KR101685703B1 - Alien substance inspection apparatus and inspection method - Google Patents

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가부시끼가이샤 야마나시 기쥬쯔 고오보오
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Abstract

본 발명의 과제는, 투명 평판 기판의 표리에 존재하는 미세한 이물질을 광산란 방식에 의해 고감도로 검출하는 동시에, 이물질이 표리 중 어느 쪽에 존재하는지를 확실하게 판별할 수 있는 이물질 검사 장치 및 검사 방법을 제공하는 것이다.
투명 평판 기판에 투광계에 의해 검출광을 조사하고, 상기 투명 평판 기판에 존재하는 이물질에 의한 산란광을 수광계에 의해 수광하여 상기 이물질의 존재를 검출하는 이물질 검사 장치에 있어서, 상기 투명 평판 기판의 표면에 상기 투명 평판 기판의 기판 법선에 대해 소정의 입사각으로 상기 검출광을 조사하는 투광계와, 상기 표면측에 설치되고, 상기 검출광의 조사점을 기준으로 하여, 상기 투광계와 대략 대칭인 위치에 설치되고, 상기 검출광이 이물질에 조사되었을 때의 산란광을 수광하는 제1 수광계와, 상기 표면측에서, 상기 검출광의 조사점의 대략 두상에 설치되고, 상기 산란광을 수광하는 제2 수광계를 구비한다.The object of the present invention is to provide a foreign matter inspection apparatus and an inspection method capable of detecting minute foreign matter existing on the front and back sides of a transparent flat panel substrate with high sensitivity by a light scattering method and discriminating whether a foreign matter exists in front or back will be.
A foreign substance testing apparatus for irradiating detection light onto a transparent flat substrate with a light projecting system and detecting the presence of the foreign substance by receiving light scattered by foreign substances present on the transparent flat substrate with a light receiving system, A light projecting system for projecting the detection light onto a surface of the transparent plate substrate at a predetermined incident angle with respect to a normal line of the substrate of the transparent plate substrate; And a second light receiving element which is provided on the surface side of the light receiving element and which is disposed approximately on the irradiation point of the detection light and receives the scattered light, Respectively.

Description

이물질 검사 장치 및 검사 방법{ALIEN SUBSTANCE INSPECTION APPARATUS AND INSPECTION METHOD}[0001] ALIEN SUBSTANCE INSPECTION APPARATUS AND INSPECTION METHOD [0002]

본 발명은 유리, 투명 필름과 같은 투명 평판 기판의 표면에 존재하는 이물질(기판 표면에 부착된 미세한 진애나, 흠집·금 등의 결함)을 광산란 방식으로 검사하는 기술에 관한 것으로, 투명한 기판의 표리에 존재하는 이물질을 동시에 감도 좋게 검출하여, 이물질이 기판의 표리면 어느 쪽에 존재하는지를 확실하게 판별할 수 있는 이물질 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for inspecting a foreign substance (defects such as fine gaps, scratches, and gold adhering to a substrate surface) existing on the surface of a transparent flat substrate such as glass and a transparent film by a light scattering method, To a foreign matter inspection apparatus and an inspection method which can reliably detect foreign matter present on the front and back surfaces of a substrate by simultaneously and sensitively detecting foreign matters present in the substrate.

IC 제조 공정에서는, 회로 패턴이 형성되는 기판에 약간이라도 이물질(먼지나 결함)이 존재하면, 불량품의 생성으로 이어질 우려가 있기 때문에, 기판의 이물질 검사가 불가결하게 되어 있다. 이러한 이물질 검사는, 지향성이 좋은 레이저광을 기판 표면에 조사하여, 이물질로부터 반사하는 산란광을 수광 센서로 검출하는 방법이 일반적으로 이용되고, 레이저광의 조사점을 2차원 주사하여, 기판 표면 전체의 검사를 행하고 있다.In the IC manufacturing process, if there is foreign matter (dust or defects) even slightly on the substrate on which the circuit pattern is formed, there is a possibility that defective products will be generated, so that foreign matter inspection on the substrate is indispensable. Such a foreign matter inspection is generally performed by irradiating a laser beam having good directivity on the surface of a substrate and detecting scattered light reflected from the foreign object with a light receiving sensor. The irradiation point of the laser light is scanned two- .

또한, 최근 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP) 등의 평면형 패널 디스플레이(FPD)가 화상 표시 장치의 주류로 되어 있지만, 이들에는 모두 유리 기판이 이용되고, 기판에 존재하는 이물질이 디스플레이의 화질 불량이나 수명 저하의 원인이 되므로, 그 이물질 검사가 필요해지고 있다. 특히, 액티브 매트릭스 방식의 LCD에서는, 투명 기판의 일면에 TFT의 미세 패턴이 형성되므로, 기판의 이물질 검사가 불가결하다.In recent years, a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display (LCD) or a plasma display (PDP) has been used as a mainstream of an image display device. However, all of them use a glass substrate, It is likely to cause defects or deterioration in the service life thereof, so that foreign matter inspection is required. Particularly, in an active matrix type LCD, a fine pattern of a TFT is formed on one surface of a transparent substrate, so it is indispensable to inspect the substrate for foreign matter.

투명 유리 기판이나 투명 필름 기판에 부착되어 있는 이물질의 검사는, 웨이퍼 등의 불투명한 기판의 경우와 마찬가지로, 광산란 방식의 이물질 검사 방법이 일반적으로 이용되고 있다. 그러나 투명 유리 기판이나 투명 필름 기판은 가시 영역의 조사광이나 산란광을 투과하므로, 레이저를 조사하는 면(이하, 표면이라고 함)에 존재하는 이물질뿐만 아니라, 레이저를 조사하는 면의 반대측의 면(이하, 이면)에 존재하는 이물질도 검출해 버린다. 따라서, 이물질이 기판의 표리 중 어느 쪽에 부착되어 있는지를 어떻게 판별할 것인지가 큰 과제로 되어 있다.As in the case of an opaque substrate such as a wafer, a method of inspecting a foreign substance adhering to a transparent glass substrate or a transparent film substrate is generally used. However, since the transparent glass substrate and the transparent film substrate transmit irradiation light or scattered light in the visible region, not only the foreign substances existing on the surface irradiated with the laser (hereinafter referred to as the surface) but also the surface opposite to the side irradiated with the laser , And the foreign matter present on the back side). Therefore, how to determine which of the front and back surfaces of the substrate the foreign substance is attached to is a big problem.

이러한 문제를 해결하기 위해서는, 유리 기판의 표면에 부착되는 이물질만 검출하고, 이면에 부착되어 있는 이물질을 검출하지 않도록 할 필요가 있다. 그 방법으로서, 예를 들어 하기 특허 문헌 1에는, 유리 기판을 투과하지 않거나, 또는 투과율이 낮은 파장 영역의 광원을 이용하여 이물질 검사를 행하는 방법이 제안되어 있다. 이러한 광원으로서, 자외 영역의 엑시머 레이저나 적외 영역의 탄산 가스 레이저가 예시되어 있다. 그러나 이 방법에서는, 광학계의 렌즈 등의 재료가 검사광을 투과하는 것에 한정되므로, 광학계가 고가가 된다고 하는 문제가 있다.In order to solve such a problem, it is necessary to detect only the foreign substances adhering to the surface of the glass substrate and not to detect the foreign substances adhering to the back surface. As a method thereof, for example, Patent Document 1 below proposes a method of inspecting a foreign substance by using a light source in a wavelength region that does not transmit a glass substrate or has a low transmittance. As such a light source, an excimer laser in the ultraviolet region or a carbon dioxide gas laser in the infrared region is exemplified. However, in this method, since a material such as a lens of the optical system is limited to the transmission of the inspection light, there is a problem that the optical system becomes expensive.

하기 특허 문헌 2에는, 수광계의 광축의 기울기를 유리 기판의 전반사의 임계각 근방으로 조절하고, 유리 기판 내부로부터의 산란광이 거의 외부로 나오지 않도록 하여, 기판 표면의 이물질만을 검출하는 표면 결함 검사 장치가 개시되어 있다.The following Patent Document 2 discloses a surface defect inspection apparatus which adjusts the inclination of the optical axis of the light receiving system to a critical angle of the total reflection of the glass substrate so that the scattered light from the inside of the glass substrate is hardly emitted to the outside, Lt; / RTI >

즉, 특허 문헌 2의 도 1에 도시되는 바와 같이, 유리 기판(G)의 표면(S) 상에서, 레이저 검출광(L)이 조사되는 검출 위치(P)보다 전방에 검출용 광학계(14)를 배치하여, P점에 존재하는 이물질에 의한 산란광을 수광한다. 그때, 검출용 광학계의 경사각(기판 표면과의 사이의 각)을 전반사의 임계각 근방으로 한다. 이에 의해, 유리 기판 이면의 이물질로부터의 산란광의 대부분을 기판의 계면에서 전반사시켜, 기판 이면으로부터의 산란광을 수광하지 않도록 한다고 하는 것이다.That is, as shown in Fig. 1 of Patent Document 2, on the surface S of the glass substrate G, the optical system for detection 14 is arranged in front of the detection position P where the laser detection light L is irradiated And receives the scattered light due to the foreign substance present at the point P. At this time, the inclination angle of the optical system for detection (the angle with respect to the substrate surface) is set near the critical angle of total reflection. As a result, most of the scattered light from the foreign matter on the back surface of the glass substrate is totally reflected at the interface of the substrate, so that scattered light from the back surface of the substrate is not received.

또한, 유리 기판의 표리의 이물질을 모두 검출하고, 이것이 표리 중 어느 쪽에 있는지를 판별하기 위해, 레이저광의 투사 방법이나 산란광의 수광 방법에 고안을 추가하는 시도도 다수 제안되어 있다(특허 문헌 3, 4). 특허 문헌 3의 도 1에서는, 한 쌍의 레이저 빔(L1, L2)을 유리 기판(G)을 향해 비스듬히 교차하도록 조사하고, 양 빔의 교점이 기판(G)의 표면에 위치하도록 하고 있다. 이로 인해, 기판(G)의 이면에서는, 양 빔의 조사점은 일치하지 않는다. 이물질에 의한 산란광은, 상방에 수직으로 배치한 검출용 광학계(14)에 의해 검출하고, 이 상태에서 기판과 광학계의 상대 위치를 주사한다.In addition, many attempts have been made to add devises to the method of projecting laser light or the method of receiving scattered light in order to detect all the foreign substances on the front and back surfaces of the glass substrate and determine which of the front and back surfaces of the glass substrate are present (see Patent Documents 3 and 4 ). In FIG. 1 of Patent Document 3, a pair of laser beams L1 and L2 are irradiated to obliquely intersect the glass substrate G so that the intersection of both beams is positioned on the surface of the substrate G. As a result, on the back surface of the substrate G, the irradiation points of both beams do not coincide. The scattered light due to the foreign substance is detected by the detection optical system 14 vertically arranged above, and the relative position between the substrate and the optical system is scanned in this state.

특허 문헌 3의 도 2에 도시되는 바와 같이, 기판(G)의 표면에 존재하는 이물질(미립자)(D1)로부터의 산란광은, Pa, Pe와 같은 단독의 높은 피크가 되지만, 이면에 존재하는 이물질(D2)로부터의 산란광은, Pb, Pf와 같이 파형이 낮고, 일정한 시간 간격(Δt)으로 2개씩 세트가 된 피크가 된다. Δt는 주사 속도(v)와 간격(d)으로부터 구해진다. 따라서, 산란광의 파형을 해석함으로써, 표리 중 어느 쪽의 이물질인지 판정할 수 있다. 또한, 산란광의 강도는, 이물질이 표면에 있는지 이면에 있는지에 따라 대폭으로 상이하므로, 판별 임계값의 레벨을 바꾸어 이물질의 유무의 판정을 할 수 있다.As shown in Fig. 2 of Patent Document 3, the scattered light from the foreign substance (fine particle) D1 existing on the surface of the substrate G becomes a single high peak such as Pa and Pe, The scattered light from the scattered light D2 becomes a peak which is set to two at a constant time interval (? T), such as Pb and Pf, which are low in waveform. ? T is obtained from the scanning speed (v) and the interval (d). Therefore, by analyzing the waveform of the scattered light, it is possible to determine which one of the front and rear surfaces is foreign matter. Since the intensity of the scattered light differs greatly depending on whether or not the foreign matter is on the surface or the back surface, the presence or absence of the foreign matter can be determined by changing the level of the discrimination threshold value.

또한, 특허 문헌 4에는, 유리 기판 표면의 수광 영역의 공간에 산란광 트랩을 설치하여 수광 영역을 2분할하고, 각각에 수광 센서를 배치하고, 이물질이 기판 표리 중 어느 쪽에 있는지에 따라 양 수광 센서의 수광량의 비율이 상이한 것을 이용하여, 이물질의 위치 판별을 행하는 방법이 제안되어 있다. 즉, 특허 문헌 4의 도 5에 도시되는 바와 같이, 레이저 조사부(1)로부터의 레이저광은 기판(100) 표면의 이물질에 의해 산란한다. 이 산란광을 타원 미러(2b)에서 집광하고, 타원 미러(2b)의 초점 부근에 배치된 산란광용 수광기(2)에서 검출한다. 그때, 타원 미러(2b)의 중심 부근에 트랩(2a)을 직립시켜, 수광 영역을 2분할하는 동시에, 트랩(2a)의 좌우에 각 1개의 수광 센서(제1, 제2 디텍터)(2c, 2d)를 배치하여, 각각의 신호를 기록한다. 이물질이 표면에 있을 때에는, 도 4의 (a)에 도시되는 바와 같이, 트랩(2a)의 좌측[제1 디텍터(2c)]의 영역의 수광량이 커, 좌우의 센서의 신호 파형에 차가 발생한다. 한편, 이물질이 이면에 있을 때에는, 도 4의 (b)에 도시되는 바와 같이, 트랩(2a)의 좌우의 영역의 수광량의 차가 작다. 이것을 이용하여, 비교 판정 회로(5)에 의해, 이물질이 기판 표리 중 어느 쪽에 있는지를 판정한다.In Patent Document 4, a light-receiving region is divided into two by arranging scattered light traps in a space of the light-receiving region on the surface of the glass substrate, and a light-receiving sensor is disposed on each of the light- There has been proposed a method of determining the position of a foreign substance by using the difference in the ratio of the received light amount. That is, as shown in Fig. 5 of Patent Document 4, the laser light from the laser irradiation unit 1 is scattered by the foreign substance on the surface of the substrate 100. [ The scattered light is condensed by the elliptical mirror 2b and detected by the photodetector 2 for scattered light disposed near the focal point of the elliptical mirror 2b. At this time, the trap 2a is erected near the center of the elliptical mirror 2b to divide the light receiving area into two parts, and one light receiving sensor (first and second detectors) 2c, 2d are disposed, and respective signals are recorded. When the foreign matter is on the surface, as shown in Fig. 4 (a), the amount of light received in the region of the left side (first detector 2c) of the trap 2a is large, and a difference occurs in the signal waveforms of the left and right sensors . On the other hand, when the foreign matter is on the rear surface, the difference in the amount of received light between the left and right regions of the trap 2a is small as shown in Fig. 4 (b). Using this, the comparison determination circuit 5 determines which of the substrate front and rear surfaces the foreign matter is present.

[특허문헌1]일본특허출원공개평05-196579호공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. H05-196579 [특허문헌2]일본특허출원공개평05-273137호공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-273137 [특허문헌3]일본특허출원공개평06-258232호공보[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-258232 [특허문헌4]일본특허출원공개제2003-294653호공보[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-294653

예를 들어, FPD용의 투명 평판 기판의 이물질은, 기판 표리 중 어느 쪽에 있어도 디스플레이의 화질에 영향을 미치므로, 1회의 이물질 검사로 표리 양면의 이물질을 검출할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, LCD용의 투명 평판 기판에서는, TFT가 형성되는 면과 그 이면에서, 이물질의 영향도가 기본적으로 상이하므로, 이물질이 기판의 표리 중 어느 쪽에 있는지를 확실하게 검출할 수 있는 것이 요망된다. 일반적으로, 광산란 방식의 이물질 검사에서는, 표면의 이물질로부터의 산란광과 이면의 이물질로부터의 산란광에서는, 그 강도의 차가 크다. 그로 인해 표면에서는, 미세한 이물질까지 검출할 수 있지만, 이면의 미세한 이물질의 검출이 어렵다고 하는 문제가 있다.For example, since the foreign substance of the transparent flat panel substrate for FPD affects the image quality of the display on either side of the substrate, it is preferable that foreign matter on both sides of the front and back surfaces can be detected by one foreign substance inspection. In addition, in the transparent flat panel substrate for LCD, since the influences of the foreign substances are fundamentally different on the surface on which the TFT is formed and on the back surface thereof, it is desired that it is possible to reliably detect which of the front and back surfaces of the substrate. Generally, in the foreign matter inspection by the light scattering method, the difference in intensity is large in scattered light from foreign matters on the surface and scattered light from foreign matters on the back surface. As a result, fine foreign matters can be detected on the surface, but there is a problem that it is difficult to detect minute foreign matters on the back surface.

본 발명자들의 지견에 따르면, 전술한 특허 문헌 3에 있어서의 표리의 판별 가능한 이물질 검사 방법에서는, 상기한 문제에의 대응이 고려되어 있지 않아, 이면의 미세한 이물질의 검출에 난점이 있다. 또한, 이들 검사 방법은, 수광 센서의 신호 파형을 해석하여 표리 중 어느 쪽에 이물질이 있는지를 판정하는 것이지만, 산란광의 신호 파형은 이물질의 종류에 따라서도 상이하므로, 잘못된 판정을 하는 경우도 적지 않고, 검사 결과의 신뢰성이 불충분하여 실용성이 있다고는 하기 어렵다.According to the findings of the present inventors, in the above-described Patent Document 3, the method for inspecting foreign matter on the front and back sides has a problem in that it does not take into account the above-mentioned problem and has difficulty in detecting minute foreign matters on the back surface. In these inspection methods, the signal waveform of the light receiving sensor is analyzed to determine which of the front and rear surfaces has foreign matter. However, since the signal waveform of the scattered light differs depending on the type of the foreign matter, It is difficult to say that the reliability of the inspection result is insufficient and practical.

한편, 특허 문헌 4의 검사 방법에서는, 장치가 복잡하고 고가일 뿐만 아니라, 측정 전의 광학계 조정의 수고가 크다고 하는 문제가 있어, 보다 간편한 방법이 요망되고 있다.On the other hand, in the inspection method of Patent Document 4, there is a problem that the apparatus is complicated and expensive, and the trouble of adjusting the optical system before measurement is large, and a more simple method is desired.

따라서, 본 발명의 과제는 투명 평판 기판의 표리에 존재하는 미세한 이물질을 광산란 방식에 의해 고감도로 검출하는 동시에, 이물질이 표리 중 어느 쪽에 존재하는지를 확실하게 판별할 수 있는 이물질 검사 장치 및 검사 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a foreign matter inspection apparatus and an inspection method capable of detecting minute foreign matters present on the front and back surfaces of a transparent flat substrate with high sensitivity by a light scattering method, I have to.

상기 과제를 해결하기 위한, 청구항 1에 기재된 본 발명은, 투명 평판 기판에 투광계에 의해 검출광을 조사하고, 상기 투명 평판 기판에 존재하는 이물질에 의한 산란광을 수광계에 의해 수광하여 상기 이물질의 존재를 검출하는 이물질 검사 장치에 있어서, 상기 투명 평판 기판의 한쪽 면(이하, 표면)에 상기 투명 평판 기판의 기판 법선에 대해 소정의 입사각으로 상기 검출광을 조사하는 투광계와, 상기 표면측에 설치되고, 상기 검출광의 조사점을 기준으로 하여, 상기 투광계와 대략 대칭인 위치에 설치되고, 상기 검출광이 이물질에 조사되었을 때의 산란광을 수광하는 제1 수광계와, 상기 표면측에서, 상기 검출광의 조사점의 대략 두상(頭上)에 설치되고, 상기 산란광을 수광하는 제2 수광계를 구비한 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided a method of manufacturing a transparent flat panel substrate, comprising the steps of: irradiating detection light onto a transparent flat substrate with a light projecting system; receiving scattered light by foreign substances present on the transparent flat substrate; (Hereinafter, referred to as " surface ") of the transparent flat plate substrate at a predetermined incident angle with respect to the substrate normal of the transparent flat plate substrate; A first light receiving system provided at a position substantially symmetrical with the light projecting system on the basis of the irradiation point of the detection light and receiving scattered light when the detection light is irradiated on foreign matter, And a second light receiving system provided at approximately two positions above the irradiation point of the detection light for receiving the scattered light.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 이물질 검사 장치이며, 상기 제2 수광계가, 수광하는 상기 산란광의 범위를 제한하는 수광 범위 제한 수단을 구비한 것을 특징으로 한다. 수광 제한 수단은, 예를 들어 제2 수광계에 산란광이 입광하는 면에 수광 범위를 제한하는 플레이트나 차광 필터를 장착함으로써 행할 수 있다.According to a second aspect of the present invention, in the foreign matter inspecting apparatus according to the first aspect, the second light receiving system is provided with the light receiving range limiting means for limiting the range of the scattered light received. The light-receiving limiting means can be performed, for example, by attaching a plate or a light-shielding filter for restricting the light-receiving range to the surface on which the scattered light enters the second light-receiving system.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 이물질 검사 장치이며, 상기 수광 범위 제한 수단에 의해, 제2 수광계가 수광하는, 상기 투명 평판 기판 내를 투과한 검출광(이하, 투과광)이 상기 투명 평판 기판의 다른 쪽 면(이하, 이면)측에 존재하는 이물질에 조사되었을 때의 산란광의 범위가 제한되는 것을 특징으로 한다. 이 수광 범위 제한 수단에 의해, 예를 들어 투명 평판 기판의 표면에 존재하는 이물질로부터 발생한 산란광은, 제1, 제2 수광계에 의해 수광되지만, 투명 평판 기판의 이면에 존재하는 이물질로부터 발생한 산란광은, 제2 수광계에 의한 수광이 제한된다. 그 결과, 이면측에 존재하는 이물질에 의한 산란광의 수광 강도를 작게 할 수 있다.According to a third aspect of the present invention, in the foreign substance inspection apparatus according to the first or second aspect, the detection light (hereinafter referred to as transmitted light) transmitted through the transparent flat plate substrate, (Hereinafter referred to as " backside ") of the transparent plate substrate is limited. By this light-receiving range limiting means, for example, the scattered light generated from the foreign substances existing on the surface of the transparent flat plate substrate is received by the first and second photosensors, , Light reception by the second light receiving system is limited. As a result, the light receiving intensity of the scattered light due to the foreign substance present on the back surface side can be reduced.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 이물질 검사 장치이며, 상기 제1 수광계와 상기 제2 수광계로부터 얻어진 산란광 강도의 데이터의 대비로부터, 이물질이 상기 투명 평판 기판의 표리 중 어느 쪽에 존재하는지를 판별하는 판별 수단을 구비한 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 투명 평판 기판의 레이저광 조사점에 있어서, 제1 수광계에서 산란광이 수광되고, 또한 동시에 제2 수광계에 있어서도 산란광이 수광되었다고 하자. 그 경우에는, 투명 평판 기판의 표면에 이물질이 존재하고 있다고 판별할 수 있다. 제2 수광계는, 수광 범위 제한 수단에 의해, 이면측에 존재하는 이물질에 의해 발생하는 산란광을 거의 수광하지 않기 때문이다. 한편, 제1 수광계에서는 산란광이 수광되지만, 제2 수광계에서는 산란광이 수광되지 않거나, 또는 그 강도가 매우 작은 경우에는, 투명 평판 기판의 이면에 이물질이 존재하고 있다고 판별할 수 있다.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a foreign substance inspection apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein foreign matter is detected from the contrast of the data of the scattered light intensity obtained from the first light receiving system and the second light receiving system, And discrimination means for discriminating which of the front and back sides exists. For example, suppose that the scattered light is received by the first light receiving system and the scattered light is received by the second light receiving system at the laser light irradiation point of the transparent flat substrate. In this case, it can be determined that the foreign substance exists on the surface of the transparent flat substrate. This is because the second light receiving system hardly receives the scattered light generated by the foreign substance existing on the back side by the light receiving range limiting means. On the other hand, when the scattered light is received by the first light receiving system, but the scattered light is not received by the second light receiving system, or when the intensity is very small, it can be determined that foreign matter exists on the back surface of the transparent flat substrate.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 이물질 검사 장치이며, 상기 제1 수광계와 상기 제2 수광계로부터 얻어진 산란광 강도의 데이터로부터, 상기 투명 평판 기판에 있어서의 이물질의 위치 및 크기를 검출하는 이물질 해석 수단을 구비한 것을 특징으로 한다. 투명 평판 기판에 존재하는 이물질의 위치는, 검출광의 주사 위치로부터 구할 수 있다. 또한, 이물질의 크기는, 산란광의 강도와 이물질의 크기를 관련시킨 검량선을 참조함으로써 구할 수 있다. 이들에 의해, 투명 평판 기판에 존재하는 이물질의 위치 및 그 크기를 용이하게 판별할 수 있다.According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the foreign substance inspection apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein data of the scattered light intensity obtained from the first light receiving system and the second light receiving system, And a foreign matter analyzing means for detecting the position and the size of the object. The position of the foreign substance present on the transparent flat substrate can be obtained from the scanning position of the detection light. The size of the foreign matter can be obtained by referring to a calibration curve correlating the intensity of the scattered light and the size of the foreign matter. Thus, it is possible to easily determine the position and the size of the foreign substance present on the transparent flat substrate.

청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 이물질 검사 장치이며, 상기 검출광이 레이저광인 것을 특징으로 한다.According to a sixth aspect of the present invention, in the foreign substance inspection apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the detection light is laser light.

청구항 7에 기재된 발명은, 이물질 검사 방법이며, 투명 평판 기판의 한쪽 면(이하, 표면)에 조사되는 검출광을 주사하고, 상기 투명 평판 기판에 존재하는 이물질로부터의 산란광을 수광하여, 이물질을 검출하는 이물질 검사 방법에 있어서, 상기 검출광을 상기 투명 평판 기판에 대해 소정의 입사각으로 조사하고, 상기 검출광의 조사점에 관하여, 대략 대칭인 위치에 있어서, 상기 검출광이 조사된 이물질로부터의 제1 산란광을 수광하고, 상기 검출광의 조사점의 대략 두상의 위치에 있어서, 상기 검출광이 조사된 이물질로부터의 제2 산란광을 수광하고, 상기 제1 산란광의 강도 및 상기 제2 산란광의 강도로부터, 상기 투명 평판 기판에 존재하는 이물질을 검출하는 것을 특징으로 한다.According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a foreign substance inspection method comprising the steps of scanning detection light irradiated on one surface (hereinafter referred to as surface) of a transparent flat substrate, receiving scattered light from foreign substances present on the transparent flat substrate, Wherein the detection light is irradiated to the transparent flat plate substrate at a predetermined incident angle, and at a substantially symmetrical position with respect to the irradiation point of the detection light, the first light from the foreign matter irradiated with the detection light Receiving the scattered light and receiving second scattered light from a foreign matter irradiated with the detection light at a position of approximately two positions above the irradiation point of the detection light and calculating, from the intensity of the first scattered light and the intensity of the second scattered light, And the foreign substance present on the transparent flat substrate is detected.

청구항 8에 기재된 발명은, 청구항 7에 기재된 이물질 검사 방법이며, 상기 투명 평판 기판 내를 투과한 검출광(이하, 투과광)이, 상기 투명 평판 기판의 다른 쪽 면(이하, 이면)측에 존재하는 이물질에 조사되었을 때에 발생하는 산란광을 제2 수광계가 수광하는 범위를 제한하여, 이면측에 존재하는 이물질에 의한 산란광의 강도를 저하시키는 것을 특징으로 한다.The invention according to claim 8 is the foreign substance inspection method according to claim 7, wherein the detection light (hereinafter, transmitted light) transmitted through the transparent flat substrate is present on the other surface (hereinafter referred to as the back surface) side of the transparent flat substrate The range in which the second light-receiving system receives the scattered light generated when the foreign matter is irradiated is limited so as to lower the intensity of the scattered light caused by the foreign matter present on the back side.

청구항 9에 기재된 발명은, 청구항 7 또는 8에 기재된 이물질 검사 방법이며, 상기 제1 산란광의 강도와, 상기 제2 산란광의 강도와, 미리 정한 산란광의 강도의 임계값으로부터, 상기 투명 평판 기판의 표면 또는 이면 중 어느 쪽에 이물질이 존재하는지를 판별하는 것을 특징으로 한다. 산란광의 강도의 임계값은, 유리의 두께, 투과율, 파장 등에 의해 설정할 수 있다.The invention according to claim 9 is the foreign matter inspection method according to claim 7 or 8, further comprising a step of determining, from the intensity of the first scattered light, the intensity of the second scattered light, and the intensity of the predetermined scattered light, Or whether there is foreign matter on the back surface. The threshold value of the intensity of the scattered light can be set by the thickness of the glass, the transmittance, the wavelength, and the like.

예를 들어, 제2 수광계가 수광하는 산란광의 강도의 임계값을 정함으로써, 제2 수광계에 의한 투명 평판 기판의 이면에 존재하는 이물질로부터의 산란광의 수광을 제한하도록 설정할 수 있다. 그것에 의해, 제1 수광계 및 제2 수광계에서 산란광이 수광된 경우, 투명 평판 기판의 표면에 이물질이 존재한다고 판별할 수 있다. 또한, 제1 수광계에서는 산란광이 수광되고, 제2 수광계에서는 수광되지 않는 경우에는, 이물질은 투명 평판 기판의 이면에 존재한다고 판별할 수 있다.For example, by setting the threshold value of the intensity of the scattered light received by the second light-receiving system, it is possible to limit the reception of the scattered light from the foreign substance present on the back surface of the transparent plate substrate by the second light- Thereby, when scattered light is received by the first light receiving system and the second light receiving system, it can be determined that a foreign substance exists on the surface of the transparent flat substrate. Further, in the case where the first light-receiving system receives scattered light and the second light-receiving system does not receive the light, it can be determined that the foreign matter exists on the back surface of the transparent flat substrate.

청구항 10에 기재된 발명은, 청구항 7 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 이물질 검사 방법이며, 상기 검출광이 레이저광인 것을 특징으로 한다.The invention according to claim 10 is the foreign substance inspection method according to any one of claims 7 to 9, wherein the detection light is laser light.

본 발명에 의해, 투명 평판 기판의 표리에 존재하는 미세한 이물질을 고감도로 검출할 수 있는 동시에, 이물질이 표리 중 어느 쪽에 존재하는지에 대해서도 확실하게 판별 가능한 이물질 검사 장치 및 검사 방법을 제공하는 것이 가능해졌다.The present invention makes it possible to provide a foreign matter inspection apparatus and an inspection method which can detect fine foreign substances present on the front and back surfaces of a transparent flat panel substrate with high sensitivity and can reliably discriminate whether a foreign matter exists in front or back .

도 1은 본 발명의 일 실시예인 이물질 검사 장치의 전체의 구성을 도시하는 개념도.
도 2는 산란광 수광기(12)에서 수광하는 산란광의 범위에 대해 도시하는 도면.
도 3은 산란광 수광기(13)에서 수광하는 산란광의 범위에 대해 도시하는 도면.
도 4는 산란광 수광기(12, 13)에 의한 산란광의 수광 범위를 도시하는 도면.
도 5는 산란광 수광기(12, 13)에서 수광한 산란광으로부터 발생한 신호를 처리하는 산란광 검출 회로를 도시한 도면.
도 6은 레이저광 조사 위치의 이동에 의한 이물질로부터의 산란광 출력의 강약에 대해 도시한 도면.
도 7은 레이저광 조사 위치의 이동에 의한 이물질로부터의 산란광 출력의 강약에 대해 나타낸 그래프.
도 8은 레이저광 조사 위치의 이동에 의한 이물질로부터의 산란광 출력의 강약에 대해 나타낸 그래프.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a conceptual diagram showing the entire configuration of a foreign matter inspection apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a view showing a range of scattered light received by the scattered light receiver 12. Fig.
3 is a view showing a range of scattered light received by the scattered light receiver 13. Fig.
Fig. 4 is a diagram showing the light receiving range of the scattered light by the scattered light receivers 12, 13; Fig.
5 is a view showing a scattered light detection circuit for processing a signal generated from scattered light received by the scattered light receivers 12, 13;
6 is a diagram showing the intensity of scattered light output from a foreign substance due to the movement of the laser light irradiation position;
FIG. 7 is a graph showing the intensity of scattered light output from a foreign substance due to the movement of the laser light irradiation position. FIG.
8 is a graph showing the intensity of scattered light output from a foreign substance due to the movement of the laser light irradiation position.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 이물질 검사 장치의 전체의 개략 구성을 도시한 도면이다. 이 이물질 검사 장치는, 투명한 평판 기판[본 실시 형태에서는 유리 기판(20)]으로의 이물질의 부착을 검사하는 장치이다. 이 이물질 검사 장치는, 레이저광을 조사하는 면(표면)에 설치된 레이저 광원(11)과 산란광 수광기(12) 및 산란광 수광기(13)로 구성되어 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing the entire outline structure of a foreign matter inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. This foreign substance inspection apparatus is an apparatus for inspecting adhesion of a foreign substance to a transparent flat substrate (in this embodiment, the glass substrate 20). This foreign substance inspection apparatus comprises a laser light source 11 provided on a surface (surface) for irradiating laser light, a scattered light receiver 12 and a scattered light receiver 13.

레이저 광원(11), 산란광 수광기(12, 13)는, 모두 프레임(1)에 장착되고, 유리 기판(20)에 대해 X축, Y축의 2차원으로 주사할 수 있도록 구성되어 있다. 물론, 레이저 광원(11), 산란광 수광기(12, 13)를 주사하는 것이 아닌, 유리 기판(20)을 레이저 광원(11), 산란광 수광기(12, 13)에 대해 2차원적으로 주사할 수 있도록 구성해도 좋다.The laser light source 11 and the scattered light receiving devices 12 and 13 are all mounted on the frame 1 and configured to be able to scan the glass substrate 20 in two dimensions of X and Y axes. Of course, instead of scanning the laser light source 11 and the scattered light receiving units 12 and 13, the glass substrate 20 is scanned two-dimensionally with respect to the laser light source 11 and the scattered light receiving units 12 and 13 .

레이저 광원(11)은 레이저광(표준 빔 직경으로서는, 예를 들어 1.0㎜임)을 유리 기판(20)에 대해 입사각(입사광의 광축과 기판 법선의 사이의 각)으로 조사하는 투광계이다. 유리 기판의 경우에는, 예를 들어 입사각이 70도 내지 80도 정도인 것이 바람직하다. 광원으로서는, 예를 들어 He-Ne 레이저 등의 가스 레이저, 반도체 레이저 및 YAG 레이저 등의 복합 소자 레이저 등을 사용할 수 있다.The laser light source 11 is a light projecting system that irradiates laser light (having a standard beam diameter of, for example, 1.0 mm) to the glass substrate 20 at an incident angle (angle between the optical axis of incident light and the normal line of the substrate). In the case of a glass substrate, for example, the angle of incidence is preferably about 70 to 80 degrees. As the light source, for example, a gas laser such as a He-Ne laser, a semiconductor laser, a composite element laser such as a YAG laser, or the like can be used.

산란광 수광기(12)는, 레이저광의 조사점을 기준으로 하여, 레이저 광원(11)과 대략 대칭인 위치에 설치되고, 레이저광이 이물질에 조사되었을 때의 산란광을 수광하고, 그것에 의해 발생한 신호를 검출한다. 산란광 수광기(12)는 표면에 있는 이물질에 의해 전방으로 산란된 산란광을 고감도로 검출하기 위해, 비교적 직경이 큰 집광 렌즈를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 산란광 수광기(12)의 산란광 수광 각도는 60도 부근이 바람직하다.The scattered light receiver 12 is disposed at a position substantially symmetrical with the laser light source 11 on the basis of the irradiation point of the laser light and receives the scattered light when the laser light is irradiated on the foreign substance, . It is preferable that the scattering photodetector 12 use a condenser lens having a relatively large diameter in order to highly detect the scattered light scattered forward by foreign substances on the surface. It is preferable that the scattered light receiving angle of the scattered light receiver 12 is about 60 degrees.

도 1에 있어서, 본 발명의 특징으로 하는 바는, 산란광 수광기(12)에 부가하여, 산란광 수광기(13)가 조사점의 대략 두상에 설치되어 있는 점에 있다. 산란광 수광기(13)는 산란광 검출부(131), 경통(鏡筒)(132), 관찰용 카메라(133)로 구성된다.1, the present invention is characterized in that, in addition to the scattered light receiver 12, the scattered light receiver 13 is provided on approximately two sides of the irradiation point. The scattered light receiver 13 includes a scattered light detection unit 131, a barrel 132, and a camera 133 for observation.

도 2는, 유리 기판(20)에 레이저광(110)을 조사하였을 때의 반사광 및 이물질에 의한 산란광의 상태 및 산란광 수광기(12)가 수광하는 산란광의 범위를 도시한 도면이다. 레이저광(110)은 레이저 광원(11)의 레이저 출력부(111)로부터 일정한 입사각으로 유리 기판(20)에 조사된다. 유리 기판(20)에 이물질이 존재하지 않는 경우, 레이저광(110)은 조사점에서 정반사하여 반사광(151)으로서 산란광 수광기(12)에 도달한다. 산란광 수광기(12)는 유리 기판(20)에 존재하는 이물질에 의해 발생하는 산란광을 수광하는 것을 목적으로 하므로, 반사광(151)은 불필요하다. 따라서, 본 실시 형태에서는 수광 범위 제한 수단의 하나로서 예시하는 차광 테이프(127)로 마스크를 행하여, 반사광(151)이 산란광 검출부(124)에 입광할 수 없도록 하고 있다.2 is a graph showing the state of scattered light due to the reflected light and foreign matter when the laser beam 110 is irradiated onto the glass substrate 20 and the range of scattered light received by the scattered light receiver 12. The laser light 110 is irradiated from the laser output portion 111 of the laser light source 11 to the glass substrate 20 at a constant incident angle. When no foreign substance is present on the glass substrate 20, the laser light 110 is regularly reflected at the irradiation point and reaches the scattered light receiver 12 as the reflected light 151. Since the scattering photodetector 12 aims to receive scattered light generated by foreign substances present on the glass substrate 20, the reflected light 151 is unnecessary. Therefore, in the present embodiment, the masking is performed with the light-shielding tape 127 exemplified as one of the light-receiving-range limiting means, so that the reflected light 151 can not enter the scattered-light detecting unit 124.

유리 기판(20)의 표면에 이물질(30a)이 존재하는 경우, 이물질(30a)에 조사된 레이저광(110)으로부터 산란광(152)이 발생한다. 산란광(152)은 집광 렌즈[121(121a, 121b)]에 의해 집광되고, 산란광 검출부(124)에 의해 검출된다.When the foreign substance 30a is present on the surface of the glass substrate 20, scattered light 152 is generated from the laser light 110 irradiated on the foreign substance 30a. The scattered light 152 is condensed by the condenser lens 121 (121a, 121b), and is detected by the scattered light detector 124.

한편, 유리 기판(20)의 이면에 이물질(30b)이 존재하는 경우, 유리 기판을 투과한 레이저광(이하, 투과광)이 이물질(30b)에 조사되어 산란광(153)이 발생한다. 본 실시 형태에서는, 산란광(152, 153)은 모두 집광 렌즈[121(121a, 121b)]에 의해 집광되고, 산란광 검출부(124)에 의해 검출된다. 그로 인해 산란광 수광기(12)는, 유리 기판(20)의 표면의 이물질(30a)로부터의 산란광(152)과, 이면의 이물질(30b)로부터의 산란광(153)의 양쪽의 산란광을 수광하게 된다.On the other hand, when the foreign substance 30b exists on the back surface of the glass substrate 20, laser light (hereinafter referred to as transmitted light) transmitted through the glass substrate is irradiated on the foreign substance 30b to generate scattered light 153. In the present embodiment, the scattered lights 152 and 153 are all condensed by the condenser lenses 121 (121a and 121b), and are detected by the scattered light detector 124. The scattered light receiver 12 receives the scattered light 152 from the foreign substance 30a on the surface of the glass substrate 20 and the scattered light 153 from the foreign substance 30b on the back surface .

도 3은 유리 기판(20)에 레이저광(110)을 조사하였을 때의 반사광 및 이물질에 의한 산란광의 상태 및 산란광 수광기(13)가 수광하는 산란광의 상태를 도시한 도면이다. 본 발명의 특징으로 하는 바는, 산란광 수광기(12)에 부가하여, 산란광 수광기(13)가, 수평으로 설치된 유리 기판(20)에 대해 직교하도록 설치되어 있는 점에 있다. 이와 같이 설치함으로써, 산란광 수광기(13)의 수광면은 유리 기판(20)과 거의 평행이 된다.3 is a diagram showing states of scattered light due to reflected light and foreign matter when the laser light 110 is irradiated on the glass substrate 20 and scattered light received by the scattered light receiver 13. FIG. A characteristic feature of the present invention resides in that the scattered light receiver 13 is installed orthogonally to the horizontally disposed glass substrate 20 in addition to the scattered light receiver 12. With this arrangement, the light receiving surface of the scattered light receiver 13 is substantially parallel to the glass substrate 20. [

또한, 본 발명의 특징으로 하는 바는, 산란광 수광기(13)의 수광면에 수광 범위 제한 플레이트(130)가 장착되어 있는 점에 있다. 이 수광 범위 제한 플레이트(130)에 의해, 산란광 수광기(13)가 수광하는 산란광의 범위를 제한할 수 있다.The feature of the present invention resides in that the light receiving range limiting plate 130 is mounted on the light receiving surface of the scattered light receiving unit 13. [ The range of the scattered light received by the scattered light receiver (13) can be limited by the light receiving range limiting plate (130).

산란광 수광기(13)가 수광하는 산란광에 대해 설명하면, 유리 기판(20)에 이물질이 존재하지 않는 경우, 레이저광(110)은 조사점에서 정반사하여 반사광(151)이 된다. 산란광 수광기(13)는 유리 기판(20)의 조사점의 대략 두상에 설치되어 있으므로, 반사광(151)이 산란광 수광기(13)로 입광하는 일은 거의 있을 수 없다.The scattered light received by the scattered light receiver 13 will be described below. When no foreign substance is present on the glass substrate 20, the laser light 110 is regularly reflected at the irradiation point to become the reflected light 151. Since the scattered light receiver 13 is provided approximately on two sides of the irradiation point of the glass substrate 20, the reflected light 151 can hardly enter the scattered light receiver 13.

유리 기판(20)의 표면에 이물질(30a)이 존재하는 경우, 레이저광(110)이 이물질(30a)에 조사됨으로써 산란광(152)이 발생한다. 이물질(30a)에 의해, 상방으로 발생한 산란광(152)은 레이저 조사점의 대략 두상에 설치된 산란광 수광기(13)에 의해 수광된다. 산란광(152)은 경통(132) 내를 통과하여, 반사경(134)에 의해 거의 직각으로 구부러지고, 관찰용 카메라(133)로 입광하여, 검출된다.When the foreign substance 30a is present on the surface of the glass substrate 20, the laser beam 110 is irradiated on the foreign substance 30a to generate the scattered light 152. [ The scattered light 152 generated upward by the foreign substance 30a is received by the scattered light receiver 13 provided on approximately two sides of the laser irradiation point. The scattered light 152 passes through the lens barrel 132, is bent at almost right angles by the reflecting mirror 134, enters the observation camera 133, and is detected.

유리 기판(20)의 이면에 이물질(30b)이 있는 경우, 투과광이 이물질(30b)에 조사된다. 이에 의해 산란광(153)이 발생하지만, 산란광 검출기(13)는 이물질(30b)의 대략 두상에는 없다. 유리 기판(20)의 굴절률과 유리 기판 두께에 의해 정해지는 거리만큼, 이물질(30b)과 산란광 수광기(13)의 중심과는 어긋나 있다. 그로 인해, 이면측에 있는 이물질(30b)의 상방으로 산란하는 산란광(153)을, 산란광 수광기(13)가 수광하는 비율은 적어진다. 또한, 산란광 수광기(13)의 수광면에는 수광 범위 제한 플레이트(130)가 설치되어 있다. 이에 의해, 이물질(30b)에 의해 발생한 산란광(153)의 수광 범위는 제한을 받는다. 그들에 의해, 산란광 수광기(13)는 유리 기판(20)의 표면의 이물질(30a)로부터의 산란광(152)은 수광하지만, 이면의 이물질(30b)로부터의 산란광(153)을 수광하는 비율은 매우 적어진다.When the foreign substance 30b is present on the back surface of the glass substrate 20, the transmitted light is irradiated to the foreign substance 30b. Thereby, the scattered light 153 is generated, but the scattered light detector 13 is not present on approximately two phases of the foreign matter 30b. The foreign matter 30b and the center of the scattered light receiver 13 are offset by a distance determined by the refractive index of the glass substrate 20 and the thickness of the glass substrate. As a result, the scattered light 153 scattered above the foreign matter 30b on the back side is received by the scattered light receiver 13 less. On the light receiving surface of the scattered light receiver 13, a light receiving range limiting plate 130 is provided. As a result, the light receiving range of the scattered light 153 generated by the foreign substance 30b is limited. The scattered light receiver 13 receives the scattered light 152 from the foreign substance 30a on the surface of the glass substrate 20 but receives the scattered light 153 from the foreign substance 30b on the rear face .

도 4의 (a)는 산란광 수광기(12, 13)에 의해 수광되는 산란광의 수광 영역을 도시한 도면이다. 산란광 수광기(12)의 수광 영역은 수광 영역(140)이다. 또한, 산란광 수광기(13)의 수광 영역은 수광 영역(141)이다.4 (a) is a view showing a light receiving region of scattered light received by the scattered light receiving devices 12, 13. The light receiving region of the scattered light receiver 12 is the light receiving region 140. [ The light-receiving region of the scattered light receiver 13 is the light-receiving region 141.

여기서, 유리 기판(20)의 표면의 이물질(30a)에 레이저광(110)이 조사되면, 산란광 수광기(12)의 수광 영역은 수광 영역(140)이므로, 수광기(12)는 산란광을 수광한다. 또한, 산란광 수광기(13)의 수광 영역은 수광 영역(141)이므로, 부호 30a에 의한 산란광은 산란광 수광기(13)에서도 수광된다. 즉, 유리 기판(20)의 표면의 이물질(30a)로부터 발생한 산란광은 산란광 수광기(12, 13)의 양쪽에서 수광된다.When the laser beam 110 is irradiated onto the foreign substance 30a on the surface of the glass substrate 20, the light receiving region of the scattered light receiving unit 12 is the light receiving region 140, so that the light receiving unit 12 receives the scattered light. do. Since the light receiving region of the scattered light receiver 13 is the light receiving region 141, the scattered light by the reference numeral 30a is also received by the scattered light receiver 13. That is, the scattered light generated from the foreign matter 30a on the surface of the glass substrate 20 is received by both of the scattered light receivers 12, 13.

한편, 유리 기판(20)의 이면에 존재하는 이물질(30b)로부터 발생한 산란광은, 수광 범위 제한 플레이트(130)에 의해 그 수광 영역은 수광 영역(141)에 제한되므로, 산란광 수광기(13)로는 입광하지 않는다. 한편, 산란광 수광기(12)의 수광 영역은 수광 영역(140) 내이므로, 산란광 수광기(12)는 산란광을 수광한다.On the other hand, since the light receiving region is limited to the light receiving region 141 by the light receiving range limiting plate 130, the scattered light generated from the foreign substance 30b existing on the back surface of the glass substrate 20 is limited to the scattered light receiving unit 13 Do not light. On the other hand, since the light receiving region of the scattered light receiver 12 is within the light receiving region 140, the scattered light receiver 12 receives the scattered light.

또한, 도 4의 (b)에 유리 기판(20)의 표면에 존재하는 이물질(30a) 및 이면에 존재하는 이물질(30b)의 위치 관계와, 산란광 수광기(12, 13)에 의한 산란광의 검출 영역을 단면도로서 도시하였다.4B shows the positional relationship between the foreign substance 30a existing on the surface of the glass substrate 20 and the foreign substance 30b present on the back surface and the detection of the scattered light by the scattered light photodetectors 12, Sectional area.

도 5는 산란광 수광기(12, 13)에서 수광한 산란광으로부터 발생한 신호를 처리하는 산란광 검출 회로(40)를 도시한 도면이다. 산란광 수광기(12), 산란광 수광기(13)로부터의 출력 신호는, 증폭기[41(4la, 41b)]에 의해 증폭된 후, 데이터 해석 회로[42(42a, 42b)]에 입력되어, 이물질의 위치, 크기가 판별된다.5 is a view showing a scattered light detection circuit 40 for processing a signal generated from scattered light received by the scattered light receivers 12, 13. The output signals from the scattered light receiver 12 and the scattered light receiver 13 are amplified by the amplifiers 41 (4la and 41b) and then input to the data analyzing circuits 42 (42a and 42b) The position and the size of the image are discriminated.

데이터 해석 회로(42)에는, 산란광의 강도와 이물질의 사이즈를 관련시킨 테이블이 준비되어 있다. 산란광 수광기(12, 13)에서 얻어진 산란광 강도의 데이터와 테이블로서 축적되어 있는 데이터를 비교함으로써, 이물질의 사이즈를 해석할 수 있다. 또한, 레이저 광원(11), 산란광 수광기(12, 13)와 레이저광(110)의 조사 위치로부터, 유리 기판(20)에 부착되는 이물질의 위치를 해석한다.The data analyzing circuit 42 is provided with a table associating the intensity of the scattered light with the size of the foreign substance. The size of the foreign matter can be analyzed by comparing the data of the scattered light intensity obtained by the scattered light receivers 12 and 13 with the data stored as a table. The positions of the foreign substances adhering to the glass substrate 20 are analyzed from the irradiation positions of the laser light source 11, the scattered light receiving units 12 and 13 and the laser light 110.

데이터 해석 회로(42)에는 메모리가 설치되고, 해석 결과는 당해 메모리에 축적, 기억된다. 이들 데이터는 비교 판별 회로(43)에 있어서, 미리 정한 산란광 강도의 임계값과 데이터 해석 회로(42)의 출력이 대비되고, 이물질이 유리 기판(20)의 표리 중 어느 쪽에 존재하는지가 판별된다.A memory is provided in the data analyzing circuit 42, and the analysis results are accumulated and stored in the memory. These data are compared in the comparison discrimination circuit 43 with a predetermined threshold value of the scattered light intensity and the output of the data analysis circuit 42 to determine which of the front and back surfaces of the glass substrate 20 the foreign matter is present.

도 6 및 도 7은, 유리 기판(20)의 이동에 수반되는 레이저광(110)의 조사 위치의 이동과 이물질로부터의 산란광 출력의 강약에 대해 도시한 도면이다. 도 6의 (a)는 유리 기판(20)의 표면에 존재하는 이물질(30a)에 레이저광(110)이 조사되었을 때의 산란광의 출력에 대해 도시한 도면이다.Figs. 6 and 7 are diagrams showing the movement of the irradiation position of the laser beam 110 caused by the movement of the glass substrate 20 and the intensity of the scattered light output from the foreign substance. 6A is a view showing the output of scattered light when the laser beam 110 is irradiated on the foreign substance 30a present on the surface of the glass substrate 20. FIG.

이물질(30a)에 레이저광(110)이 조사되면, 그 산란광은 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 산란광 수광기(12)로부터 산란광 출력 신호(160)로서 출력된다. 또한, 산란광 수광기(13)로부터는 산란광 출력 신호(170)로서 출력된다[도 7의 (c)]. 이들의 산란광 출력 신호(160, 170)는, 도 5에 도시하는 산란광 검출 회로(40)에 의해, 표리 분리 출력 신호(180)로서 출력된다[도 7의 (a)]. 그 결과, 이물질(30a)은 유리 기판(20)의 표측에 있다고 판별된다.When the foreign substance 30a is irradiated with the laser light 110, the scattered light is output as the scattered light output signal 160 from the scattered light receiver 12 as shown in Fig. 7 (b). And is output as the scattered light output signal 170 from the scattered light receiver 13 (Fig. 7 (c)). These scattered light output signals 160 and 170 are output as the front and back separated output signals 180 by the scattered light detection circuit 40 shown in Fig. 5 (Fig. 7 (a)). As a result, it is determined that the foreign substance 30a is on the side of the glass substrate 20.

또한, 유리 기판(20)이 우측으로 이동함으로써, 도 6의 (c)에 도시하는 바와 같이, 본래 레이저광(110)의 조사점에는 없을 것인 이물질(30a')이, 산란광 수광기(12)로부터 산란광 출력 신호(161)로서 출력된다[도 7의 (b)]. 이러한 산란광 출력 신호(161)는 약한 출력 신호이다. 또한, 산란광 수광기(13)에서는 거의 검출되지 않을 정도의 매우 약한 산란광 출력 신호(171)로서 검출된다[도 7의 (c)].6 (c), the foreign substance 30a ', which is not originally to be irradiated with the laser beam 110, is scattered by the scattered light receiver 12 As a scattered light output signal 161 (Fig. 7 (b)). This scattered light output signal 161 is a weak output signal. And is detected as a very weak scattered light output signal 171 that is hardly detected in the scattered light receiver 13 (Fig. 7 (c)).

이러한 의사(疑似) 이물질의 검출은 다음과 같이 함으로써 제거할 수 있다. 우선, 이물질(30a')의 위치는, 도 6의 (c)에 도시하는 바와 같이 유리 기판(20)의 이동 거리와, 유리 두께로 정해지는 굴절률로부터 결정할 수 있다. 그로 인해, 이물질(30a)이 검출된 후, 일정 시간 후에 산란광 수광기(12)로부터 출력되는 산란광 출력 신호(161)와 산란광 수광기(13)로부터 출력되는 산란광 출력 신호(171)의 출력 신호 강도 및 출력 신호의 비교를 행한다. 산란광 출력 신호(171)가 산란광 출력 신호(161)보다도 매우 약하고, 또한 산란광 출력 신호(161)가 산란광 출력 신호(160)보다도 작은 경우, 그때 검출된 이물질(30a')의 출력 신호는 의사 이물질 신호라고 판단하고, 실제로는 존재하지 않는 이물질이라고 하여 제거하면 좋다.The detection of such a pseudo foreign matter can be removed by the following. First, the position of the foreign substance 30a 'can be determined from the moving distance of the glass substrate 20 and the refractive index determined by the glass thickness, as shown in Fig. 6 (c). The scattered light output signal 161 output from the scattered light receiver 12 and the output signal intensity of the scattered light output signal 171 output from the scattered light receiver 13 after a predetermined time after the foreign substance 30a is detected And the output signal. When the scattered light output signal 171 is much weaker than the scattered light output signal 161 and the scattered light output signal 161 is smaller than the scattered light output signal 160 the output signal of the detected foreign matter 30a ' It is judged as a foreign substance that is not actually existent and may be removed.

도 8은 도 6의 (b)에 도시하는 바와 같은, 유리 기판(20)의 이면에 이물질이 있는 경우의 산란광 수광기(12)의 출력[도 8의 (b)], 산란광 수광기(13)의 출력[도 8의 (c)] 및 표리 분리 출력[도 8의 (a)]을 나타낸 도면이다. 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 유리 기판(20)의 이면에 이물질이 있으면, 산란광 수광기(12)로부터 산란광 출력 신호(190)가 출력된다. 한편, 도 8의 (c)에 도시하는 바와 같이, 산란광 수광기(13)로부터의 출력 신호는 없다. 이들로부터, 표리 분리 출력 신호는, 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같은 출력 신호가 되어, 유리 기판(20)의 표면에는 이물질이 존재하지 않는다고 판별된다.8 shows the output (Fig. 8 (b)) of the scattered light receiver 12 when there is foreign matter on the back surface of the glass substrate 20 as shown in Fig. 6 (b), the scattered light receiver 13 (Fig. 8 (c)) and the front / back separation output (Fig. 8 (a)). 8 (b), if there is foreign matter on the back surface of the glass substrate 20, the scattered light output signal 190 is output from the scattered light receiver 12. On the other hand, as shown in FIG. 8 (c), there is no output signal from the scattered light receiver 13. From these, the front / back separation output signal becomes an output signal as shown in FIG. 8A, and it is determined that no foreign substance exists on the surface of the glass substrate 20.

1 : 프레임
11 : 레이저 광원
12, 13 : 산란광 수광기
20 : 유리 기판
30a : 유리 기판(20)의 표면의 이물질
30b : 유리 기판(20)의 이면의 이물질
40 : 산란광 검출 회로
41(41a, 41b) : 증폭기
42(42a, 42b) : 데이터 해석 회로
43 : 비교 판별 회로
110 : 레이저광
111 : 레이저 출력부
121(12la, 121b) : 집광 렌즈
124 : 산란광 검출부
127 : 차광 테이프
130 : 수광 범위 제한 플레이트
131 : 산란광 검출부
132 : 경통
133 : 관찰용 카메라
134 : 반사경
140 : 산란광 수광기(12)의 수광 영역
141 : 산란광 수광기(13)의 수광 영역
142 : 관찰용 카메라(133)의 시야
143 : 유리 기판(20)의 표면의 레이저광 조사 영역
151 : 반사광
152, 153 : 산란광
160, 161, 170, 171, 190 : 산란광 출력 신호
180 : 표리 분리 출력 신호1: frame
11: Laser light source
12, 13: Scattered light receiver
20: glass substrate
30a: foreign matter on the surface of the glass substrate 20
30b: foreign matter on the back surface of the glass substrate 20
40: scattered light detection circuit
41 (41a, 41b): An amplifier
42 (42a, 42b): Data interpretation circuit
43: comparison discrimination circuit
110: laser light
111: laser output section
121 (12la, 121b): condensing lens
124: scattered light detector
127: Shading tape
130: Light-receiving range limiting plate
131: scattered light detector
132: lens barrel
133: Observation camera
134: reflector
140: light receiving area of the scattered light receiver (12)
141: receiving region of the scattered light receiver 13
142: view of the camera for observation 133
143: laser light irradiation region on the surface of the glass substrate 20
151: Reflected light
152, 153: scattered light
160, 161, 170, 171, 190: Scattered light output signal
180: Front and back separation output signal

Claims (10)

투명 평판 기판을 이동시키면서 상기 투명 평판 기판에 투광계에 의해 검출광을 조사하고, 상기 검출광의 반사광은 차광하고, 상기 투명 평판 기판에 존재하는 이물질에 의한 산란광을 수광계에 의해 수광하여 상기 이물질의 존재를 검출하는 이물질 검사 장치에 있어서,
상기 투명 평판 기판의 한쪽 면(이하, 표면)에 상기 투명 평판 기판의 기판 법선에 대해 소정의 입사각으로 상기 검출광을 조사하는 투광계와,
상기 표면 측에 설치되고, 상기 검출광의 조사점을 중심점으로 하여, 상기 투광계와 대칭인 위치에 설치되고, 상기 검출광이 이물질에 조사되었을 때의 산란광을 수광하는 제1 수광계와,
상기 표면 측에서, 상기 검출광의 조사점의 두상에 설치되고, 상기 산란광을 수광함과 함께, 상기 투명 평판 기판 내를 투과한 검출광(이하, 투과광)이 상기 투명 평판 기판의 다른 면(이하, 이면)측에 존재하는 이물질에 조사되었을 때의 산란광의 수광 범위를 제한 수광하는 수광 범위 제한 수단을 구비한 제2 수광계와,
상기 검출광의 조사에 의해, 상기 제1 수광계와 상기 제2 수광계로부터 얻어진 산란광 강도의 데이터를 대비하고, 상기 제1 수광계와 상기 제2 수광계의 양쪽에서 산란광 강도의 데이터가 검출되어 있는지, 혹은 상기 제1 수광계에서만 산란광 강도의 데이터가 검출되어 있는지에 따라, 이물질이 상기 투명 평판 기판의 표리 중 어느 것에 존재하는지를 판별하는 판별 수단
을 구비한 것을 특징으로 하는, 이물질 검사 장치.The transparent flat plate substrate is moved while the detection light is irradiated to the transparent flat plate substrate by the light projecting system, the reflected light of the detection light is shielded, and the scattered light due to the foreign substance present on the transparent flat plate substrate is received by the light receiving system, A foreign substance inspection apparatus for detecting presence,
A light projecting system for projecting the detection light onto one surface (hereinafter referred to as a surface) of the transparent plate substrate at a predetermined incident angle with respect to the substrate normal of the transparent plate substrate;
A first light receiving system provided on the front surface side and provided at a position symmetrical to the light projecting system with the emission point of the detection light as a center point for receiving scattered light when the detection light is irradiated on foreign matter,
(Hereinafter referred to as transmitted light) transmitted through the inside of the transparent flat plate substrate is provided on the other surface of the transparent flat plate substrate (hereinafter, referred to as " And a light receiving range limiting means for limiting the light receiving range of the scattered light when irradiated to the foreign substance present on the back side
The data of the scattered light intensity obtained from the first light receiving system and the data of the scattered light intensity obtained from the second light receiving system are compared with each other by irradiation of the detection light and data of the scattered light intensity are detected at both the first light receiving system and the second light receiving system Discriminating means for discriminating whether or not foreign matters are present on the front and back surfaces of the transparent flat plate substrate depending on whether data of the scattered light intensity is detected only in the first light receiving system,
Wherein the foreign matter inspecting apparatus comprises: 제1항에 있어서, 상기 제1 수광계와 상기 제2 수광계로부터 얻어진 산란광 강도의 데이터로부터, 상기 투명 평판 기판에 있어서의 이물질의 위치 및 크기를 검출함과 함께, 상기 제2 수광계가 표면에 존재하는 이물질의 산란광 강도 데이터 a를 검출한 후, 상기 투명 평판 기판의 두께와 당해 투명 평판 기판의 굴절률과 상기 투명 평판 기판의 이동 속도로부터 정해지는 장소에 있어서, 상기 제1 수광계가 수광한 산란광 강도 데이터 b가, 상기 산란광 강도 데이터 a보다 소정값 이상 작은 경우에는, 상기 산란광 강도 데이터 b는 상기 검출광의 조사점에는 존재하지 않는 의사 이물질에 의한 것으로서 제거하는 이물질 해석 수단을 구비한 것을 특징으로 하는, 이물질 검사 장치.The method as claimed in claim 1, further comprising detecting the position and size of a foreign matter on the transparent flat substrate from the data of the scattered light intensity obtained from the first photosensor and the second photosensor, And the scattered light intensity data a of the foreign substance present in the first light receiving system is detected and then the first light receiving system detects the scattered light intensity data a of the foreign substance present in the first light receiving system And the foreign substance analyzing means for removing the scattered light intensity data b when the scattered light intensity data b is smaller than the scattered light intensity data a by a predetermined value or more and the scattered light intensity data b is due to a pseudo foreign substance not present at the point irradiated with the detection light A foreign matter inspection device. 제1항 또는 제2항에 있어서, 경통 형상의 상기 제2 수광계의 상기 투명 평판 기판에 근접하는 선단이, 상기 제1 수광계의 수광 영역보다도 좁아지도록 좁혀져 있는 것을 특징으로 하는, 이물질 검사 장치.The foreign matter inspection apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the distal end of the second light-receiving element in the shape of a barrel close to the transparent flat plate substrate is narrowed so as to be narrower than the light-receiving region of the first light- . 투명 평판 기판을 이동시키면서 투명 평판 기판의 한쪽 면(이하, 표면)에 조사되는 검출광을 주사하고, 상기 검출광의 반사광은 차광하고, 상기 투명 평판 기판에 존재하는 이물질로부터의 산란광을 수광하여, 이물질을 검출하는 이물질 검사 방법에 있어서,
상기 검출광을 상기 투명 평판 기판에 대하여 소정의 입사각으로 조사하고,
상기 검출광의 조사점을 중심점으로 하여 대칭인 위치에 있어서, 상기 검출광이 조사된 이물질로부터의 제1 산란광을 제1 수광계에 의해 수광하고,
상기 검출광의 조사점의 두상의 위치에 있어서, 상기 검출광이 조사된 이물질로부터의 제2 산란광을 수광함과 함께, 상기 투명 평판 기판 내를 투과한 검출광(이하, 투과광)이 상기 투명 평판 기판의 다른 면(이하, 이면)측에 존재하는 이물질에 조사되었을 때에 생기는 제3 산란광의 수광 범위를 제한하는 수단을 구비한 제2 수광계에 의해, 상기 제2 산란광과 상기 제한된 제3 산란광을 수광하고, 상기 제1 수광계가 수광한 산란광 강도의 데이터와, 상기 제2 수광계가 수광한 산란광 강도의 데이터를 대비하고, 상기 제1 수광계와 상기 제2 수광계의 양쪽에서 산란광 강도의 데이터가 검출되어 있는지, 혹은 상기 제1 수광계에서만 산란광 강도의 데이터가 검출되어 있는지에 따라, 이물질이 상기 투명 평판 기판의 표리 중 어느 것에 존재하는지를 판별하는 것을 특징으로 하는, 이물질 검사 방법. (Hereinafter referred to as " surface ") of the transparent flat plate substrate while moving the transparent flat substrate, shields the reflected light of the detection light, receives scattered light from the foreign substance present on the transparent flat substrate, A method for inspecting a foreign matter,
The detection light is irradiated to the transparent flat plate substrate at a predetermined incident angle,
Receiving a first scattered light from a foreign matter irradiated with the detection light by a first light receiving system at a symmetrical position with the irradiation point of the detection light as a center point,
(Hereinafter referred to as transmitted light) transmitted through the inside of the transparent flat plate substrate is received by the transparent flat plate substrate, and the second scattered light from the foreign matter irradiated with the detection light is received at the position of the two points of the irradiation point of the detection light. (Hereinafter, referred to as " back surface side ") of the first scattering light and the third scattering light by means of a second light receiving system provided with a means for limiting the light receiving range of the third scattering light, The data of the scattered light intensity received by the first light receiving system and the data of the scattered light intensity received by the second light receiving system are compared with each other and data of the scattered light intensity at both the first light receiving system and the second light receiving system It is determined whether or not foreign matter exists on the front and back surfaces of the transparent flat plate substrate according to whether or not data of the scattered light intensity is detected only in the first light receiving system Wherein the foreign matter inspection method comprises the steps of: 제4항에 있어서, 상기 제1 수광계의 강도 데이터와, 상기 제2 수광계의 강도 데이터로부터, 상기 투명 평판 기판에 있어서의 이물질의 크기를 검출함과 함께, 상기 제2 수광계가, 표면에 존재하는 이물질의 산란광 강도 데이터 a를 검출한 후, 상기 투명 평판 기판의 두께와 당해 투명 평판 기판의 굴절률과 상기 투명 평판 기판의 이동 속도로부터 정해지는 장소에 있어서, 상기 제1 수광계가 수광한 산란광 강도 데이터 b가, 상기 산란광 강도 데이터 a보다 소정값 이상 작은 경우에는, 상기 산란광 강도 데이터 b는 상기 검출광의 조사점에는 존재하지 않는 의사 이물질에 의한 것으로서 제거하는 것을 특징으로 하는, 이물질 검사 방법. The method as claimed in claim 4, further comprising: detecting the size of the foreign substance in the transparent flat substrate from the intensity data of the first light receiving system and the intensity data of the second light receiving system, And the scattered light intensity data a of the foreign substance present in the first light receiving system is detected and then the first light receiving system detects the scattered light intensity data a of the foreign substance present in the first light receiving system And the scattered light intensity data b is smaller than the scattered light intensity data a by a predetermined value or more, the scattered light intensity data b is removed as a result of a false foreign substance not present at the point of irradiation of the detection light. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 제2 수광계를 경통 형상으로 하고, 상기 투명 평판 기판에 근접하는 선단을, 상기 제1 수광계의 수광 영역보다도 좁아지도록 좁혀 수광하는 것을 특징으로 하는, 이물질 검사 방법.The light-receiving element according to claim 4 or 5, characterized in that the second light-receiving element is made to have a lens-barrel shape, and the front end close to the transparent plate substrate is narrowed to be narrower than the light- Foreign matter inspection method. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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