 서로 직교하도록 설치된 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a surface state inspection apparatus according to the first aspect, wherein one set of the light projecting system and the light receiving system and another set of the light projecting system and the light receiving system are arranged to be orthogonal to each other.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 표면 상태 검사 장치이며, 상기 투영 길이가 50㎛ 내지 1000㎛의 범위에 있고, 상기 축 방향으로 이송하는 소정의 간격이, 상기 투영 길이인 것을 특징으로 한다.According to a third aspect of the present invention, in the surface state inspection apparatus according to the second aspect, the projection length is in the range of 50 탆 to 1000 탆, and the predetermined interval to be conveyed in the axial direction is the projection length .

청구항 4에 기재된 발명은, 회전대 상에 적재되고, 상기 회전대에 의해 회전하는 평판 기판의 표면에, 투광계에 의해 레이저광을 조사하는 동시에, 상기 평판 기판의 외측으로부터 중심 방향 또는 중심으로부터 외측 방향으로 소정 간격으로 상기 평판 기판을 이송하면서, 표면으로부터의 산란광을 수광계에 의해 수광하고, 이 수광 강도에 따른 검출 신호에 의해, 상기 평판 기판의 전체 표면 상태를 검사하는 평판 기판의 표면 상태 검사 장치에 있어서, 상기 평판 기판의 표면측에 상기 평판 기판의 기판 법선에 대해 소정의 입사각으로 상기 레이저광을 상기 표면에 서로 다른 방향으로부터 조사하는 적어도 2개의 투광계와, 상기 표면측에 설치되고, 상기 레이저광의 조사점을 기준으로 하여, 상기 투광계와 반대측의 위치에, 각각 상기 투광계에 대향하도록 설치된 적어도 2개의 수광계와, 상기 각 레이저광이 상기 평판 기판의 표면에 조사되는 레이저광 조사 영역을 직사각형으로 성형하는 레이저광 성형 수단과, 상기 직사각형으로 성형된 각 레이저광 조사 영역 이격을, 상기 직사각형의 상기 주사 방향의 투영 길이 또는 각 레이저광 조사 영역이 겹치지 않는 길이인 비중복 길이 이상으로, 각 투광계와 각 수광계를 조정하는 조사 영역 이격 조정 수단과, 상기 평판 기판의 외측으로부터 중심 방향 또는 중심으로부터 외측 방향으로 상기 평판 기판을 이송하는 소정 간격을, 상기 투영 길이 또는 상기 비중복 길이 이상, 혹은 상기 투영 길이 또는 상기 비중복 길이의 정수배로 조정하는 이송 간격 조정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 표면 상태 검사 장치이다.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a flat substrate, comprising the steps of: irradiating a surface of a flat substrate, which is mounted on a swivel base and rotated by the swivel, with a laser beam by a light projecting system, The surface state inspection apparatus for flat plate substrates for inspecting the entire surface state of the flat plate substrate by the detection signal according to the received light intensity while receiving the scattered light from the surface by the light receiving system while the flat plate substrate is being transported at predetermined intervals At least two light-projecting systems for irradiating the surface of the flat substrate with the laser beam from different directions on the surface of the flat plate substrate at a predetermined incident angle with respect to the normal to the substrate; And a plurality of light-emitting elements arranged on opposite sides of the light-projecting system, A laser beam shaping means for shaping the laser beam irradiation region irradiated with the laser beam onto the surface of the flat plate substrate into a rectangular shape; An irradiation region separation adjusting means for adjusting each of the light projecting systems and the respective light receiving systems so that the projection length of the rectangle in the scanning direction or the length of the non-overlapping length in which the laser irradiation regions do not overlap, And a transfer interval adjusting means for adjusting the predetermined interval for transferring the flat substrate from the center to the outward direction to the projection length or the non-overlapping length or the projection length or the integral multiple of the non-overlapping length As shown in FIG.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 4에 기재된 표면 상태 검사 장치이며, 1세트의 상기 투광계와 수광계와, 다른 1세트의 상기 투광계와 수광계가, 서로 직교하도록 설치된 것을 특징으로 한다.According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the surface state inspection apparatus according to the fourth aspect, wherein one set of the light projecting system and the light receiving system and another set of the light projecting system and the light receiving system are arranged to be orthogonal to each other.

청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 5에 기재된 표면 상태 검사 장치이며, 상기 투영 길이가 50㎛ 내지 1000㎛의 범위에 있고, 상기 소정 간격이 상기 투영 길이에 대응하는 것인 것을 특징으로 한다.A sixth aspect of the present invention is the surface state inspection apparatus according to the fifth aspect, wherein the projection length is in a range of 50 탆 to 1000 탆, and the predetermined interval corresponds to the projection length.

청구항 7에 기재된 발명은, X축 Y축 스테이지 상에 적재된 평판 기판의 표면에, 투광계에 의해 조사된 레이저광을, 상기 X축 Y축 스테이지에 의해 X축 또는 Y축 중 어느 한 방향으로 주사하는 동시에, 소정 간격으로 상기 주사 방향과 직교하는 축 방향으로 이송하면서, 표면으로부터의 산란광을 수광계에 의해 수광하고, 이 수광 강도에 따른 검출 신호에 의해, 상기 평판 기판의 전체 표면 상태를 검사하는 평판 기판의 표면 상태 검사 방법에 있어서,According to a seventh aspect of the present invention, laser light irradiated by a light projecting system is irradiated onto a surface of a flat substrate stacked on an X-axis Y-axis stage in the X-axis or Y-axis direction And the scattered light from the surface is received by the light receiving system while being conveyed in the axial direction orthogonal to the scanning direction at predetermined intervals and the entire surface state of the flat substrate is inspected by the detection signal corresponding to the light receiving intensity A method for inspecting a surface state of a flat substrate,

적어도 2개의 서로 다른 방향으로부터, 조사 영역이 직사각형이고, 또한 각 레이저광 조사 영역의 이격을, 상기 조사 영역의 상기 주사 방향의 투영 길이 또는 각 레이저광 조사 영역이 겹치지 않는 길이인 비중복 길이 이상으로, 각 투광계와 각 수광계를 조정하고,The irradiation region is rectangular from at least two different directions and the spacing of each laser light irradiation region is set to at least a non-overlapping length which is a length in which the projection length of the irradiation region in the scanning direction or the laser light irradiation region does not overlap , Each of the light projecting systems and each light receiving system is adjusted,

상기 축 방향으로 이송하는 소정 간격을, 상기 투영 길이 또는 상기 비중복 길이 이상, 혹은 상기 투영 길이 또는 상기 비중복 길이의 정수배로 조정하고, 상기 평판 기판을 이송하여, 상기 평판 기판의 전체 표면 상태를 검사하는 것을 특징으로 하는 표면 상태 검사 방법이다.The predetermined interval to be conveyed in the axial direction is adjusted to the projection length or the non-overlapping length or to an integral multiple of the projection length or the non-overlapping length, and the flat substrate is transferred, The surface of the substrate is inspected.

청구항 8에 기재된 발명은, 회전대 상에 적재되고, 회전하는 평판 기판의 표면에, 투광계에 의해 레이저광을 조사하는 동시에, 상기 평판 기판의 외측으로부터 중심 방향 또는 중심으로부터 외측 방향으로 소정 간격으로 상기 평판 기판을 이송하면서, 표면으로부터의 산란광을 수광계에 의해 수광하고, 이 수광 강도에 따른 검출 신호에 의해, 상기 평판 기판의 전체 표면 상태를 검사하는 평판 기판의 표면 상태 검사 방법에 있어서,The invention according to claim 8 is characterized in that laser light is irradiated onto the surface of a rotating flat plate substrate mounted on a rotating table by a light projecting system and the laser light is irradiated from the outside to the outside A method for inspecting a surface state of a flat panel substrate in which scattered light from a surface is received by a light receiving system while a flat substrate is being transported and the entire surface state of the flat substrate is inspected by a detection signal corresponding to the received light intensity,

적어도 2개의 서로 다른 방향으로부터, 조사 영역이 직사각형이고, 또한 각 레이저광 조사 영역의 이격을, 상기 조사 영역의 상기 주사 방향의 투영 길이 또는 각 레이저광 조사 영역이 겹치지 않는 길이인 비중복 길이 이상으로, 각 투광계와 각 수광계를 조정하고, 상기 평판 기판의 외측으로부터 중심 방향 또는 중심으로부터 외측 방향으로 이송하는 소정 간격을, 상기 투영 길이 또는 상기 비중복 길이 이상, 혹은 상기 투영 길이 또는 비중복 길이의 정수배로 조정하여, 상기 평판 기판의 전체 표면 상태를 검사하는 것을 특징으로 하는 표면 상태 검사 방법이다.The irradiation region is rectangular from at least two different directions and the spacing of each laser light irradiation region is set to at least a non-overlapping length which is a length in which the projection length of the irradiation region in the scanning direction or the laser light irradiation region does not overlap And a predetermined interval for transferring each of the light projecting systems and the respective light receiving systems from the outer side of the flat substrate to the center direction or from the center to the outer side is set to be equal to or larger than the projection length or the non- And the surface state of the flat substrate is inspected.

본 발명에 의해, 종래는 검출할 수 없었던 극히 미세한 긁힘 흠집, 크랙 등, 레이저광의 조사 방향에 의존하므로 검출할 수 없었던 기판 표면의 이상(표면 상태)을 검사 가능한 평판 기판의 표면 상태 검사 방법, 그 방법을 이용한 표면 상태 검사 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, there is provided a surface state inspection method of a flat substrate which can inspect an abnormality (surface state) of the substrate surface that can not be detected because of extremely small scratches and cracks which can not be detected in the past due to irradiation direction of laser light, A surface state inspection apparatus using the method can be provided.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태인, 평판 기판(120)을 X축 Y축으로 움직이게 하면서, 투광기(100)에 의해 레이저광(101)을 조사하고, 수광기(110)에 의해 산란광(102)을 수광하여, 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사하는 모습을 도시한 측면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태인 오리엔테이션 플랫(130)과 평행, 또는 직각 방향으로 레이저광(101)을 기판 표면에 조사하여, 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사하는 모습을 도시한 도면.
도 3은 평판 기판(120)의 오리엔테이션 플랫(130)과 평행하게 레이저광(101)을 조사하도록 투광계·수광계를 배치한 모습을 도시한 도면.
도 4는 도 3에 도시하는 투광계·수광계에 의한 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사한 결과를 도시한 도면.
도 5는 평판 기판(120)의 오리엔테이션 플랫(130)에 대해 30도의 각도로 레이저광(101)을 조사하도록 투광계·수광계를 배치한 모습을 도시한 도면.
도 6은 도 5에 도시하는 투광계·수광계에 의한 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사한 결과를 도시한 도면.
도 7은 평판 기판(120)의 오리엔테이션 플랫(130)에 대해 60도의 각도로 레이저광(101)을 조사하도록 투광계·수광계를 배치한 모습을 도시한 도면.
도 8은 도 7에 도시하는 투광계·수광계에 의한 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사한 결과를 도시한 도면.
도 9는 평판 기판(120)의 오리엔테이션 플랫(130)에 대해 90도의 각도로 레이저광(101)을 조사하도록 투광계·수광계를 배치한 모습을 도시한 도면.
도 10은 도 9에 도시하는 투광계·수광계에 의한 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사한 결과를 도시한 도면.
도 11은 평판 기판(120)의 오리엔테이션 플랫(130)에 대해 120도의 각도로 레이저광(101)을 조사하도록 투광계·수광계를 배치한 모습을 도시한 도면.
도 12는 도 11에 도시하는 투광계·수광계에 의한 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사한 결과를 도시한 도면.
도 13은 평판 기판(120)의 오리엔테이션 플랫(130)에 대해 150도의 각도로 레이저광(101)을 조사하도록 투광계·수광계를 배치한 모습을 도시한 도면.
도 14는 도 13에 도시하는 투광계·수광계에 의한 평판 기판(150)의 표면 상태를 검사한 결과를 도시한 도면.
도 15는 레이저광의 조사 방향이 직교하는 투광계·수광계를 설치하여, 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사하는 모습을 도시한 도면.
도 16은 본 발명의 일 실시 형태인, 평판 기판(120)을 회전시키면서 표면 상태를 검사하는 모습을 도시한 도면.
도 17은 레이저광의 조사 방향이 직교하는 레이저광 조사 영역(101a, 201a)의 이격(위치) 관계의 상세를 도시한 도면.
도 18은 도 17에 도시하는 실시 형태로, 평판 기판(120)의 표면의 상태를 검사한 결과를 도시한 도면.
도 19는 본 발명의 일 실시 형태인 표면 상태 검사 장치의 평면도.
도 20은 본 발명의 일 실시 형태인 표면 상태 검사 장치의 측면도.
도 21은 본 발명의 일 실시 형태인 표면 상태 검사 장치의 다른 측면도.Fig. 1 is a diagram showing an example in which the laser light 101 is irradiated by the light projector 100 while the flat substrate 120 is moved along the X axis and the Y axis and the scattered light 102 And the state of the surface of the flat substrate 120 is inspected.
2 is a view showing a state in which the surface state of the flat substrate 120 is inspected by irradiating the surface of the substrate with the laser light 101 in a direction parallel or perpendicular to the orientation flat 130 as an embodiment of the present invention .
3 is a view showing a state in which a light projecting system and a light receiving system are arranged so as to irradiate the laser light 101 in parallel with the orientation flat 130 of the flat substrate 120. Fig.
4 is a diagram showing a result of inspection of the surface state of the flat plate substrate 120 by the light projecting and receiving system shown in Fig.
5 is a view showing a state in which a light projecting system and a light receiving system are arranged so as to irradiate the laser beam 101 at an angle of 30 degrees with respect to the orientation flat 130 of the flat substrate 120;
6 is a view showing the result of inspection of the surface state of the flat plate substrate 120 by the light projecting and receiving system shown in Fig.
7 is a view showing a state in which a light projecting system and a light receiving system are arranged so as to irradiate the laser beam 101 at an angle of 60 degrees with respect to the orientation flat 130 of the flat substrate 120;
8 is a diagram showing the result of inspection of the surface state of the flat plate substrate 120 by the light projecting and receiving system shown in Fig.
9 is a view showing a state in which a light projecting system and a light receiving system are arranged so as to irradiate the laser beam 101 at an angle of 90 degrees with respect to the orientation flat 130 of the flat substrate 120;
10 is a view showing the result of inspection of the surface state of the flat plate substrate 120 by the light projecting and receiving system shown in Fig.
11 is a view showing a state in which a light projecting system and a light receiving system are arranged so as to irradiate the laser beam 101 at an angle of 120 degrees with respect to the orientation flat 130 of the flat substrate 120. FIG.
12 is a diagram showing the result of inspection of the surface state of the flat plate substrate 120 by the light projecting and receiving system shown in Fig.
13 is a view showing a state in which a light projecting system and a light receiving system are arranged so as to irradiate the laser beam 101 at an angle of 150 degrees with respect to the orientation flat 130 of the flat substrate 120;
14 is a diagram showing the result of inspection of the surface state of the flat plate substrate 150 by the light projecting and receiving system shown in Fig.
Fig. 15 is a view showing a state in which the surface state of the flat plate substrate 120 is inspected by providing a light projecting / receiving system having a laser beam irradiation direction orthogonal thereto.
16 is a view showing a state in which the surface state is checked while the flat substrate 120 is rotated, which is an embodiment of the present invention.
17 is a diagram showing the details of the spacing (position) relationship of the laser light irradiation regions 101a and 201a in which the irradiation directions of laser light are orthogonal.
18 is a view showing the result of checking the state of the surface of the flat substrate 120 in the embodiment shown in Fig.
19 is a plan view of a surface state inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
20 is a side view of a surface state inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
21 is another side view of the surface state inspection apparatus according to one embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태인, 평판 기판(120)을 X축 또는 Y축 방향으로 움직이게 하면서, 투광계를 구성하는 투광기(100), 수광계를 구성하는 수광기(110)에 의해, 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사하는 모습을 도시한 측면도이다. 투광기(100)로부터 평판 기판(120)의 표면에 레이저광(101)을 조사하고, 이물질(50)로부터의 산란광(102)을 수광기(110)로 수광하여, 평판 기판(120)의 표면 상태의 검사를 행한다. 여기서, 레이저광(101)의 평판 기판(120)에 대한 입사 각도는, 바로 위를 0도로 하였을 때, 50도∼70도의 범위의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 산란광(102)을 수광하는 수광기(110)의 수광 센서는, 평판 기판(120)에 대해 30도∼60도의 범위에서 산란광(102)을 수광할 수 있도록 설치하는 것이 바람직하다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. Fig. 1 is a perspective view showing a structure of a light emitter 100 constituting a light projecting system and a light receiver 110 constituting a light receiving system, while moving the flat substrate 120 in the X axis or Y axis direction, which is one embodiment of the present invention. And the surface state of the flat substrate 120 is inspected. The surface of the flat plate substrate 120 is irradiated with the laser light 101 from the light projector 100 and the scattered light 102 from the foreign substance 50 is received by the light receiving device 110, . Here, the angle of incidence of the laser light 101 with respect to the flat substrate 120 is preferably in the range of 50 to 70 degrees when the laser light 101 is directly above zero degree. It is preferable that the light receiving sensor of the light receiver 110 for receiving the scattered light 102 is provided so as to receive the scattered light 102 in the range of 30 to 60 degrees with respect to the flat substrate 120.

도 2는 본 발명의 일 실시 형태인 Orientation Flat(이하, 오리엔테이션 플랫)(130)의 방향과 평행, 또는 직교하는 방향으로 레이저광(101)을 기판 표면에 조사하여, 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사하는 모습을 도시한 도면이다. 도 2의 (a)는 투광기(100)로부터 레이저광(101)을 오리엔테이션 플랫(130)과 평행하게 조사하여 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사하는 모습을 도시한 도면이다. 도 2의 (b)는 투광기(100)로부터 레이저광(101)을 오리엔테이션 플랫(130)과 직교하는 방향으로 조사하여 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사하는 모습을 도시한 도면이다.2 shows a state in which the surface of a substrate is irradiated with a laser beam 101 in a direction parallel or perpendicular to the direction of an orientation flat 130 as an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing a state in which a state is checked. 2 (a) is a view showing a state in which the surface state of the flat substrate 120 is inspected by irradiating the laser light 101 from the floodlight 100 in parallel with the orientation flat 130. 2B is a view showing a state in which the surface state of the flat substrate 120 is inspected by irradiating the laser light 101 from the light emitter 100 in a direction orthogonal to the orientation flat 130.

도 2의 (a)에 있어서, 투광기(100)로부터 기판(120)의 표면에 대해 레이저광(101)을 조사한다. 레이저광(101)이 평판 기판(120)에 조사되었을 때의 레이저광(101)의 조사 영역이 조사 영역(101a)이다. 레이저광 성형광 수단(도시되어 있지 않음)에 의해, 조사 영역(101a)은 직사각형으로 성형된다. 조사 영역(101a)으로부터 발생하는 산란광(102)을 수광하는 것이 수광기(110)이다. 여기서, 레이저광(101)의 주사 방향은 오리엔테이션 플랫(130)과 평행하다. 평판 기판(120)은 도면 상방으로부터 하방으로 이송되고(이송 방향), 이 이송 방향은 주사 방향과 직교한다. 또한, 오리엔테이션 플랫(130)은 평판 기판(120)의 방향을 특정하는 역할을 한다.2 (a), the surface of the substrate 120 is irradiated with the laser light 101 from the light emitter 100. The irradiation region of the laser light 101 when the laser light 101 is irradiated on the flat substrate 120 is the irradiation region 101a. The irradiation area 101a is formed into a rectangular shape by laser light shaping optical means (not shown). The photoreceiver 110 receives the scattered light 102 generated from the irradiation area 101a. Here, the scanning direction of the laser light 101 is parallel to the orientation flat 130. The flat substrate 120 is transported downward (transport direction) from above the drawing, and this transport direction is orthogonal to the scan direction. In addition, the orientation flat 130 serves to specify the orientation of the flat substrate 120.

여기서, 조사 영역(101a)의 길이 방향의 폭은 50㎛ 내지 1000㎛가 바람직하다. 그 폭을 넓힘으로써 검사 속도가 높아지지만, 정밀도가 떨어진다고 하는 문제가 있다. 한편, 폭을 좁힘으로써 검사 정밀도를 향상시킬 수 있지만, 검사 속도가 떨어진다고 하는 문제가 있다. 평판 기판(120)을 이송하는 간격은, 평판 기판(120)의 표면 상태나, 검사하는 정밀도에 따라 적절하게 조정할 수 있는 수단인, 이송 간격 조정 수단을 구비하는 것이 바람직하다.Here, the width in the longitudinal direction of the irradiation area 101a is preferably 50 mu m to 1000 mu m. Although the inspection speed is increased by widening the width, there is a problem that accuracy is reduced. On the other hand, by narrowing the width, the inspection accuracy can be improved, but the inspection speed is lowered. It is preferable that the interval for conveying the flat substrate 120 is provided with a conveyance interval adjusting means which is a means capable of appropriately adjusting according to the surface state of the flat substrate 120 and the accuracy of inspection.

도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 상태로부터 평판 기판(120)을 시계 방향으로 90도 회전시키고, 오리엔테이션 플랫(130)과 직각인 방향으로 레이저광(101)을 주사시켜, 평판 기판(120)을 도면 상방으로부터 하방으로 이송하면서, 평판 기판(120)의 표면 전체를 검사하는 모습을 도시한 도면이다.2 (b) shows a state in which the flat substrate 120 is rotated clockwise by 90 degrees from the state of FIG. 2 (a), and the laser light 101 is scanned in a direction perpendicular to the orientation flat 130, The entire surface of the flat substrate 120 is inspected while the substrate 120 is being transported downward from above the drawing.

도 2의 (a)와 같이 하여 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사한 후, 도 2의 (b)와 같이 하여 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사함으로써, 레이저광의 조사 방향에 의존하는 극히 미세한 긁힘 흠집, 미세한 가늘고 긴 형상의 크랙 상태 등에 기인하는 표면의 이상(표면 상태)을 검사할 수 있다.The state of the surface of the flat substrate 120 is inspected as shown in FIG. 2 (a), and then the surface state of the flat substrate 120 is inspected as shown in FIG. 2 (b) It is possible to inspect the surface abnormality (surface state) caused by extremely minute scratch flaws, cracks in a fine and elongated shape, and the like.

즉, 평판 기판(120)을 회전시키는 회전 수단과, X축 Y축 방향으로 이동시키는 2차원 이동 수단과, 상술한 투광계·수광계에 의해, 예를 들어 도 2의 (a)의 검사에서는 검출되지 않는 미세한 긁힘 흠집, 크랙 등, 레이저광의 조사 방향에 의존하는 표면의 이상(표면 상태)을, 도 2의 (b)와 같이 하여 검사함으로써 검출할 수 있다. 이것은, 레이저광(101)의 조사 방향과 동일한 방향으로 생긴 가늘고 긴 흠집으로부터는, 수광기(110)가 감지할 수 있는 강도의 산란광이 발생하지 않지만, 도 2의 (b)와 같이 평판 기판(120)을 회전시켜 레이저광(101)을 조사함으로써, 그러한 표면이 이상이라도, 수광기(110)가 감지 가능한 강도의 산란광을 발생시킬 수 있기 때문이다.That is, the rotating means for rotating the flat plate substrate 120, the two-dimensional moving means for moving in the X-axis Y-axis direction, and the projection system and the light receiving system described above, for example, (Surface state) of the surface depending on the irradiation direction of the laser light, such as scratches, cracks, and the like, which are not detected, can be detected as shown in Fig. 2 (b). This is because scattered light of an intensity that can be sensed by the light receiver 110 is not generated from an elongated flaw formed in the same direction as the irradiation direction of the laser light 101, 120 are rotated to irradiate the laser beam 101, even if such a surface is abnormal, the photodetector 110 can generate scattered light of a detectable intensity.

[실시예][Example]

발명자는, 다음과 같은 실증에 의해, 이러한 지식을 확인하였다. 도 3은 오리엔테이션 플랫(130)과 평행하게 레이저광(101)을 주사하고, 평판 기판(120)을 도면 상방으로부터 하방으로 이송하면서, 평판 기판(120)의 표면 전체를 검사하는 모습을 도시한 도면이다. 이와 같이 하여 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사한 결과를 나타낸 것이 도 4이다. 또한, 이 실증에 이용한 평판 기판(120)은 SiC이고, 레이저 입사각은 68도, 측정 피치는 0.1㎜, 스캔 속도는 100㎜/sec, 측정 영역은 φ70.2㎜, 표준 입자 0.3㎛ 산란광 환산 전압의 조건으로 행하였다.The inventor confirmed this knowledge by the following demonstration. 3 is a view showing a state in which the entire surface of the flat substrate 120 is inspected while scanning the laser light 101 in parallel with the orientation flat 130 and transporting the flat substrate 120 downward from the drawing to be. FIG. 4 shows the result of inspecting the surface state of the flat plate substrate 120 in this manner. The flat panel substrate 120 used for the demonstration was SiC, the laser incident angle was 68 degrees, the measurement pitch was 0.1 mm, the scan speed was 100 mm / sec, the measurement area was 70.2 mm, the standard particle 0.3 m, .

그 결과를 도 4에 도시한다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 오리엔테이션 플랫(130)과 평행하게 레이저광(101)을 주사시킨 경우에는, 평판 기판(120)의 표면 상태의 이상은 검출되지 않았다.The results are shown in Fig. As shown in Fig. 4, when the laser light 101 was scanned in parallel with the orientation flat 130, no abnormality in the surface state of the flat substrate 120 was detected.

도 5는 오리엔테이션 플랫(130)에 대해 반시계 방향으로 30도 평판 기판(120)을 회전시켜, 레이저광(101)을 주사시키고, 평판 기판(120)을 상방으로부터 하방으로 이송하면서, 평판 기판(120)의 표면 전체를 검사하는 모습을 도시한 도면이다. 그 결과를 도 6에 도시한다. 평판 기판(120)의 좌측 상방에 도 4에서는 보이지 않았던 미세한 가늘고 긴 흠집이 검출되었다.5 shows a state in which the 30-degree flat substrate 120 is rotated counterclockwise with respect to the orientation flat 130 so that the laser light 101 is scanned and the flat substrate 120 is transported downward from above, 120 are inspected for the entire surface. The results are shown in Fig. Minute fine scratches that were not seen in FIG. 4 were detected above the left side of the flat substrate 120.

도 7은 오리엔테이션 플랫(130)에 대해 반시계 방향으로 60도 평판 기판(120)을 회전시켜, 레이저광(101)을 주사시키고, 평판 기판(120)을 그 상방으로부터 하방으로 이송하면서, 평판 기판(120)의 표면 전체를 검사하는 모습을 도시한 도면이다. 그 결과를 도 8에 도시하지만, 도 6과 거의 마찬가지로, 도 4에서는 보이지 않았던 평판 기판(120)에 미세한 가늘고 긴 흠집이 검출되었다.7 shows a state in which the flat plate substrate 120 is rotated counterclockwise with respect to the orientation flat 130 so that the laser beam 101 is scanned and the flat plate substrate 120 is transported downward from above, The entire surface of the substrate 120 is inspected. The results are shown in Fig. 8, but a minute thin and long scratch was detected on the flat substrate 120, which is not shown in Fig. 4, in much the same way as Fig.

도 9는 오리엔테이션 플랫(130)에 대해 반시계 방향으로 90도 평판 기판(120)을 회전시켜, 레이저광(101)을 주사시키고, 평판 기판(120)을 그 상부 방향으로부터 하부 방향으로 이송하면서, 평판 기판(120)의 표면 전체를 검사하는 모습을 도시한 도면이다. 그 결과를 도 10에 도시한다. 도 6, 도 8과 거의 마찬가지로, 도 4에서는 보이지 않았던 미세한 가늘고 긴 흠집이 검출되었다.9 shows a state in which the 90-degree flat substrate 120 is rotated counterclockwise with respect to the orientation flat 130 so that the laser light 101 is scanned and the flat substrate 120 is transferred from the upper direction to the lower direction, And the entire surface of the flat substrate 120 is inspected. The results are shown in Fig. As in Figs. 6 and 8, a fine, long scratch that was not seen in Fig. 4 was detected.

도 11은 오리엔테이션 플랫(130)에 대해 반시계 방향으로 120도 평판 기판(120)을 회전시켜, 레이저광(101)을 주사시키고, 평판 기판(120)을 그 상부 방향으로부터 하부 방향으로 이송하면서, 평판 기판(120)의 표면 전체를 검사하는 모습을 도시한 도면이다. 그 결과를 도 12에 도시하지만, 도 6, 도 8, 도 10에서 검출된 미세한 가늘고 긴 흠집은 검출되지 않고, 그 1/4 정도의 길이의 미세한 가늘고 긴 흠집이 검출되었다.11 shows a state in which the 120-degree flat substrate 120 is rotated counterclockwise with respect to the orientation flat 130 so that the laser light 101 is scanned and the flat substrate 120 is transferred from the upper direction to the lower direction, And the entire surface of the flat substrate 120 is inspected. The results are shown in Fig. 12, but the minute thin and long scratches detected in Figs. 6, 8, and 10 were not detected, and fine scratches of about 1/4 length were detected.

도 13은 오리엔테이션 플랫(130)에 대해 반시계 방향으로 150도 평판 기판(120)을 회전시켜, 레이저광(101)을 주사시키고, 평판 기판(120)을 그 상방으로부터 하방으로 이송하면서, 평판 기판(120)의 표면 전체를 검사하는 모습을 도시한 도면이다. 그 결과를 도 14에 도시한다. 도 6, 도 8, 도 19, 도 12에서 검출된 미세한 가늘고 긴 흠집은 검출되지 않고, 도 4에 도시하는 결과와 마찬가지로, 평판 기판(120)의 표면 상태의 이상은 검출되지 않았다.13 shows a state in which the 150-degree flat substrate 120 is rotated counterclockwise with respect to the orientation flat 130 so that the laser light 101 is scanned and the flat substrate 120 is transported downward from above, The entire surface of the substrate 120 is inspected. The results are shown in Fig. 6, Fig. 8, Fig. 19 and Fig. 12 were not detected, and no abnormality of the surface state of the flat substrate 120 was detected as in the result shown in Fig.

이러한 점으로부터, 서로 다른 방향으로부터 레이저광을 조사함으로써, 종래 검출할 수 없었던 표면 상태의 이상을 검출할 수 있는 것이 명백해졌다. 또한, 여러 방향으로부터 레이저광을 조사함으로써 고정밀도로 평판 기판의 표면 상태를 검사할 수 있지만, 적어도 레이저광의 주사를 서로 직교하는 2방향으로부터 행하면, 평판 기판의 표면 상태의 이상을 고정밀도로 검사할 수 있는 것이 명백해졌다.From this point, it has become clear that an abnormality of the surface state that could not be detected in the past can be detected by irradiating laser light from different directions. It is also possible to inspect the surface state of the flat plate substrate with high accuracy by irradiating the laser beam from various directions. However, if the scanning of the laser beam is performed from at least two directions perpendicular to each other, It became clear.

도 15는, 상술한 지식, 실증 결과로부터 얻어진 발명의 일 실시 형태를 도시한 도면이다. 도 15에 도시하는 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사하는 표면 상태 검사 장치(1)는 투광기(100)로부터 레이저광(101)을 조사하고, 조사 영역(101a)으로부터 발생하는 산란광(101)을 수광기(110)에 의해 수광하는 1세트의 투광계·수광계와, 그 투광계·수광계의 레이저광 조사 방향과 직교하는 방향으로 레이저광(201)을 조사하는 투광기(200)와, 조사 영역(201a)으로부터 발생하는 산란광(202), 산란광(202)을 수광하는 수광기(210)로 구성되는 다른 1세트의 투광계·수광계를 구비한다. 레이저광의 주사 방향과 직교하는 방향으로 이송하면서, 평판 기판(120)의 전체 표면 상태를 검사한다. 여기서, 레이저광 조사 영역(101a, 201a)의 주사 방향의 투영 영역이 겹치지 않는 이격(비중복 길이)으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 이송하는 간격(피치)은 비중복 길이 또는 그 정수배로 하는 것이 바람직하다.15 is a diagram showing one embodiment of the invention obtained from the above-described knowledge and demonstration results. The surface state inspection apparatus 1 for inspecting the surface state of the flat plate substrate 120 shown in Fig. 15 irradiates the laser light 101 from the light projector 100 and irradiates the scattered light 101 generated from the irradiation region 101a, A light emitter 200 for irradiating the laser light 201 in a direction perpendicular to the laser light irradiation direction of the light projecting and receiving system, And a light receiver 210 for receiving the scattered light 202 and the scattered light 202 generated from the irradiation area 201a. The entire surface state of the flat substrate 120 is inspected while being transported in a direction perpendicular to the scanning direction of the laser light. Here, it is preferable that the projection areas of the laser light irradiation areas 101a and 201a in the scanning direction are spaced apart (non-overlapping length). In addition, it is preferable that the interval (pitch) to be conveyed is a non-overlapping length or an integral multiple thereof.

도 16은 본 발명의 다른 일 실시 형태이다. 도 15에 도시하는 실시 형태와의 차이는, 평판 기판(120)을 회전시켜 레이저광(101, 201)을 주사시키면서, 평판 기판(120)의 외측으로부터 중심점 방향, 또는 중심점으로부터 외측 방향으로 이송하면서 평판 기판(120)의 전체 표면 상태를 검사하는 부분에 있다.16 is another embodiment of the present invention. 15 differs from the embodiment shown in Fig. 15 in that the flat substrate 120 is rotated and the laser beams 101 and 201 are scanned while being transferred from the outside of the flat substrate 120 toward the center point or from the center point toward the outside And the whole surface state of the flat plate substrate 120 is inspected.

도 16에 도시하는 바와 같은 실시 형태에 의한 검사는, 도 15에 도시하는 바와 같은, X축 또는 Y축 방향으로 평판 기판(120)을 이송하면서 표면 상태를 검사하는 것과 비교하여, 보다 연속적으로 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사할 수 있으므로, 검사 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 이 실시 형태에서는, 나선 형상 혹은 축음기판이 회전하는 것과 같이 하여 표면 상태의 검사를 행하게 된다. 그 이송 방법은 평판 기판(120)을 움직여도 되고, 투광계·수광계를 움직여도 된다. 또한, 레이저광 조사 영역(101a, 201a)의 주사 방향의 투영 영역이 겹치지 않는 이격(비중복 길이)으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 이송하는 간격(피치)은 비중복 길이 또는 그 정수배로 하는 것이 바람직하다.The inspection according to the embodiment as shown in Fig. 16 is different from the inspection in which the surface state is checked while the flat plate substrate 120 is being conveyed in the X-axis or Y-axis direction as shown in Fig. 15, Since the surface state of the substrate 120 can be inspected, the inspection time can be shortened. In this embodiment, the surface state is inspected as if the spiral shape or the phonograph plate is rotated. The conveying method may be a method of moving the flat substrate 120, or moving the light projecting / receiving system. It is also preferable that the projection areas of the laser light irradiation areas 101a and 201a in the scanning direction are spaced apart (non-overlapping length). In addition, it is preferable that the interval (pitch) to be conveyed is a non-overlapping length or an integral multiple thereof.

도 17은 레이저광 성형 수단에 의해, 평판 기판(120)의 표면에 조사되는 레이저광 조사 영역(101a, 201a)의 위치 관계의 상세를 도시한 도면이다. 조사 영역(101a, 201a)은 직사각형으로 되도록 성형되어 있다. 도 17은 평판 기판(120)을 회전시키면서 레이저광(101, 201)을 조사하면서, 중심점의 방향으로 평판 기판(120)을 이송하여, 평판 기판(120)의 전체 표면 상태를 검사하는 경우이다.17 is a diagram showing the details of the positional relationship of the laser light irradiation regions 101a and 201a irradiated on the surface of the flat substrate 120 by laser beam shaping means. The irradiation areas 101a and 201a are formed to have a rectangular shape. 17 shows a case in which the entire surface state of the flat substrate 120 is inspected by transferring the flat substrate 120 in the direction of the center point while irradiating the laser beams 101 and 201 while rotating the flat substrate 120. [

여기서, 평판 기판(120)을 중심 방향으로 이송할 때의 이송 간격(피치)인데, 이송 간격(피치)은 조사 영역(101a 또는 201a)의 길이 폭을, 예를 들어 √2×0.5㎜로 한 경우, 레이저광의 주사 방향의 투영 길이는 0.5㎜로 되어, 이송 피치 폭을 0.5㎜로 하고 있다. 레이저 성형광(101a, 201a)의 이격을 이송 간격(피치 폭)과 동일하게 함으로써, 레이저 성형광(101a)과 레이저 성형광(201a)이 겹치지 않는다.Here, the feeding interval (pitch) when feeding the flat substrate 120 to the center direction is a feed interval (pitch), which is set to be a width of the irradiation area 101a or 201a, for example, , The projection length of the laser light in the scanning direction is 0.5 mm, and the transport pitch width is 0.5 mm. The laser forming light 101a and the laser forming light 201a do not overlap by making the distance between the laser forming lights 101a and 201a equal to the feeding interval (pitch width).

레이저광의 주사 방향의 투영 길이는 0.5㎜이므로, 이송 간격(피치 폭)을 0.5㎜로 함으로써 빠짐없이 평판 기판(120)의 전체 표면 상태를 검사할 수 있다. 또한, 이송 간격(피치 폭)을 투영 길이의 정수배로 해도 된다. 이 경우는, 예를 들어 이송 방향을 왕복시키는 것 등에 의해 전체 표면 상태를 검사한다. 또한, 조사 영역(101a, 102a)의 이격을 겹치지 않도록 설정해도 된다.Since the projection length of the laser beam in the scanning direction is 0.5 mm, the entire surface state of the flat plate substrate 120 can be inspected without fail by setting the feeding interval (pitch width) to 0.5 mm. Further, the feed interval (pitch width) may be an integer multiple of the projection length. In this case, the entire surface state is inspected by, for example, reciprocating the transport direction. The irradiation regions 101a and 102a may be set so as not to overlap each other.

또한, 도 17은 평판 기판(120)을 회전시키는 경우인데, 예를 들어 X축 Y축 스테이지에 의해, X축 방향으로 레이저광을 주사시키고, Y축 방향으로 이송하는 경우에 대해서도, 피치 폭, 이격에 대한 사고 방식은 마찬가지이다.17 shows a case in which the flat substrate 120 is rotated. For example, even in the case where laser light is scanned in the X-axis direction and transferred in the Y-axis direction by the X-axis Y-axis stage, The way of thinking about separation is the same.

도 15, 도 16에 도시하는 실시 형태에 의해, 앞서 사용한 평판 기판과 동일한 것인 평판 기판(120)의 표면 상태를 검사한 결과가 도 18이다. 도 18에 도시하는 바와 같이, 도 15, 도 16에 도시하는 어느 쪽의 실시 형태에 의해서도, 평판 기판의 표면 상태를 고정밀도로 검사할 수 있는 것이 명백해졌다.The results of inspection of the surface state of the flat plate substrate 120, which is the same as the flat plate substrate previously used, are shown in Fig. 18 by the embodiment shown in Figs. As shown in Fig. 18, it is apparent that any one of the embodiments shown in Figs. 15 and 16 can check the surface state of the flat plate substrate with high accuracy.

도 19는 본 발명의 일 실시 형태인 평판 기판의 표면 상태 검사 장치(1)의 평면도이고, 도 20은 그 측면도이고, 도 21은 다른 측면도이다. 이 실시 형태인 평판 기판의 표면 상태 검사 장치(1)는 평판 기판(120)에 적재하는 홀더(700), 홀더(700)를 XY 방향으로 움직이게 하기 위한 X축(400), X축 가이드(401), Y축(410), Y축 가이드(411), 그리고 Z축 방향으로 움직이게 하기 위한 Z축(600)을 구비한다. 또한, 높이 방향을 조정하기 위한 높이 센서(300), 평판 기판(120)을 회전시키는 회전축(800), 통신 제어 케이블(900, 910)을 구비하고 있다. 또한, 이 표면 상태 검사 장치는, 조사 영역(101a, 201a)의 형상을 조절하는 레이저광 성형 수단과, 평판 기판을 이송하는 간격(피치)을 임의로 조정하는 이송 간격 조정 수단을 구비하고 있다.Fig. 19 is a plan view of a surface condition inspection apparatus 1 for a flat substrate according to an embodiment of the present invention, Fig. 20 is a side view thereof, and Fig. 21 is another side view. The apparatus for inspecting the surface state of a flat substrate according to this embodiment comprises a holder 700 for mounting on a flat substrate 120, an X-axis 400 for moving the holder 700 in XY directions, an X-axis guide 401 A Y axis 410, a Y axis guide 411, and a Z axis 600 for moving in the Z axis direction. In addition, a height sensor 300 for adjusting the height direction, a rotation shaft 800 for rotating the flat substrate 120, and communication control cables 900 and 910 are provided. The surface state inspection apparatus further includes laser beam shaping means for adjusting the shape of the irradiation regions 101a and 201a and transfer interval adjusting means for arbitrarily adjusting the interval (pitch) at which the flat substrate is transferred.

1 : 본 발명의 일 실시예인 표면 상태 검사 장치
100, 200 : 투광기
101, 201 : 레이저광
101a, 201a : 레이저 성형광
110, 210 : 산란광 수광기
120 : 평판 기판
130 : 오리엔테이션 플랫
300 : 높이 센서
400 : X축
401 : X축 가이드
410 : Y축
411 : Y축 가이드
500 : 고정판
600 : Z축
700 : 홀더
800 : 회전축
900, 910 : 케이블1: Surface condition inspection device as one embodiment of the present invention
100, 200: Emitter
101, 201: laser light
101a and 201a:
110, 210: Scattered light receiver
120: flat plate substrate
130: Orientation Flat
300: Height sensor
400: X axis
401: X-axis guide
410: Y axis
411: Y-axis guide
500: Fixed plate
600: Z axis
700: Holder
800:
900, 910: Cable

Claims (8)

X축 Y축 스테이지 상에 적재된 평판 기판의 표면에, 투광계에 의해 조사된 레이저광을, 상기 X축 Y축 스테이지에 의해 X축 또는 Y축 중 어느 한 방향으로 주사하는 동시에, 소정 간격으로 상기 주사 방향과 직교하는 축 방향으로 이송하면서, 표면으로부터의 산란광을 수광계에 의해 수광하고, 이 수광 강도에 따른 검출 신호에 의해, 상기 평판 기판의 전체 표면 상태를 검사하는 평판 기판의 표면 상태 검사 장치에 있어서,
상기 평판 기판의 표면측에 상기 평판 기판의 기판 법선에 대해 소정의 입사각으로 상기 레이저광을 상기 표면에 서로 다른 방향으로부터 조사하는 적어도 2개의 투광계와,
상기 표면측에 설치되고, 상기 레이저광의 조사점을 기준으로 하여, 상기 투광계와 반대측의 위치에, 각각 상기 투광계에 대향하도록 설치된 적어도 2개의 수광계와,
상기 각 레이저광이 상기 평판 기판의 표면에 조사되는 레이저광 조사 영역이 직사각형으로 되도록 레이저광을 성형하는 레이저광 성형 수단과,
상기 직사각형으로 성형된 각 레이저광 조사 영역의 이격을, 상기 직사각형의 상기 주사 방향의 투영 길이 또는 각 레이저광 조사 영역이 겹치지 않는 길이인 비중복 길이로, 각 투광계와 각 수광계를 조정하는 조사 영역 이격 조정 수단과,
상기 축 방향으로 이송하는 소정의 간격을, 상기 투영 길이 또는 상기 비중복 길이 이상, 혹은 상기 투영 길이 또는 비중복 길이의 정수배로 조정하는 이송 간격 조정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는, 표면 상태 검사 장치.A laser beam irradiated by a light projecting system is scanned by the X-axis Y-axis stage in either the X-axis direction or the Y-axis direction on the surface of the flat substrate stacked on the X-axis Y-axis stage, A surface state inspection of a flat substrate for inspecting the entire surface state of the flat substrate by a detection signal according to the intensity of the received light while receiving the scattered light from the surface by the light receiving system while being transported in the axial direction orthogonal to the scanning direction In the apparatus,
At least two light projecting systems for irradiating the surface of the flat substrate with the laser beam from different directions on the surface at a predetermined incident angle with respect to a normal to the substrate of the flat substrate,
At least two light-receiving systems provided on the front surface side, the light-receiving systems being provided at positions opposite to the light-emitting system with respect to the irradiation point of the laser light,
Laser light shaping means for shaping the laser light so that the laser light irradiation region irradiated with the laser light on the surface of the flat substrate is rectangular;
Wherein a distance between each of the laser light irradiation regions formed in the rectangle is a length in which the projection length of the rectangle in the scanning direction or the length of each laser light irradiation region does not overlap with each other, Region separation adjusting means,
And a transfer interval adjusting means for adjusting the predetermined interval to be transferred in the axial direction to the projection length or the non-overlapping length or an integral multiple of the projection length or non-overlapping length. . 제1항에 있어서, 1세트의 상기 투광계와 수광계와, 다른 1세트의 상기 투광계와 수광계가, 서로 직교하도록 설치된 것을 특징으로 하는, 표면 상태 검사 장치.The surface state inspection apparatus according to claim 1, characterized in that one set of the light projecting system and the light receiving system and another set of the light projecting system and the light receiving system are arranged to be orthogonal to each other. 제2항에 있어서, 상기 투영 길이가 50㎛ 내지 1000㎛의 범위에 있고, 상기 축 방향으로 이송하는 소정의 간격이, 상기 투영 길이인 것을 특징으로 하는, 표면 상태 검사 장치.The surface state inspection apparatus according to claim 2, wherein the projection length is in the range of 50 탆 to 1000 탆, and the predetermined distance to be transferred in the axial direction is the projection length. 회전대 상에 적재되고, 상기 회전대에 의해 회전하는 평판 기판의 표면에, 투광계에 의해 레이저광을 조사하는 동시에, 상기 평판 기판의 외측으로부터 중심 방향 또는 중심으로부터 외측 방향으로 소정 간격으로 상기 평판 기판을 이송하면서, 표면으로부터의 산란광을 수광계에 의해 수광하고, 이 수광 강도에 따른 검출 신호에 의해, 상기 평판 기판의 전체 표면 상태를 검사하는 평판 기판의 표면 상태 검사 장치에 있어서,
상기 평판 기판의 표면측에 상기 평판 기판의 기판 법선에 대해 소정의 입사각으로 상기 레이저광을 상기 표면에 서로 다른 방향으로부터 조사하는 적어도 2개의 투광계와,
상기 표면측에 설치되고, 상기 레이저광의 조사점을 기준으로 하여, 상기 투광계와 반대측의 위치에, 각각 상기 투광계에 대향하도록 설치된 적어도 2개의 수광계와,
상기 각 레이저광이 상기 평판 기판의 표면에 조사되는 레이저광 조사 영역을 직사각형으로 성형하는 레이저광 성형 수단과,
상기 직사각형으로 성형된 각 레이저광 조사 영역 이격을, 상기 직사각형의 상기 레이저광의 조사 방향의 투영 길이 또는 각 레이저광 조사 영역이 겹치지 않는 길이인 비중복 길이 이상으로, 각 투광계와 각 수광계를 조정하는 조사 영역 이격 조정 수단과,
상기 평판 기판의 외측으로부터 중심 방향 또는 중심으로부터 외측 방향으로 상기 평판 기판을 이송하는 소정 간격을, 상기 투영 길이 또는 상기 비중복 길이 이상, 혹은 상기 투영 길이 또는 상기 비중복 길이의 정수배로 조정하는 이송 간격 조정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는, 표면 상태 검사 장치.A method of manufacturing a flat panel substrate, comprising the steps of: irradiating a surface of a flat plate substrate that is mounted on a swivel base and rotated by the swivel base with laser light by a light projecting system; An apparatus for inspecting the surface state of a flat substrate, which receives scattered light from a surface by a light receiving system while feeding the light, and inspects the entire surface state of the flat substrate with a detection signal according to the light receiving intensity,
At least two light projecting systems for irradiating the surface of the flat substrate with the laser beam from different directions on the surface at a predetermined incident angle with respect to a normal to the substrate of the flat substrate,
At least two light-receiving systems provided on the front surface side, the light-receiving systems being provided at positions opposite to the light-emitting system with respect to the irradiation point of the laser light,
Laser light shaping means for shaping the laser light irradiation region irradiated on the surface of the flat substrate with each of the laser lights into a rectangular shape;
Adjusting each of the light projecting systems and the respective light receiving systems so that the projected lengths of the rectangles in the irradiation direction of the laser light or the length of the laser light irradiation areas do not overlap each other, The irradiation region spacing adjusting means,
Wherein a predetermined interval for conveying the flat substrate from the outside to the center of the flat substrate or from the center to the outside is defined as the projection distance or the non-overlapping length, or the feed distance for adjusting the projection length or the non- And an adjusting means for adjusting the surface state of the substrate. 제4항에 있어서, 1세트의 상기 투광계와 수광계와, 다른 1세트의 상기 투광계와 수광계가, 서로 직교하도록 설치된 것을 특징으로 하는, 표면 상태 검사 장치.The surface state inspection apparatus according to claim 4, wherein the one set of the light projecting system and the light receiving system and the other set of the light projecting system and the light receiving system are arranged to be orthogonal to each other. 제5항에 있어서, 상기 투영 길이가 50㎛ 내지 1000㎛의 범위에 있고, 상기 소정 간격이 상기 투영 길이에 대응하는 것인 것을 특징으로 하는, 표면 상태 검사 장치.6. The surface state inspection apparatus according to claim 5, wherein the projection length is in a range of 50 mu m to 1000 mu m, and the predetermined interval corresponds to the projection length. X축 Y축 스테이지 상에 적재된 평판 기판의 표면에, 투광계에 의해 조사된 레이저광을, 상기 X축 Y축 스테이지에 의해 X축 또는 Y축 중 어느 한 방향으로 주사하는 동시에, 소정 간격으로 상기 주사 방향과 직교하는 축 방향으로 이송하면서, 표면으로부터의 산란광을 수광계에 의해 수광하고, 이 수광 강도에 따른 검출 신호에 의해, 상기 평판 기판의 표면 상태를 검사하는 표면 상태 검사 방법에 있어서,
적어도 2개의 서로 다른 방향으로부터, 조사 영역이 직사각형이고, 또한 각 레이저광 조사 영역의 이격을, 상기 조사 영역의 상기 주사 방향의 투영 길이 또는 각 레이저광 조사 영역이 겹치지 않는 길이인 비중복 길이 이상으로, 각 투광계와 각 수광계를 조정하고,
상기 축 방향으로 이송하는 소정 간격을, 상기 투영 길이 또는 상기 비중복 길이 이상, 혹은 상기 투영 길이 또는 상기 비중복 길이의 정수배로 조정하고, 상기 평판 기판을 이송하여, 상기 평판 기판의 전체 표면 상태를 검사하는 것을 특징으로 하는, 표면 상태 검사 방법.A laser beam irradiated by a light projecting system is scanned by the X-axis Y-axis stage in either the X-axis direction or the Y-axis direction on the surface of the flat substrate stacked on the X-axis Y-axis stage, The surface state of the flat plate substrate being inspected by a detection signal corresponding to the received light intensity, the method comprising the steps of:
The irradiation region is rectangular from at least two different directions and the spacing of each laser light irradiation region is set to at least a non-overlapping length which is a length in which the projection length of the irradiation region in the scanning direction or the laser light irradiation region does not overlap , Each of the light projecting systems and each light receiving system is adjusted,
The predetermined interval to be conveyed in the axial direction is adjusted to the projection length or the non-overlapping length or to an integral multiple of the projection length or the non-overlapping length, and the flat substrate is transferred, Wherein the surface condition is inspected. 회전대 상에 적재되고, 회전하는 평판 기판의 표면에, 투광계에 의해 레이저광을 조사하는 동시에, 상기 평판 기판의 외측으로부터 중심 방향 또는 중심으로부터 외측 방향으로 소정 간격으로 상기 평판 기판을 이송하면서, 표면으로부터의 산란광을 수광계에 의해 수광하고, 이 수광 강도에 따른 검출 신호에 의해, 상기 평판 기판의 전체 표면 상태를 검사하는 평판 기판의 표면 상태 검사 방법에 있어서,
적어도 2개의 서로 다른 방향으로부터, 조사 영역이 직사각형이고, 또한 각 레이저광 조사 영역의 이격을, 상기 조사 영역의 상기 레이저광의 조사 방향의 투영 길이 또는 각 레이저광 조사 영역이 겹치지 않는 길이인 비중복 길이 이상으로, 각 투광계와 각 수광계를 조정하고,
상기 평판 기판의 외측으로부터 중심 방향 또는 중심으로부터 외측 방향으로 이송하는 소정 간격을, 상기 투영 길이 또는 상기 비중복 길이 이상, 혹은 상기 투영 길이 또는 상기 비중복 길이의 정수배로 조정하여, 상기 평판 기판의 전체 표면 상태를 검사하는 것을 특징으로 하는, 표면 상태 검사 방법.The flat plate substrate being mounted on a rotating table and being irradiated with a laser beam by a light projecting system on the surface of the rotating flat plate substrate while transferring the flat plate substrate from the outer side of the flat plate substrate to the center direction or outward from the center, And checking the entire surface state of the flat substrate by a detection signal according to the received light intensity, the method comprising the steps of:
Wherein the irradiation region is rectangular and the spacing of each laser light irradiation region is set so as to satisfy a projection length of the irradiation region in the irradiation direction of the laser light or a non-overlapping length Thus, each of the light projecting system and each light receiving system is adjusted,
A predetermined interval to be conveyed from the outer side of the flat substrate to the center direction or outward from the center is adjusted to be the projection length or the non-overlapping length or an integral multiple of the projection length or the non-overlapping length, And the surface state is inspected.
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