TW201610420A

TW201610420A - 基板檢查裝置

Info

Publication number: TW201610420A
Application number: TW104118954A
Authority: TW
Inventors: Hiroyuki Ueda; Junichi Matsumura; Kazuyoshi Suzuki
Original assignee: Toray Eng Co Ltd
Priority date: 2014-09-10
Filing date: 2015-06-11
Publication date: 2016-03-16
Also published as: WO2016038946A1; JP2016057180A

Abstract

本發明提供一種光學檢查裝置，即便檢查對象基板變薄，亦可正背分離地檢查附著於基板之異物係附著於表面側、背面側之哪一側。具體而言，本發明之基板檢查裝置具備：基板保持部；照明部；攝像部；偏光部，其改變照明光之振動方向；偏光方向切換部，其將偏光部切換為S偏光狀態或P偏光狀態；及異物檢查部；且於異物檢查部具備異物附著面判定部，該異物附著面判定部進行如下判定，即若「S偏光散射光強度>P偏光散射光強度」，則判定為於成為檢查對象之基板之第1面側附著有異物，且若「P偏光散射光強度>S偏光散射光強度」，則判定為於成為該檢查對象之基板之第2面側附著有異物。

Description

基板檢查裝置

本發明係關於一種光學性地檢查有無附著於玻璃基板等透明體(所謂之基板)之表面側或其背面側之異物或損傷等缺陷之裝置。

於先前之液晶面板之表面缺陷檢查中，係於基板之表面側及其背面側之各者對稱地配置檢測光學系統，分別檢查表面側之缺陷及背面側之缺陷。(例如，專利文獻1)。

又，如下技術得以實用化，即對檢查對象基板自斜方向照射線狀之照明光，且相對於基板表面以90度之受光角度配置較檢查對象基板之厚度小之焦深的成像光學系統，不混同檢查對象基板之表面側及背面側而可同時進行檢查(例如，專利文獻2)。

圖10係表示先前之基板檢查裝置之一例之外觀圖。先前之基板檢查裝置1z係朝向成為檢查對象之基板Wz之檢查對象區域Rz自照明部3照射照明光32，使用設於基板Wz上方之攝像部4z之攝像相機42z對自檢查對象區域Rz放出之散射光進行拍攝，並基於所拍攝之圖像而進行檢查。再者，基板Wz保持於基板載置台20上，基板載置台20安裝於X軸平台61及Y軸平台62上，該等平台係安裝於裝置框架11z上，基板載置台20可於XY方向以特定之速度移動且停止於特定之位置。又，攝像相機42z以光軸方向與基板Wz之檢查對象區域Rz之法線一致之方式(即，於相對於基板Wz之表面垂直之方向)，經由連結構件15z而安裝於裝置框架11z上。因此，可使基板Wz與攝像部4z相對向(即，將基板Wz整體於X方向分割為複數個部分，且重複使基板Wz於Y方向以固定速度掃描動作之動作)而進行拍攝、檢查。

【先前技術文獻】【專利文獻】

【專利文獻1】日本專利特開平3-189491號公報

【專利文獻2】專利4104924號公報

於欲快速檢查有無附著於檢查對象基板之表面側及其背面側之異物或損傷等缺陷之情形時，如專利文獻1所示般於基板之表面側及背面側配置有2組檢查用之光學系統之裝置構成，會導致檢查裝置自身之成本增加或尺寸增大。

另一方面，即便使用如專利文獻2所示般之設檢查用之光學系統為一個且可對檢查對象基板之表面側及背面側分離檢查的裝置，若檢查對象基板變得越來越薄(厚度變得較0.4mm薄)，則亦難以分離基板之表面側及背面側(即，正背分離)。

圖11係表示使用先前之基板檢查裝置而檢查基板之正背面之情況的概念圖，其係複合性地圖示對成為檢查對象之基板Wz照射照明光32z並拍攝由附著於基板之異物漫反射的散射光之情況、及利用攝像部拍攝之來自異物X1、X2之散射光之強度者。再者，圖11(a)表示對自先前以來設為檢查對象之基板Wz(厚度tz：0.5~0.7mm)進行檢查之情況，圖11(b)表示對較先前薄之基板W(厚度t：0.4mm以下)進行檢查之情況。自照明部照射之照明光32z分別於附著於基板Wz、W之表面側之異物X1之表面、及附著於基板Wz、W之背面側之異物X2之表面進行漫反射，該等散射光通過攝像部4z之透鏡43z而成像，並藉由攝像相機42z拍攝。

若為先前之基板Wz，則由於表面側之異物X1、及背面側之異物X2之散射光分別於分離之位置成像，故而可於分離之狀態下檢測。然而，若為較先前薄之基板W，則由於表面側之異物X1，及背面側之異物X2之散射光重疊，故而無法分離檢測，難以維持檢查精度。

因此，本發明之目的在於提供一種光學檢查裝置，即便檢查對象基板變薄，亦可正背分離地檢查附著於基板之異物係附著於表面側、背面側之哪一側。

為解決以上問題，本發明之第1觀點之形態係一種基板檢查裝置，其具備：基板保持部，其保持成為檢查對象之基板；照明部，其朝向設定於上述基板上之檢查對象區域照射照明光；攝像部，其拍攝自上述檢查對象區域放出之散射光；偏光部，其改變上述照明光之振動方向；偏光方向切換部，其將上述偏光部切換為S偏光狀態或P偏光狀態；及異物檢查部，其基於利用上述攝像部所拍攝之圖像，而檢查附著於成為該檢查對象之基板之表面側或背面側的異物之位置及大小；且於上述異物檢查部具備：S偏光檢查結果輸出部，其輸出將上述偏光部切換為S偏光狀態且進行拍攝而檢查之結果；P偏光檢查結果輸出部，其輸出將上述偏光部切換為P偏光狀態且進行拍攝而檢查之結果；檢查結果比較部，其將自上述S偏光檢查結果輸出部及上述P偏光檢查結果輸出部輸出之檢查結果進行比較；及異物附著面判定部，其對於利用上述檢查結果比較部針對成為檢查對象之基板上之相同位置的散射光強度進行比較之結果，若「S偏光狀態下之散射光強度>P偏光狀態下之散射光強度」，則判定為於成為該檢查對象之基板之表面側附著有異物，若「P偏光狀態下之散射光強度>S偏光狀態下之散射光強度」，則判定為於成為該檢查對象之基板之背面側附著有異物。

根據該構成，針對成為檢查對象之基板之表面側及其背面側，於S偏光狀態及P偏光狀態下進行拍攝，對於自基板放出散射光之各場所，若S偏光成分較強則可判定為於表面側有異物，若P偏光成分較強則可判定為於背面側有異物。藉此，可穩定地判定異物附著於基板之表面側或其背面側之哪一側。

本發明之第2觀點之形態係一種基板檢查裝置，其具備：基板保持部，其保持成為檢查對象之基板；照明部，其朝向設定於上述基板上之檢查對象區域照射照明光；攝像部，其拍攝自上述檢查對象區域放出之散射光；偏光部，其改變上述照明光之振動方向；偏光方向切換部，其將上述偏光部切換為S偏光狀態或P偏光狀態；異物檢查部，其基於利用上述攝像部所拍攝之圖像，而檢查附著於成為該檢查對象之基板之表面側或背面側的異物之位置及大小；且於上述異物檢查部具備：S偏光檢查結果輸出部，其輸出將上述偏光部切換為S偏光狀態進行拍攝而檢查之結果； P偏光檢查結果輸出部，其輸出將上述偏光部切換為P偏光狀態進行拍攝而檢查之結果；檢查結果比較部，其將自上述S偏光檢查結果輸出部輸出之檢查結果及自上述P偏光檢查結果輸出部輸出之檢查結果之至少一者乘以倍率係數而進行比較；及異物附著面判定部，其對於利用上述檢查結果比較部針對成為檢查對象之基板上之相同位置的散射光強度進行比較之結果，若「S偏光狀態下之散射光強度÷P偏光狀態下之散射光強度>k(k為常數)」，則判定為於成為該檢查對象之基板之表面側附著有異物，若「S偏光狀態下之散射光強度÷P偏光狀態下之散射光強度<k(k為常數)」，則判定為於成為該檢查對象之基板之背面側附著有異物。

根據該構成，針對成為檢查對象之基板之表面側及其背面側，於S偏光狀態及P偏光狀態下進行拍攝，對於自基板放出散射光之各場所，可將固定之比率即係數k設為判定之基準值而判定異物係位於基板之表面側或位於背面側。藉此，亦可檢查各種材質或厚度之基板。

即便檢查對象基板變薄，亦可正背分離地檢查附著於基板之異物係附著於表面側、背面側之哪一側。

1‧‧‧基板檢查裝置

1z‧‧‧基板檢查裝置

2‧‧‧基板保持部

3‧‧‧照明部

3B‧‧‧照明部

4‧‧‧攝像部

4z‧‧‧攝像部

5‧‧‧偏光部

6‧‧‧偏光方向切換部

7‧‧‧異物檢查部

8‧‧‧相對移動部

11‧‧‧裝置框架

11z‧‧‧裝置框架

15‧‧‧連結構件

15z‧‧‧連結構件

20‧‧‧基板載置台

21‧‧‧定位基準銷

31‧‧‧光片照明單元

32‧‧‧光片狀之照明光

32t‧‧‧光片狀之照明光之厚度

32z‧‧‧照明光

33‧‧‧箭頭(光之前進方向)

34‧‧‧箭頭(光之偏光方向)

35‧‧‧反射鏡

41‧‧‧基板第1主面側攝像部

42‧‧‧攝像相機

42z‧‧‧攝像相機

43‧‧‧透鏡

43z‧‧‧透鏡

44‧‧‧拍攝元件

50‧‧‧相位板

51‧‧‧經偏光之光片上之照明光(用於檢查之照明光)

53‧‧‧箭頭(光之前進方向)

60‧‧‧中空支座

61‧‧‧旋轉機構

62‧‧‧Y軸平台

81‧‧‧X軸平台

82‧‧‧Y軸平台

H1‧‧‧法線

PW‧‧‧虛線所示之曲線

R‧‧‧檢查對象區域

Rz‧‧‧檢查對象區域

R1‧‧‧檢查對象區域(第1主面側)

R2‧‧‧檢查對象區域(第2主面側)

SW‧‧‧實線所示之曲線

t‧‧‧厚度

tz‧‧‧厚度

W‧‧‧基板

Wz‧‧‧基板

S1‧‧‧基板之第1主面(基板之表面)

S2‧‧‧基板之第2主面(基板之背面)

θ1‧‧‧特定之角度(經偏光之照明光之角度)

θ2‧‧‧特定之角度(攝像相機之角度)

X‧‧‧異物

X1‧‧‧異物

X2‧‧‧異物

X3‧‧‧異物

X4‧‧‧異物

圖1為表示將本發明具體化之形態之一例的立體圖。

圖2為表示將本發明具體化之形態之一例的主要部分之前視圖。

圖3為表示將本發明具體化之形態之另一例的主要部分之前視圖。

圖4為說明本發明之偏光方向之立體圖。

圖5為時間序列性地表示本發明之具體化之形態之一例之檢查處理的流程圖。

圖6為表示將本發明具體化之形態之一例中設為檢查對象之基板之一例的俯視圖。

圖7(a)~(d)為表示將本發明具體化之形態之一例中檢查之各結果之一例的概念圖。

圖8為表示用於本發明之具體化之偏光板的設定方向與散射光強度之關係之相關圖。

圖9(a)、(b)為應用本發明對來自附著於基板之正背面之異物的散射光強度進行比較之相關圖。

圖10為表示先前之基板檢查裝置之一例的外觀圖。

圖11(a)、(b)為表示使用先前之基板檢查裝置檢查基板之正背面之情況之概念圖。

一面使用圖一面對用於實施本發明之形態進行說明。

圖1為表示將本發明具體化之形態之一例的外觀圖。

於圖1中，關於基於拍攝基板所得之圖像而進行光學檢查之基板檢查裝置1，複合性地記載有各構成機器之立體圖、與獲取圖像而進行檢查所必需之構成之方塊圖。再者，於各圖中，設正交座標系之3軸為X、Y、Z，設XY平面為水平面，且設Z方向為鉛直方向。特別是Z方向係將箭頭之方向表現為上，且將其反方向表現為下。又，成為檢查對象之基板W具有第1主面S1及與該第1主面S1處於正背關係之第2主面S2。再者，於本申請案中，將該第1主面S1側稱為第1主面側或表面側，將與其處於正背關係之第2主面S2側稱為第2主面側或背面側。又，將設定於基板W之檢查對象區域R中之第1主面側稱為第1主面側檢查對象區域R1，且將第2主面側稱為第2主面側檢查對象區域 R2。

將本發明具體化之形態之一例之基板檢查裝置1具備基板保持部2、照明部3、攝像部4、偏光部5、偏光方向切換部6、異物檢查部7。該基板檢查裝置1係自照明部3朝向設定於藉由基板保持部2保持之基板W之檢查對象區域R照射照明光，且利用攝像部4對來自位於該檢查對象區域R內之異物之散射光進行拍攝。此時，藉由偏光部5及偏光方向切換部6而將照明光切換為S波或P波，分別獲取拍攝圖像，且藉由異物檢查部7抽取異物。進而於異物檢查部7中，針對該等抽取之異物比較照射S波時之散射光強度與照射P波時之散射光強度，且根據其大小關係而判定異物係位於基板W之第1主面S1側(即表面)或位於第2主面S2側(即背面)。再者，視需要，基板檢查裝置1亦可為具備相對移動部8之構成。

基板保持部2係保持成為檢查對象之基板W者。具體而言，基板保持部2可包含基板載置台20。基板載置台20形成較基板W之外形尺寸稍靠內側且較基板W之成為檢查對象區域之部分靠外側為空腔或凹陷之剖面形狀。又，基板載置台20於較基板W之外形尺寸稍靠外側具備定位用基準銷21。

圖2為複合性地表示將本發明具體化之形態之一例的主要部分及所拍攝之散射光強度之圖。圖2係概念性地表示利用將本發明具體化之基板檢查裝置檢查較先前薄之基板的正背面之情況，且複合性地圖示對成為檢查對象之基板W照射照明光並拍攝由附著於基板W之異物X1、X2漫反射之散射光的情況、及利用攝像部拍攝之來自異物X1、X2之散射光之強度。

自照明部3照射且通過偏光部5之用於檢查之照明光52，分別於附著於基板W之第1主面側之異物X1之表面、及附著於基板W之第2主面側之異物X2之表面(即與基板W之第2主面側之界面)漫反射，且利用攝像部4之攝像相機42拍攝該等散射光。

此時，詳細情況見下文，若用於檢查之照明光52為S偏光狀態，則藉由攝像相機42所拍攝之散射光之強度分佈以實線表示，若用於檢查之照明光52為P偏光狀態，則藉由攝像相機42所拍攝之散射光之強度分佈以虛線表示。

照明部3係朝向設定於基板W上之檢查對象區域R照射照明光32者。進而，照明部3相對於基板W之第1主面S1之法線H1形成特定之角度θ1，且以向箭頭33之方向照射照明光32之方式配置。即，相對於基板W之第1主面S1自斜上方照射照明光32。

具體而言，照明部3可例示使用半導體雷射或LED(Light Emitting Diode，發光二極體)、燈光源等者，經由透鏡或鏡片等將照明光朝向檢查對象區域照射。更具體而言，若於使用半導體雷射之情形時，則可例示經由柱面透鏡等以光片狀之照明光之形式照射之構成。更具體而言，該光片狀之照明光32，可例示於向箭頭33之方向前進時如箭頭34所示般一面沿順時針方向改變振動方向一面前進之光(即圓偏光之光)。

再者，自照明部3所照射之照明光亦可如圖1、2所示，通過下述之偏光部5直接照射至檢查對象區域R，然並不限定於該形態，亦可如圖3所示，於光路之中途配置反射鏡35等使光反射後將用於檢查之照明光53照射至檢查對象區域R。

圖3為表示將本發明具體化之形態之另一例之主要部分的前視圖。於圖3中表示與圖2所示之構成不同之照明部3B及如下情況，即自X方向之箭頭側觀察自照明部3B照射之光利用偏光部5偏光並照射至基板W之檢查對象區域R，且利用攝像部4拍攝來自異物X1、X2之散射光之情況。

照明部3B具備：光片照明單元31，其以將光片狀之照明光32向大概垂直方向下方照射之方式配置；及反射鏡35。反射鏡35係改變通過使光片狀之照明光32偏光之偏光部5的光之方向者。再者，關於偏光部5，詳細情況見下文。

攝像部4係拍攝檢查對象區域R者。具體而言，攝像部4係自第1主面S1側拍攝設定於基板W之第1主面S1側之第1主面側檢查對象區域R1、或設定於基板W之第2主面S2側之第2主面側檢查對象區域R2者。而且，攝像部4相對於基板W之第1主面S1形成特定之角度θ2，且以拍攝第1主面側檢查對象區域R1之方式配置。即，相對於基板W之第1主面S1自斜上方拍攝檢查對象區域。

具體而言，攝像部4包含攝像相機42、透鏡43。更具體而言，作為攝像相機42之拍攝元件44，可例示使用CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合器件)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金氧半導體)之線感測器。而且，攝像相機42向外部輸出與利用拍攝元件44受光之像對應之影像信號或圖像資料。

再者，攝像相機42並不限定於線感測器，亦可為TDI(time delayed and integration，時間延遲積分)感測器。或者，攝像相機42亦可採用區域感測器。

攝像部4於透鏡43之景深較基板W之厚度淺之情形時，預先設為對基板W之第1主面S1或基板W之第2主面之任一者聚焦而進行拍攝的構成。例如，攝像部4預先設為以與基板W之距離固定之狀態安裝於裝置框架11之構成。藉此，攝像部4可對基板W之第1主面S1或基板W之第2主面之任一者進行檢查。

或者，攝像部亦可設為隔著變更拍攝位置之機構(例如，相機位置變更部)而安裝於裝置框架15之構成。該情形時，相機位置變更部係預先設為可位移移動根據基板W之厚度、基板W之折射率及攝像相機42相對於法線H1傾斜安裝之特定角度θ2而算出的光路之差分之構成。該位移移動之方向係根據基板W之厚度、基板W之折射率、攝像相機42相對於法線H1傾斜安裝之特定角度θ2、及攝像部4之透鏡43之作動距離(所謂之工作距離)而算出。

再者，作為相機位置變更部之具體構成，可例示具備於上述位移移動之方向延伸之導軌、滾珠螺桿及手搖用把手之手動致動器、及代替上述手搖用把手而具備旋轉馬達之電動致動器等。再者，上述致動器不僅可為僅向上述位移移動方向(即單軸方向)移動之機構，還可為向與基板W之表面平行之方向(X方向)及厚度方向(Z方向)(即雙軸方向)移動之機構。

攝像部4隔著該種構成之相機位置變更部而安裝，故可藉由更換而選擇基板W之第1主面S1或第2主面S2，並對任一者之檢查對象區域聚焦而進行檢查。

再者，於透鏡43之景深為基板W之厚度以上之情形時，亦可預先對第1主面S1及第2主面S2之兩者進行聚焦而配置，將工作距離加以固定。

偏光部5係使照明光之振動方向偏光者。具體而言，於偏光部5使用稱為相位板50之改變自一側入射之光的振動方向(即，使之偏光)而使光自另一側出射之光學元件。而且，藉由使該相位板50繞光軸旋轉來改變設定角度，而使自照明部3之光片照明單元31以圓偏光(或楕圓偏光)照射的光片狀之光為S偏光狀態、或為P偏光狀態，且作為已偏光之光片狀之光(即，用於檢查之照明光)51向箭頭53之方向照射。更具體而言，若自光片照明單元31照射之光為圓偏光，則於相位板50可使用所謂之λ/4板(即，賦予90度相位差者)。

圖4為對通過偏光部之光之偏光方向進行說明的立體圖。此處所謂之S偏光係指如圖中以實線所示之曲線SW般一面朝向水平方向(即，X方向)振動一面朝向箭頭53之方向前進之光。另一方面，所謂P 偏光係指如圖中以虛線所示之曲線PW般一面朝向水平方向(即，X方向)及與箭頭53正交之方向(即，X方向與Y方向之合成方向)振動一面朝向箭頭53之方向前進之光。

又，此處所謂之S偏光狀態，較理想的是完全成為僅S偏光成分之光之狀態(即，相位板為45度)，但並不限定於此種狀態，此處所謂之S偏光狀態係指S偏光成分之光為主成分之狀態，且相位板50之設定角度處於45度±20度以內之範圍。同樣，此處所謂之P偏光狀態，較理想的是完全成為僅P偏光成分之光之狀態(即，相位板為0度)，但並不限定於此種狀態，此處所謂之P偏光狀態係指P偏光成分之光為主成分之狀態，且相位板50之設定角度處於0度±20度以內之範圍。

偏光方向切換部6係將偏光部切換為S偏光狀態或P偏光狀態者。具體而言，於偏光方向切換部6具備供安裝相位板50之中空支座60、及使該中空支座60旋轉之旋轉機構61。攝像相機42、透鏡43及相位板50以該等之光軸一致之狀態安裝於中空支座60，該等之光軸亦與中空支座60之旋轉中心軸一致。因此，偏光方向切換部6藉由自外部機器信號控制旋轉機構61，而可使偏光部5之相位板50繞光軸旋轉而切換為S偏光狀態或P偏光狀態。

異物檢查部7係基於利用攝像部4拍攝之圖像而檢查附著於基板W之第1主面S1側(即表面側)及第2主面S2側(即背面側)之異物的位置及大小者。進而，異物檢查部7係分別判定檢測出之異物係位於基板W之第1主面S1側(即表面側)或位於第2主面S2側(即背面側)者，詳細情況見下文。

於異物檢查部7具備S偏光檢查結果輸出部、P偏光檢查結果輸出部、檢查結果比較部及異物附著面判定部。

S偏光檢查結果輸出部係輸出將偏光部5切換為S偏光狀態進行拍攝而檢查之結果者。

P偏光檢查結果輸出部係輸出將偏光部5切換為P偏光狀態進行拍攝而檢查之結果者。

檢查結果比較部係將自S偏光檢查結果輸出部及P偏光檢查結果輸出部輸出之檢查結果進行比較者。

異物附著面判定部係對於利用上述檢查結果比較部針對成為檢查對象之基板上之相同位置之散射光強度進行比較之結果，若「S偏光狀態下之散射光強度>P偏光狀態下之散射光強度」，則判定為於成為該檢查對象之基板之表面側附著有異物，若「P偏光狀態下之散射光強度>S偏光狀態下之散射光強度」，則判定為於成為該檢查對象之基板之背面側附著有異物。

更具體而言，異物檢查部7可包含所謂之圖像處理裝置IM(硬體)、及圖像處理程式(軟體)。而且，自攝像相機42或攝像相機47輸出之影像信號或圖像資料輸入至圖像處理裝置IM後，於異物檢查部7中，一面進行特定之圖像處理，一面基於預先設定之檢查基準而進行檢查。

作為異物檢查部7之具體圖像處理，可例示如下形態，即檢測圖像中所包含之亮點，根據各個亮點之亮度資訊或佔有像素數等而判定作為異物之粒徑，一面與拍攝視角內之座標資訊建立關聯一面進行標記處理，檢查某種大小之粒徑之異物於基板上存在幾個(所謂之異物檢測檢查)。於該異物檢測檢查時，將用於檢查之照明光53切換為S偏光狀態及P偏光狀態，分別輸出檢查之結果，且比較該等檢查結果而判定異物係附著於基板之哪一面。

[於異物檢查部之處理流程]

圖5為時間序列性地表示本發明之具體化之形態之一例中的檢查處理之流程圖，且係表示本發明之異物檢查部之檢查處理之一例者。

首先，將成為檢查對象之基板W載置於基板載置台20(步驟 s10)。

然後，對偏光方向切換部6之旋轉機構61進行信號控制而使中空支座60旋轉，將偏光部5之相位板50切換為S偏光狀態。該狀態下，利用攝像部4之攝像相機42對檢查對象區域R進行拍攝(步驟s11)。

然後，由圖像處理裝置IM獲取於S偏光狀態下所拍攝之圖像，且基於該圖像而獲取檢查結果(方便起見，稱為「S偏光檢查結果」)(步驟s12)。

繼而，對偏光方向切換部6之旋轉機構61進行信號控制而使中空支座60旋轉，將偏光部5之相位板50切換為P偏光狀態。該狀態下，利用攝像部4之攝像相機42對檢查對象區域R進行拍攝(步驟s13)。

然後，由圖像處理裝置IM獲取於P偏光狀態下所拍攝之圖像，且基於該圖像而獲取檢查結果(方便起見，稱為「P偏光檢查結果」)(步驟s14)。

然後，於圖像處理裝置IM內，將S偏光檢查結果與P偏光檢查結果進行比較(步驟s15)。此時，由於攝像部4之攝像相機42係相對於基板W之法線設定為角度θ2而配置，故而預先以不使所檢測出之異物之位置資訊因基板W之厚度而於第1主面S1側(即表面側)及第2主面S2側(即背面側)產生偏差的方式，對俯視基板W之座標系進行位置修正。

然後，對位於俯視基板W之座標系之相同位置之異物進行比較處理，若「S偏光狀態下之散射光強度>P偏光狀態下之散射光強度」，則判定為於基板之表面側附著有異物，且若「P偏光狀態下之散射光強度>S偏光狀態下之散射光強度」，則判定為於基板之背面側附著有異物(步驟s16)。

再者，上述步驟s11~s12及s13~14之順序亦可相反。

[檢查對象與檢查結果之例]

圖6為表示將本發明具體化之形態之一例中設為檢查對象之基板之一例的俯視圖。於圖6表示於成為檢查對象之基板W之第1主面S1側(即表面側)附著有較大之異物X1及較小之異物X2之情況、及於基板W之第2主面S2側(即背面側)附著有較大之異物X3及較小之異物X4之情況。

圖7為表示於將本發明具體化之形態之一例中所檢查之各結果之一例之概念圖。於圖7(a)表示於上述步驟s11(即S偏光狀態)之拍攝圖像，於圖7(b)表示於上述步驟s13(即P偏光狀態)之拍攝圖像。

而且，於圖7(c)表示作為於上述步驟s17輸出之基板W之第1主面S1側(即表面側)之檢查結果而附著有較大之異物X1及較小之異物X3之情況。

進而，於圖7(d)表示作為於上述步驟s17輸出之基板W之第2主面S2側(即背面側)之檢查結果而附著有較大之異物X2及較小之異物X4之情況。

再者，作為檢查結果之輸出例，於圖7(c)(d)例示有於基板W之XY座標上繪製各異物X1~4之形態，但並不限定於該種形態，亦可為利用數值資料進行輸出之形態。

相對移動部8係使照明部3及攝像部4相對於成為檢查對象之基板W相對移動者。相對移動部8係一面使用僅可拍攝基板W之一部分區域之構成的照明部3及攝像部4，一面能夠藉由掃描動作及步進重複動作而拍攝設定於基板W之檢查對象區域之全部者。

具體而言，相對移動部8可使用所謂之XY平台而具體化，且具備：X軸平台81，其安裝於裝置框架11上，且使滑塊朝X方向以特定之速度移動且靜止於特定之位置；及Y軸平台82，其安裝於X軸平台81之滑塊上，且使滑塊朝Y方向以特定之速度移動且靜止於特定之位置。於Y軸平台82之滑塊上安裝有基板載置台20。藉此，可使照明部3與攝像部4相對於載置於基板載置台20之基板W相對移動，從而可將基板W全體分割掃描複數次而進行拍攝及檢查。

又，視需要，亦可為於Y軸平台82之滑塊與基板載置台20之間具備旋轉台機構之構成。藉此，可變更基板W之角度而修正基板W之位置偏移，或者可將基板之拍攝、檢查或接收、交付等之方向變更為90度、180度、270度。

再者，於應用本發明時，於上述中表示有一面自照明部3照射光片狀之照明光，一面使基板W連續移動且利用攝像部4之線感測器進行拍攝之構成。若為此種構成，則可一面使基板朝Y方向連續移動一面進行拍攝，故而可縮短時間，無需光學性之特殊修正，故而可進行快速之檢查。

然而，並不限定於此種構成，亦可設為如下構成，即一面利用相對移動部以步進重複方式使基板W移動、靜止，一面於照明部具備面照明，且於攝像部具備區域感測器，間斷性地分割拍攝設定於基板W之檢查對象區域。

再者，於以步進重複方式或一次拍攝方式進行拍攝之情形時，由於攝像部4相對於設定於基板W之檢查對象區域R之法線H1以特定之角度θ2傾斜，故而只要將拍攝為梯形狀之圖像修正為矩形，或使用傾斜修正透鏡進行拍攝即可。

又，亦可設為不進行如上述般之分割拍攝，而將基板W之全面設定為檢查對象區域R而一次進行照明光之照射及拍攝的一次拍攝方式之構成。

[偏光方向之設定]

圖8為表示用於本發明之具體化之偏光板之設定方向與散射光強度之關係的相關圖。

於圖8表示於使偏光部5之相位板50之設定角度(即，用於檢查之照明光51之偏光方向)變化時利用攝像部4之攝像相機42拍攝的來自異物之散射光強度。此時，基板W使用厚度t為0.3mm之透明無鹼玻璃。而且，以利用偏光部5偏光且照射至檢查對象區域R之光53相對於基板W之第1主面S1之法線H1的角度θ1為80度±5度以內，且利用攝像相機42相對於基板W之第1主面S1之法線H1拍攝的角度θ2為45度±5度以內之方式配置照明部3、攝像部4、偏光部5之各機器。

再者，於圖8複合性地表示於基板W之表面S1側附著有作為異物之粒徑1μm之標準粒子之情形、及於基板W之背面S2側附著有作為異物之粒徑10μm之標準粒子之情形。觀察圖8可知：關於附著於基板之表面側(即，基板W之第1主面S1側)之異物，若相位板50之設定角度為25~45度(即，S偏光狀態)，較理想的是45度(完全S偏光)，則較相位板50之設定角度為0~20度(即，P偏光狀態)，較理想的是0度(完全P偏光)而散射光強度更強。另一方面，可知關於附著於基板之背面側(即，基板W之第2主面S2側)之異物，若相位板50之設定角度為0~20度(即，P偏光狀態)，較理想的是0度(完全P偏光)，則較相位板50之設定角度為25~45度(即，S偏光狀態)，較理想的是45度(完全S偏光)而散射光強度更強。

因此，於將本發明具體化之基板檢查裝置1中，將相位板50之設定角度分別設定為S偏光狀態及P偏光狀態而進行拍攝、檢查，且比較各個檢查結果。而且，於在基板W上之相同位置檢測到異物之情形時，比較該等於S偏光狀態下所檢查之結果與於P偏光狀態下所檢查之結果，若S偏光散射光強度較P偏光散射光強度強，則判定為於基板W之表面S1側附著有異物，若P偏光散射光強度較S偏光散射光強度強，則判定為於基板W之背面S2側附著有異物。

圖9為應用本發明對來自附著於基板之正背面之異物之散射光強度進行比較的相關圖。於圖9(a)中，使作為異物之粒徑不同之標準粒子僅附著於基板W之表面S1側，將用於檢查之照明光51切換為S偏光狀態及P偏光狀態而進行照射，且表示於各個狀態下之散射光強度。另一方面，於圖9(b)中，使作為異物之粒徑不同之標準粒子僅附著於基板W之背面S2側，將用於檢查之照明光51切換為S偏光狀態及P偏光狀態而進行照射，且表示於各個狀態下之散射光強度。此時，以利用偏光部5偏光且照射至檢查對象區域R之光53相對於基板W之第1主面S1之法線H1的角度θ1為80度±5度以內，且利用攝像相機42相對於基板W之第1主面S1之法線H1拍攝的角度θ2為45度±5度以內之方式配置照明部3、攝像部4、偏光部5之各機器。

自圖9(a)(b)可知：即便粒徑不同，只要異物附著於基板W之表面S1側，則S偏光狀態下之散射光強度亦較P偏光狀態下之散射光強度強。另一方面，可知：即便粒徑不同，只要異物附著於基板W之背面S2側，則P偏光狀態下之散射光強度亦較S偏光狀態下之散射光強度強。

由於本發明之基板檢查裝置1設為此種構成，故而可檢測出附著於設定於基板W之檢查對象區域R之異物之位置及大小，並且可精度良好地判定各個異物係附著於基板W之表面S1側、背面S2側之哪一側。而且，即便檢查對象基板變薄，亦可正背分離地檢查出附著於基板之異物係附著於該基板之表面側、背面側之哪一側。

[照明光與攝像之角度設定]

再者，於上述中例示如下構成，即以利用偏光部5偏光且照射至檢查對象區域R之光53相對於基板W之第1主面S1之法線H1的角度θ1為80度±5度以內，且利用攝像相機42相對於基板W之第1主面S1之法線H1拍攝的角度θ2為45度±5度以內之方式配置照明部3、攝像部4、偏光部5之各機器。

一般而言，來自異物X之散射光根據角度而產生強弱差，且該強弱差根據異物之粒徑之差異而不同。然而，可知若設定為如上述般之角度θ1、θ2，則對於各種粒徑之異物均可應用本發明。

進而，可知：若該等角度θ1、θ2所成之角度(即，θ1+θ2)為125度±10度以內，則可得到相同之結果。

[照明光與攝像之其他角度設定]

又，可知：若為欲知曉異物之分佈傾向之情形或並非那麼要求嚴格性之情形、事先已判明成為檢查對象之異物之粒徑之情形等，則並不限定於上述之條件，亦可於以下所示之條件下應用本發明。

即，以利用偏光部5偏光且照射至檢查對象區域R之光53相對於基板W之第1主面S1之法線H1的角度θ1為40~85度之範圍內，且利用攝像相機42相對於基板W之第1主面S1之法線H1拍攝的角度θ2為0~60之範圍內之方式配置照明部3、攝像部4、偏光部5之各機器。

再者，已例示上述基板W使用厚度t為0.3mm之無鹼玻璃之情形，但即便為其他厚度之無鹼玻璃，亦可應用本發明，進而，即便為於基板W之表面S1側或背面S2側塗佈有ITO(Indium Tin Oxides，氧化銦錫)或SiO₂等薄膜之情形，若不影響來自異物之散射光強度，則亦可應用本發明。

又，並不限定於如上述般之角度θ1、θ2之條件或基板W之材質、厚度，即便為除此以外之條件，若附著於基板之表面S1側之異物成立「S偏光狀態下之散射光強度>P偏光狀態下之散射光強度」之關係，且附著於基板之背面S2側之異物成立「P偏光狀態下之散射光強度>S偏光狀態下之散射光強度」之關係，則與上述判定順序相同，若「S偏光狀態下之散射光強度>P偏光狀態下之散射光強度」，則判定為於基板之表面側附著有異物，若「P偏光狀態下之散射光強度>S偏光狀態下之散射光強度」，則判定為於基板之背面側附著有異物，藉此亦可應用本發明。

[向第2觀點之形態之應用]

於上述中，說明了對於S偏光狀態下之散射光強度及P偏光狀態下之散射光強度僅進行大小比較之形態(即，第1觀點之形態)。

然而，並不限定於該種形態，亦可於對S偏光狀態下之散射光強度及P偏光狀態下之散射光強度之任一者乘以倍率係數後，利用異物檢查部之檢查結果比較部進行比較。或者，亦可於對S偏光狀態下之散射光強度及P偏光狀態下之散射光強度之各者乘以不同之倍率係數後，利用異物檢查部之檢查結果比較部進行比較。

而且，於異物檢查部之異物附著面判定部中，對於利用異物檢查部之檢查結果比較部針對成為檢查對象之基板上之相同位置之散射光強度進行比較之結果，若成為「S偏光狀態下之散射光強度÷P偏光狀態下之散射光強度>k(k為常數)」之條件，則判定為於成為該檢查對象之基板之表面側附著有異物，若成為「S偏光狀態下之散射光強度÷P偏光狀態下之散射光強度<k(k為常數)」之條件，則判定為於成為該檢查對象之基板之背面側附著有異物。

該情形時，針對倍率係數、或成為判定基準之常數k之值，於基板W之表面S1上或背面S2上散佈標準粒子並進行測定S偏光狀態下之散射光強度及P偏光狀態下之散射光強度等而預先掌握，並且預先設定於異物檢查部。

藉此，即便為除第1觀點之形態中所示之散射光強度之大小比較條件以外，亦可正背分離地檢查附著於基板之異物係附著於表面側、背面側之哪一側。其結果，對於各種材質及厚度之基板均可應用本發明。

[其他形態]

於上述中，具備使照明部3及攝像部4相對於成為檢查對象之基板相對移動之相對移動部8，攝像部4具備於與相對移動之方向正交之方向具有特定長度之線感測器，針對照明部3表示有對利用線感測器進行拍攝之檢查對象區域照射光片狀之照明光之構成。

若為該構成，則可使用解像度高之線感測器進行檢查，可使照明光線之照射範圍為最小限度，故而容易降低成本或縮小尺寸。進而，由於可防止因同時拍攝來自存在於同一面(若於第1主面檢查時則為第1主面)或相反側(若於第1主面檢查時則為第2主面)之其他異物之散射光而無法準確獲取所需的檢查結果之不良情況，故而可謂更佳之形態。

然而，於將本發明具體化之方面，並不限定於該形態，亦可設為如下述般之構成。即為如下構成：於攝像部4使用區域感測器，照明部3對包含利用區域感測器所拍攝之檢查對象區域之範圍照射照明光。該情形時設為一面使照明部3與攝像部4相對於成為檢查對象之基板W相對移動一面使照明光閃光發光且重複拍攝(所謂之分割拍攝)之構成，或一面連續照射照明光一面進行間斷性拍攝(此亦為分割拍攝之一類型)之構成。或者，亦可設為不具備相對移動部8，而使用區域感測器相機一次拍攝檢查對象區域R之構成。

再者，相對移動部8並不限定於如上述般之構成，亦可為使用旋轉輥搬送基板W之構成(所謂之輸送機搬送)、或使用步進樑及固持部搬送基板W之構成(所謂之梭子搬送)等。