JPH02266357A - 光学的欠陥検査・修正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は光学的の被検査物体の光学的欠陥検査・修正装
置に係り、特に欠陥の検出と同時に修正を行う光学的欠
陥検査・修正装置に関する。

（従来の技術） 従来、欠陥検査を行う装置は、光学式、接触式、画像処
理などの方式があった。

光学式の欠陥検査装置は、レーザ光などのスポット光を
被検査物体表面に相対的に走査し、その反射・散乱光を
受光する。受光した結果より欠陥を検出する。

次に接触式の欠陥検査装置だが、これはプローブと呼ば
れる触針を被検査物体表面に接触させ、被検査物体の形
状や電気的特性から欠陥を検出する。

また、画像処理方式では被検査物体の画像を入力し、予
め記憶しておいた正常な状態の被検査物体の画像と比較
する方式や、二つの被検査物体の画像を入力し、これら
を比較して欠陥を検出する方式などがある。

その他、電子顕微鏡などで形状を検出して、欠陥検査を
行う方法などもある。

これら欠陥検査装置は、欠陥を検出した後に修正装置に
欠陥位置を自動的にまたは手動で送り、欠陥を修正する
。このときの欠陥修正の方法は、欠陥の種類によって異
なるが、通常の自動機としてはレーザ光照射によって欠
陥を焼切るものがある。

このような欠陥検査装置と修正装置は、通常別々の装置
で欠陥検査装置により欠陥を検出した後、この欠陥位置
のデータと共に被検査物体を修正装置に再配置して修正
を行っていた。このとき、被検査物体を移動させるので
、被検査物体を配置するときの位置ずれなどにより修正
される箇所の精度が劣化したり、検査装置から修正装置
に移動させる手間と時間、特に欠陥位置のデータを修正
装置に入力するときの手間などが必要となっていた。

この手間と時間を解消するため、検査装置と修正装置と
を一体化させる研究が行われている。

（発明が解決しようとするｍＥ！ｉ） 上述の検査装置と修正装置とを一体化させた装置として
、接触式の検査装置とレーザリペア装置が開示されてい
るが、この装置では検査と修正はあくまでも別工程で行
なわれている。つまり、接触式の検査装置で欠陥検査を
行った後に修正装置で修正するものであって、基本的に
同一の載置台上に載置された被検査物体を検査・修正す
るというだけであり、移動のための時間を短縮できたに
すぎない。また、欠陥位置のデータを検査装置から修正
装置に送るためのメモリ等が必要になるなどのハードウ
ェア的な要因から生ずる欠陥検出精度と欠陥修正精度と
に差があるなどの課題がある。さらに、欠陥の位置検出
データを自動的に修正装置に送信できたとしても、機構
的な誤差を免れられなかった。

そこで、本発明は検査と修正を一体化した装置で行う際
の、検査と修正の精度の同一化と機構的誤差を削減した
光学的欠陥検査・修正装置を提供する。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 検査用光源と、この検査用光源から発した検査光を被検
査物体に照射するように導く光学系と、検査光の被検査
物体からの反射・散乱光を受光する受光手段と、この受
光手段の出力から欠陥を検出する欠陥検出回路と、この
欠陥検出回路の検出結果より被検査物体の欠陥位置に修
正光を照射する修正光照射手段と、被検査物への検査光
および修正光の照射位置を相対的に移動させる検査光照
射位置変更手段とを具備した光学的欠陥検査・修正装置
である。

（作用） 上述のように光学的欠陥検査・修正装置を構成すると、
被検査物体に照射されたレーザ光の反射・散乱光を、受
光した結果より欠陥検出回路が欠陥を検出し、即座に修
正光を検査位置に照射する。

このとき、修正光を欠陥検出位置に照射するための時間
誤差は、検出時間と修正光を照射するのにかかる時間で
あるので、検査光照射位置変更手段が機構的に照射位置
を変更するのに対して、極めて微小な時間で修正光が欠
陥位置、すなわち検査位置に修正光を照射することがで
きる。このように構成することで検査と同時に修正が可
能である。

（実施例） 以下に本発明の光学的検査・修正装置に一実施例を図面
を用いて説明する。

第１図はｆｆ１ｌの実施例の概略構成図である。レーザ
発振器（１）から射出されるレーザ光の光軸上にハーフ
ミラ−（２）　、　（８）、ミラー（４）が順次配設さ
れている。このミラー（４）で偏向されたレーザ光の光
軸は被検査物体（ａ）を載置・移動可能な移動テーブル
（５）に照射される。ここで移動テーブル（５）が載置
した被検査物体（ａ）に照射されたレーザ光の反射・散
乱光の一部を集光する集光レンズ（６）と、このレーザ
光の照射された位置すなわち検査位置以外からの反射・
散乱光を除去するためのピンホール（ア）と、この反射
・散乱光を分光するビームスプリッタ（８）とが順次配
設されている。

このビームスプリッタ（８）により偏向された光の光軸
上には受光素子（９）が設けられており、この受光素子
（９）の出力は閾値回路（ｌＯ）に接続されている。

一方、ハーフミラ−（２）、（３）により反射・分光さ
せられたレーザ光の光軸上には光変調器（１１）、（１
２）が配置され、さらに光変調器（１２）を透過した光
軸上には非線形結晶（１３）が設けられている。

さらに光変調器（１１）を透過した光軸上にはミラー（
１４）が設けられ、ミラー（１４）によって偏向された
光軸上にミラー（１５）が配設されている。また、この
ときのミラー（１５）によって偏向された光軸は、光変
調器（１１）を透過した光軸と一致する。さらに非’Ｊ
Ｉ形結晶（１３）は、ビームスプリッタ（８）を透過し
てくる反射・散乱光を入射する位置に配設されている。

また、光度小器（１１）、（１２）は変調器駆動回路（
１６）に接続され、この変調機駆動回路（１Ｂ）は閾値
回路（１０）の出力結果により駆動するように接続され
ている。

次にこの光学的検査・修正装置の作用を説明する。

レーザ発振器（１）より発振されたレーザ光は／％−フ
ミラー（２）、（３）によりそれぞれ透過光と反射光と
に分光される。このうち、透過光はミラー（４）により
反射して移動テーブル（５）上の被検査物体（ａ）に照
射される。照射されたレーザ光は被検査物体（ａ）上の
検査位置で反射・散乱し、集光レンズ（６）により集光
され、ビームスプリッタ（８）に導かれる、このとき、
ピンホール（７）により検査位置以外の反射・散乱光は
遮断される。

ビームスプリッタ（８）で反射された反射・散乱光は受
光素子（９）によりて受光され、受光素子（９）はこの
受光結果の出力を閾値回路（ｌＯ）に送信する。

また、ビームスプリッタ（８）を透過した反射・散乱光
は非線形結晶（１８）に入射する。

一方、ハーフミラ−（２）、（３）により反射させられ
たレーザ光は、それぞれ光変調器（１１）およびミラー
（１４）、（１５）と光変調器（１２）とを介して、光
変調器（１１）、（１２）が駆動したときのみ非線形結
晶（１３）に同一軸線上の反対方向から入射される。

このとき、被検査物体（ａ）上に異物が存在した場合、
受光素子（９）に受光される反射・散乱光が増加する。

このときの検出出力は、閾値回路（ｌＯ）内に予め設定
された閾値を越え、変調器駆動回路（ＩＢ）に駆動信号
を送る。駆動信号を受信した変調器駆動回路（１Ｂ）は
光変調器（１１）　、　（１２）を駆動する。

光変調器（１１）、（１２）によって光変調されたレー
ザ光が非線形結晶（１３）に入射されると、非線形結晶
（１３）内部で位相共役が起こり、反射・散乱光が入射
するときと逆に、修正光がビームスプリッタ（８）、ピ
ンホール（７）、集光レンズ（８）を順次介して被検査
物体（ａ）に照射される。このとき、位相共役゛によっ
゛て増幅された修正光が異物を焼いて排除することにな
る。

このとき修正光が検査位置に照射されるので一時的に受
光素子（９）に受光される光強度が増大して、正常な検
査ができなくなる。そのため、閾値回路（ｌＯ）は光変
調器の駆動に合わせて欠陥の検出を行わない。

なお、本実施例では欠陥を異物としたが、これはパター
ンのショート欠陥でもよい。また、検査光照射位置変更
手段を移動テーブル（５）としたが、これはガルバノミ
ラ−やポリゴンミラーなどを併用してもよい。また、こ
のとき位相共役によって増幅される光強度の倍率だが、
被検査物体の反射率の違いおよび欠陥の種類により異な
るが、ｌＯ％程度の反射率のもので、極微小の欠陥を修
正するものであるなら１００倍程度に増幅する必要があ
る。

次に本発明の第２の実施例を示す。

第２図は本発明の第２の実施例の構成を示す概略構成図
である。レーザ発振器（１）の光軸上にミラー（４）が
配置され、このミラー（４）により偏向されたレーザ光
の光軸は被検査物体（ａ）を載置・移動可能な移動テー
ブル（５）に照射される。ここで移動テーブル（５）が
載置した被検査物体（ａ）に照射されたレーザ光の反射
・散乱光の一部を集光する集光レンズ（６）と、このレ
ーザ光の照射された位置すなわち検査位置以外からの反
射・散乱光を除去するためのピンホール（７）と、受光
素子（９）が設けられており、この受光素子（９）の出
力は閾値回路（１０）に接続されている。

この閾値回路（ＩＯ）の結果を送信可能なようにレーザ
発振器駆動制御回路（１７）が接続されており、このレ
ーザ発振器駆動制御回路（１７）によりレーザ発振器（
１）のレーザ光の出力を制御可能なように接続がなされ
ている。

この第２の実施例の光学的検査・修正装置の作用を説明
する。

レーザ発振器（１）より発振されたレーザ光はミラー（
４）により反射して移動テーブル（５）上の被検査物体
（ａ）に照射される。照射されたレーザ光は被検査物体
（ａ）上の検査位置で反射・散乱し、集光レンズ（６）
により集光され、ピンホール（７）により検査位置以外
の反射・散乱光は遮断される。

ピンホール（ア）を通過した反射・散乱光は受光素子（
９）によって受光され、受光素子（９）はこの受光結果
の出力を閾値回路（ｌＯ）に送信する。

このとき、被検査物体（ａ）上に異物が存在した場合、
受光素子（９）に受光される反射・散乱光が増加する。

このときの検出出力が閾値回路（１０）内に予め設定さ
れた閾値を越えた場合、閾値回路（１０）はレーザ発振
器駆動制御回路（１７）にレーザ光の出力増幅の指令信
号を送る。これを受けたレーザ発振器駆動制御回路（１
７）は瞬間的にレーザ光の出力を増幅し、異物を焼き払
う。このときレーザ発振器（１）の出力が増幅されるの
で一時的に受光素子（９）に受光される光強度が増大し
て、正常な検査ができなくなる。そのため、閾値回路（
１０）はレーザ光の増幅に合わせて欠陥の検出を行わな
い。

また、第１の実施例、と同じく検査光照射位置変更手段
を移動テーブル（５）としたが、これはガルバノミラ−
やポリゴンミラーなどを併用してもよい。

次に第３の実施例を図面を用いて示す。

第３図は第３の実施例の構成を示す概略構成図である。

検査用のＨｅ−Ｎｅレーザ発振器（３１）の光軸上にミ
ラー（３２）が配置されている。これと平行に修正用の
ＹＡＧレーザ発振器（８３）が配置されており、このＹ
ＡＧレーザ発振器（３３）の光軸上にはハーフミラ−（
３４）が配置されている。なお、このミラー（３２）に
よって偏向されたＨｅ−Ｈｅレーザ光の光軸と、ハーフ
ミラ−（３４）によって偏向されたＹＡＧレーザ光の光
軸が一致するように配置されている。このＨｅ−Ｎｅレ
ーザ光とＹＡＧレーザ光との一致した光軸上にはガルバ
ノミラ−（３５）が設けられている。このガルバノミラ
−（３５）によって走査幅と移動テーブル（３７）との
幅に合わせてレンズ（８６）が設けられており、この移
動テーブル（３７）上の被検査物体である液晶の電極パ
ターン（ａ）に対して常に同じ角度でレーザ光が入射す
るようなっている。このときの検査位置からの正反射光
を受光するため、レンズ（３ｇ）、ガルバノミラ−（３
９）、集光光学系（４０）、ピンホール（４１）、フィ
ルタ（４２）および受光素子（４３）とが順次配設され
ている。この受光素子（４３）はこの受光結果の出力を
閾値回路（４４）に送信可能に接続されている。また、
閾値回路（４４）は受光素子からの入力信号を演算し、
その結果によりレーザ発振器駆動制御回路（４５）にレ
ーザ切換指令を送信可能に接続されている。さらにレー
ザ発振器駆動制御回路（４５）は、この切換指令により
レーザ光を発振するレーザ発振器の切換可能なようにＨ
ｅ　−Ｎ　ｅレーザ発振器（３１）とＹＡＧレーザ発振
器（３３）に接続されている。

以下に第３の実施例の作用を説明する。通常の検査状態
では、Ｈｅ−Ｎｅレーザ発振器（３１）が駆動するよう
にレーザ発振器駆動制御回路（４５）が指令されている
。このときＨｅ−Ｎｅレーザ発振器（３１）から発振し
たレーザ光はミラー（３２）により反射され、ハーフミ
ラ−（３４）を透過し、ガルバノミラ−（３５）に入射
する。ガルバノミラ−（３５）に入射したレーザ光はガ
ルバノミラ−（３５）の駆動に合わせ、レンズ（３８）
によって電極パターン（ａ）表面に同一の入射角度を有
するように走査される。これによってレーザ光は検査位
置が一次元的に移動していく。

このとき、第１および第２の実施例のように検査位置と
受光系とが相対的に固定された状態であるときには、ピ
ンホール（７）を設けることで効率的に反射・散乱光を
受光できたが、第３の実施例では正反射光を受光するた
め只単にピンホールを設けるだけでは検査位置以外から
の反射・散乱光を除去できない。そこで受光系側にもガ
ルバノミラ−（３７）を設け、受光素子（４３）から光
軸を伸ばしたと想定したときに、常に検査位置が光軸上
にあるようにガルバノミラ−（３５）とガルバノミラ−
（３７）とを同期させて駆動している。こうしてガルバ
ノミラー（３７）を駆動させて取り出した正反射光を集
光光学系（３８）で集光し、ピンホール（３９）を通過
させることで、検査位置以外からの反射・散乱光を除去
する。こうして受光素子（４３）は検査位置からの正反
射光のみを受光する。受光素子（４３）の受光結果を受
信した閾値回路（４４）は、電極パターン（ａ）上に異
物が存在した場合、受光素子（４３）に受光される正反
射光が変化する。このときの検出出力が閾値回路（４３
）内に予め設定された閾値を越えた場合、閾値回路（４
４）はレーザ発振器駆動制御回路（４５）にＨｅ−Ｎｅ
レーザ発振器（３１）とＹＡＧレーザ発振器（３３）の
切換指令を送る。これを受けたレーザ発振器駆動制御回
路（４５）は瞬間的にＹＡＧレーザ発振器（３３）の発
振を行う。ＹＡＧレーザ発振器（３３）から発振された
レーザ光はハーフミラ−（３４）により反射され、ガル
バノミラ−（３５）を介して、電極パターン（ａ）の検
査位置上にある異物を焼き払う。

このときＹＡＧレーザ発振器（３３）の発振するレーザ
光の波長１０６０ｎ＊、Ｈｅ　−Ｎ　ｅレーザ発振器（
３１）の発振するＨｅ−Ｈｅレーザ光は６３３ｎ層であ
るので、８００ｎｍ以上の波長を遮断するフィルタ（４
２）を透過させることで、修正中も検査を行うことがで
きる。

次に第４の実施例を示す。

第４図は本発明の第４の実施例の構成を示す概略構成図
である。基本的な構成は第３の実施例と同じなので省略
するが、第３の実施例と異なる点はＩＩ　ｅ　−Ｎ　ｅ
レーザ発振器（３１）とＹＡＧレーザ発振器（３３）と
のレーザ光のガルバノミラ−（３５）に対する入射角度
がθだけ異なるように入射している点と、閾値回路（４
４）がレーザ発振器駆動＄ＩＪｇ４回路（４５）に送信
する信号がＹＡＧレーザの発振信号である点と、レーザ
発振器駆動制御回路（４５）の発振をＹＡＧレーザ発振
器（３３）に送信する際に所定時間を分だけ遅延させる
図示しない遅延回路が組み込まれている点である。

第４の実施例の作用を説明すると、欠陥検査の過程は上
述の第３の実施例と同じなので省略する。

ここで受光素子（４３）の受光結果を受信した閾値回路
（４４）は、電極パターン（ａ）上に異物が存在した場
合、受光素子（４３）に受光される正反射光が変化する
。このときの検出出力が閾値回路（４４）内に予め設定
された閾値を越えた場合、閾値回路（４３）はレーザ発
振器駆動制御回路（４５）にＹＡＧレーザ発振器（３３
）の発振指令を送る。

この発振指令を受けたレーザ発振器駆動制御回路（４５
）は瞬間的にＹＡＧレーザ発振器（３３）の発振を行う
。しかし、ＹＡＧレーザ発振器（３３）から発振された
レーザ光はミラー（３４）により反射され、ガルバノミ
ラ−（３５）に入射すると、ガルバノミラ−（３５）か
らの出射角度も入射角度θ分だけずれ、レンズ（３Ｂ）
を介すると、Ｈｅ−Ｈｅレーザ光に対してＹＡＧレーザ
光が距離ｄ分だけ遅れて走査されることになる。そこで
この距離ｄ分だけガルバノミラ−（３５）が検査位置が
進んだときにＹＡＧレーザが発振されるように検査位置
の走査が距離ｄ分だけ進むに必要な所定時間ｔだけＹＡ
Ｇレーザ発振器（３３）の発振信号を遅延させて送信す
る。このとき、閾値回路（４４）およびレーザ発振器駆
動ｙｓｖｓ回路（４５）の演算時間による時間差を補正
する。こうしてＹＡＧレーザ光により修正を行うが、こ
のときのＹＡＧレーザ光の反射光はθ分のずれからピン
ホール（４１）に遮断されるので、第３の実施例と同じ
く修正中も検査が行える。

［発明の効果］ 上述のように光学的欠陥検査・修正装置を構成すると、
検査を行いながら同時に修正が可能となり、修正時間の
高速化が実現できる。特に、検査装置は第１の実施例で
は検査光の受光光学系と修正光の光学系が、また第２乃
至第４の実施例では検査光の照射光学系と修正光の照射
光学系が同一であるので装置の小形化も容易に可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至ｊＩ４図は本発明の第１．乃至第４の実施例
の構成図である。 １・・・レーザ発振器、　　　２，３・・・ハーフミラ
−４・・・ミラー、　　　　　　５・・・移動テーブル
。 ６・・・集光レンズ、　　　　７・・・ピンホール。 ８・・・ビームスプリッタ、９・・・受光素子。 ｌＯ・・・閾値回路。 １１．１２・・・光変調器。 １３・・・非線形結晶。 １４．１５　・・・　ミ　ラ　− １Ｂ・・・変調機駆動回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 検査用光源と、この検査用光源から発した検査光を被検
   査物体に照射するように導く光学系と上記検査光の被検
   査物体からの反射、散乱光を受光する受光手段と、この
   受光手段の出力から欠陥を検出する欠陥検出回路と、こ
   の欠陥検出回路の検出結果より被検査物体の欠陥位置に
   修正光を照射する修正光照射手段と、上記被検査物への
   上記検査光および修正光の照射位置を相対的に移動させ
   る検査光照射位置変更手段とを具備したことを特徴とす
   る光学的欠陥検査・修正装置。