JPH11190698A - 欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 小口径結像レンズを用いて広視野結像を可能
とする。 【解決手段】 照明手段は、試料５上の各点における照
明光の光束角度が検出レンズの開口角度よりも小さくな
り、照明光が被検査試料上のある特定領域を照射し、照
明光の光束のそれぞれが検出レンズの瞳近傍に収差なく
集光するように、多波長光源１と凹面反射鏡４ｃを用い
て構成されている。結像手段は、検出レンズ６の瞳近傍
に設置された射出瞳以下の大きさの透過部７Ｂと、被検
査試料上の前記特定領域における照明光の透過光又は反
射光の一部を遮光する遮光部７Ａとを備え、この透過部
を通過した光によって結像される線状領域の像を１次元
又は２次元アレイ型検出器８で検出する。信号処理手段
は、１次元又は２次元アレイ型検出器からの検出信号に
基づいて被検査試料の黒色欠陥や傷・異物欠陥などを検
出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶ディスプレ
イの製造工程においてガラス基板上に形成された電極パ
ターンやフィルターパターンの欠陥や、このガラス基板
上に異物が付着していないかなどを検出する欠陥検査装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉ
ｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）は、ＣＲＴ（Ｃ
ａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）に比べて薄型化、軽
量化が可能であるため、ＣＴＶ（Ｃｏｌｏｒ Ｔｅｌｅ
ｖｉｓｉｏｎ）やＯＡ機器等のディスプレイ装置として
採用され、画面サイズも１０型以上の大形化が図られ、
より一層の高精細化及びカラー化が押し進められてい
る。液晶ディスプレイには、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎ
ｅｍａｔｉｃ）型、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅ
ｄ Ｎｅａｔｉｃ）型、及びＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌ
ｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型などの種類がある。これ
らの液晶ディスプレイの中で、特にカラー液晶ディスプ
レイは、各画素電極に対応してパターン化されたカラー
フィルタ基板が張り合わせられている。このカラーフィ
ルタ基板と画素電極基板とによって、液晶ディスプレイ
のカラー表示が可能である。欠陥検査装置は、このカラ
ーフィルタ基板及び画素電極基板上に発生する様々な欠
陥（例えば黒色欠陥、突起欠陥、ピンホール欠陥、色抜
け欠陥、パターン欠陥など）を検出するものである。従
来の欠陥検査装置は、カラーフィルタ基板上に形成され
たフィルタパターン及び画素電極基板上に形成された電
極パターンなどが繰り返し性（周期性）を有することを
利用して、このパターンによって生じる回折現象に基づ
いて様々な欠陥を検出している。欠陥検査装置には、例
えば、空間フィルタリング法を利用したものがある。こ
れは、ガラス基板上の規則性のあるパターンからの散乱
光を空間フィルタの遮光部で遮光し、欠陥からの回折光
は空間フィルタを通過して結像するという特性を利用し
たものである。この他にも、光学的フーリエ変換系を一
種のパターン弁別装置として利用したものもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、回折現象を用
いた欠陥検査装置は、照明光として、単色光の平行光を
用いている関係上、ガラス基板上の広視野を一括で結像
することが困難である。従って、広視野を一括で結像す
るためには、大口径の結像レンズが必要となり、光学系
の高コスト化を招くという問題があった。また、液晶デ
ィスプレイのサイズが大型化するに伴って、ガラス基板
のサイズも３００×４００ｍｍのものから、１０型クラ
スのパネルを４面取れる３６０×４６０ｍｍ〜３７０×
４７０ｍｍへと移行し、現在では１０．４〜１２．１型
クラスのパネルを６面又は１５型クラスのパネルを２面
取ることのできる５５０×６５０ｍｍ以上のサイズのガ
ラス基板に対して欠陥検査を高速に行うことが命題とな
っている。このようにガラス基板のサイズが大型化する
と、従来のような小さな視野の結像光学系を用いて欠陥
を検査していたのでは、検査に時間がかかり過ぎるとい
う問題を有する。検査時間を短縮するには、ガラス基板
上の広視野を一括して結像することのできる大口径の結
像レンズを用いればよいが、このような光学系はとても
高価であるため、検査装置自体を高コスト化してしま
い、コスト低減の意味からも好ましくないという問題を
有していた。本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、小口径結像レンズを用いて広視野結像を可能と
した低コストの欠陥検査装置を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る欠陥検
査装置は、光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検
査試料に照射する照明手段と、前記被検査試料に照射さ
れた前記照明光の透過光又は反射光を結像レンズを用い
て結像し、その像を１次元アレイ型検出器で検出する結
像手段と、前記検出器から出力される信号を処理して、
前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段と、前
記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから
構成される被検査試料の欠陥検査装置であって、前記照
明手段の前記照明光は前記被検査試料上の各点に収束す
る光束より構成され、前記凹面反射鏡は、前記被検査試
料上の各点における入射又は射出する前記照明光の光束
の最大錐角である光束角度が前記結像レンズの開口角度
よりも小さくなるように構成され、前記照明光が前記被
検査試料上の線状領域を含む領域を照射するようにな
し、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳
近傍に収差なく集光するように構成されており、前記結
像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された射出瞳
以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前記線状
領域における前記照明光の透過光又は反射光の一部を遮
光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光によっ
て結像される線状領域の像を前記１次元アレイ型検出器
で検出し、前記信号処理手段は、前記１次元アレイ型検
出器からの検出信号に基づいて前記被検査試料の欠陥を
検出し、前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射
される線状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被
検査試料を連続的に搬送するものである。この第１の発
明に係る欠陥検査装置では、照明手段によって被検査試
料表面に照射された照明光は、その被検査試料表面に何
の欠陥もない場合には、正常に被検査試料を透過した
り、被検査試料表面で正常に反射したりする。ところ
が、被検査試料表面に黒色欠陥や傷・異物欠陥などが存
在する場合には、この欠陥に応じて照明光は減衰した
り、散乱、偏向したりする。被検査試料表面で反射、透
過、散乱、偏向した光のうち結像レンズの開口角度より
も小さな範囲内の光は結像レンズに取り込まれる。遮光
部が結像手段に取り込まれた光の中の正常な反射光又は
透過光を遮る場合には、散乱、偏向した異常光が透過部
を通過して１次元アレイ型検出器に結像する。逆に、遮
光部が結像手段に取り込まれた光の中の散乱、偏向した
異常光を遮る場合には、正常な反射光又は透過光が透過
部を通過して１次元アレイ型検出器に結像する。従っ
て、信号処理手段は１次元アレイ型検出器からの出力に
基づいて、被検査試料の黒色欠陥及び傷・異物欠陥など
の欠陥を検出することができる。なお、第１の発明で
は、１次元アレイ型検出器で検査している関係上、１次
元アレイ型検出器の長手方向に対して垂直方向に被検査
試料を搬送する搬送手段を有する。

【０００５】第２の発明に係る欠陥検査装置は、光源か
らの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する
照明手段と、前記被検査試料に照射された前記照明光の
透過光又は反射光を結像レンズを用いて結像し、その像
を１次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記１
次元アレイ型検出器から出力される信号を処理して、前
記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段
と、前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段
とから構成される被検査試料の欠陥検査装置であって、
前記照明手段の前記照明光は前記被検査試料上の各点に
収束する光束より構成され、前記凹面反射鏡は、前記被
検査試料上の各点における入射又は射出する前記照明光
の光束の最大錐角である光束角度が前記結像レンズの開
口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が
前記被検査試料上の線状領域を含む領域を照射するよう
になし、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズ
の瞳近傍に収差なく集光するように構成されており、前
記結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された射
出瞳以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前記
線状領域における前記照明光の透過光又は反射光の一部
を遮光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光に
よって結像される線状領域の像を前記１次元アレイ型検
出器で検出し、前記表示手段は、前記１次元アレイ型検
出器からの検出信号に基づいて前記被検査試料の欠陥を
判別可能に表示し、前記試料搬送手段は、前記照明光に
よって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方
向に前記被検査試料を連続的に搬送するものである。こ
の第２の発明に係る欠陥検査装置では、１次元アレイ型
検出器によって検出された像の信号を処理して、視認可
能に表示する表示手段を有し、この表示手段で被検査試
料の黒色欠陥又は傷・異物欠陥などの欠陥を判別可能に
表示する。

【０００６】第３の発明に係る欠陥検査装置は、光源か
らの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する
照明手段と、前記照明手段によって前記被検査試料に照
射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像
し、その像を２次元アレイ型検出器で検出する結像手段
と、前記２次元アレイ型検出器から出力される信号を処
理して、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手
段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置であっ
て、前記照明手段の前記照明光は前記被検査試料上の各
点に収束する光束より構成され、前記凹面反射鏡は、前
記被検査試料上の各点における入射又は射出する前記照
明光の光束の最大錐角である光束角度が前記結像レンズ
の開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明
光が前記被検査試料上の面状領域を照射するようにな
し、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳
近傍に収差なく集光するように構成されており、前記結
像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された射出瞳
以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前記面状
領域における前記照明光の透過光又は反射光の一部を遮
光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光によっ
て結像される面状領域の像を前記２次元アレイ型検出器
で検出し、前記信号処理手段は、前記２次元アレイ型検
出器からの検出信号に基づいて前記被検査試料の欠陥を
検出するものである。この第３の発明に係る欠陥検査装
置では、照明手段が被検査試料の面状領域を照射するよ
うに構成されており、結像手段も面状の像を検出可能な
２次元アレイ型検出器で構成されている。この２次元ア
レイ型検出器で検出された画像信号に基づいて被検査試
料の黒色欠陥又は傷・異物欠陥などの欠陥を検出する。

【０００７】第４の発明に係る欠陥検査装置は、光源か
らの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する
照明手段と、前記照明手段によって前記被検査試料に照
射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像
し、その像をスクリーン上に表示する欠陥検査装置であ
って、前記照明手段の前記照明光は前記被検査試料上の
各点に収束する光束より構成され、前記凹面反射鏡は、
前記被検査試料上の各点における入射又は射出する前記
照明光の光束の最大錐角である光束角度が前記結像レン
ズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前記照
明光が前記被検査試料上の面状領域を照射するようにな
し、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳
近傍に収差なく集光するように構成されており、前記結
像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された射出瞳
以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前記面状
領域における前記照明光の透過光又は反射光の一部を遮
光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光によっ
て結像される面状領域の像をスクリーン上に結像させ、
前記スクリーン上の画像に基づいて前記被検査試料の欠
陥を目視可能にしたものである。この第４の発明に係る
欠陥検査装置では、照明手段が被検査試料の面状領域を
照射するように構成されており、結像手段が被検査試料
の黒色欠陥又は傷・異物欠陥などに対応した像をスクリ
ーン上に結像表示する。

【０００８】第５の発明に係る欠陥検査装置は、光源か
らの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する
照明手段と、前記照明手段によって前記被検査試料に照
射された照明光の透過光又は反射光を結像レンズで結像
し、その像を２次元アレイ型検出器で検出する結像手段
と、前記２次元アレイ型検出器から出力される信号を処
理して、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する
表示手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置で
あって、前記照明手段の前記照明光は前記被検査試料上
の各点に収束する光束より構成され、前記凹面反射鏡
は、前記被検査試料上の各点における入射又は射出する
前記照明光の光束の最大錐角である光束角度が前記結像
レンズの開口角度よりも小さくなるように構成され、前
記照明光が前記被検査試料上の面状領域を照射するよう
になし、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズ
の瞳近傍に収差なく集光するように構成されており、前
記結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された射
出瞳以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前記
面状領域における前記照明光の透過光又は反射光の一部
を遮光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光に
よって結像される面状領域の像を前記２次元アレイ型検
出器で検出し、前記表示手段は、前記２次元アレイ型検
出器からの検出信号に基づいて前記被検査試料の欠陥を
判別可能に表示するものである。この第５の発明に係る
欠陥検査装置では、２次元アレイ型検出器によって検出
された像の信号を処理して、視認可能に表示するモニタ
等の表示手段を有し、この表示手段で被検査試料の黒色
欠陥又は傷・異物欠陥などを判別可能に表示する。

【０００９】第６の発明に係る欠陥検査装置は、光源か
らの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する
照明手段と、前記被検査試料に照射された前記照明光の
透過光又は反射光を結像レンズを用いて結像し、その像
を１次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記検
出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上
の欠陥を検出する信号処理手段と、前記被検査試料を所
定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される被検査
試料の欠陥検査装置であって、前記照明手段の前記照明
光は前記被検査試料上の各点に収束する光束より構成さ
れ、前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点におけ
る入射又は射出する前記照明光の光束の最大錐角である
光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなる
ように構成され、前記照明光が前記被検査試料上の前記
結像レンズの口径よりも長い線状領域を含む領域を照射
するようになし、前記照明光の光束のそれぞれが前記結
像レンズの瞳近傍に収差なく集光するように構成されて
おり、前記結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置
された射出瞳以下の大きさの透過部と、前記被検査試料
上の前記線状領域における前記照明光の透過光又は反射
光の一部を遮光する遮光部とを備え、前記透過部を通過
した光によって結像される線状領域の像を前記１次元ア
レイ型検出器で検出し、前記信号処理手段は、前記１次
元アレイ型検出器からの検出信号に基づいて前記検査試
料の欠陥を検出し、前記試料搬送手段は、前記照明光に
よって照射される線状領域の長手方向に対して垂直な方
向に前記被検査試料を連続的に搬送することによって、
前記結像レンズの口径よりも広い領域における前記被検
査試料上の各種欠陥を検査するものである。この第６の
発明に係る欠陥検査装置は、第１の発明に係る欠陥検査
装置において、照明手段が照明光を被検査試料上におけ
る結像レンズの口径よりも長い線状領域を含む領域を照
射するように構成されており、結像レンズの口径よりも
広い領域に渡って被検査試料上の各種欠陥を検査するよ
うに構成されている。すなわち、結像レンズの口径、被
検査試料上の線状領域の長さ、照明レンズの口径の順に
大きくなるように構成されている。これによって、小さ
な口径の結像レンズを用いて、それよりも広い領域に渡
って被検査試料上の欠陥を検査することができる。

【００１０】第７の発明に係る欠陥検査装置は、光源か
らの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する
照明手段と、前記被検査試料に照射された前記照明光の
透過光又は反射光を結像レンズを用いて結像し、その像
を１次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記検
出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上
の欠陥を視認可能に表示する表示手段と、前記被検査試
料を所定方向に搬送する試料搬送手段とから構成される
被検査試料の欠陥検査装置であって、前記照明手段の前
記照明光は前記被検査試料上の各点に収束する光束より
構成され、前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点
における入射又は射出する前記照明光の光束の最大錐角
である光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さ
くなるように構成され、前記照明光が前記被検査試料上
の前記結像レンズの口径よりも長い線状領域を含む領域
を照射するようになし、前記照明光の光束のそれぞれが
前記結像レンズの瞳近傍に収差なく集光するように構成
されており、前記結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍
に設置された射出瞳以下の大きさの透過部と、前記被検
査試料上の前記線状領域における前記照明光の透過光又
は反射光の一部を遮光する遮光部とを備え、前記透過部
を通過した光によって結像される線状領域の像を前記１
次元アレイ型検出器で検出し、前記表示手段は、前記１
次元アレイ型検出器からの信号に基づいて前記被検査試
料の欠陥を判別可能に表示し、前記試料搬送手段は、前
記照明光によって照射される線状領域の長手方向に対し
て垂直な方向に前記被検査試料を連続的に搬送すること
によって、前記結像レンズの口径よりも広い領域に渡っ
て前記被検査試料上の各種欠陥を検査するものである。
この第７の発明に係る欠陥検査装置は、第２の発明に係
る欠陥検査装置において、照明手段が照明光を被検査試
料上における結像レンズの口径よりも長い線状領域を含
む領域を照射するように構成されており、結像レンズの
口径よりも広い領域に渡って被検査試料上の各種欠陥を
検査するように構成されている。

【００１１】第８の発明に係る欠陥検査装置は、光源か
らの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する
照明手段と、前記被検査試料に照射された前記照明光の
透過光又は反射光を結像レンズを用いて結像し、その像
を２次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記検
出器から出力される信号を処理して、前記被検査試料上
の欠陥を検出する信号処理手段とから構成される被検査
試料の欠陥検査装置であって、前記照明手段の前記照明
光は前記被検査試料上の各点に収束する光束より構成さ
れ、前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点におけ
る入射又は射出する前記照明光の光束の最大錐角である
光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなる
ように構成され、前記照明光が前記被検査試料上の前記
結像レンズの口径よりも広い面状領域を照射するように
なし、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの
瞳近傍に収差なく集光するように構成されており、前記
結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された射出
瞳以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前記面
状領域における前記照明光の透過光又は反射光の一部を
遮光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光によ
って結像される面状領域の像を前記２次元アレイ型検出
器で検出し、前記信号処理手段は、前記２次元アレイ型
検出器からの検出信号に基づいて前記結像レンズの口径
よりも広い領域における前記被検査試料上の欠陥を検出
するものである。この第８の発明に係る欠陥検査装置
は、第３の発明に係る欠陥検査装置において、照明手段
が照明光を被検査試料上における結像レンズの口径より
も広い面状領域を照射するように構成されており、結像
レンズの口径よりも広い領域に渡って被検査試料上の各
種欠陥を検査するように構成されている。

【００１２】第９の発明に係る欠陥検査装置は、光源か
らの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射する
照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透過
光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を２次元ス
クリーン上に表示する欠陥検査装置であって、前記照明
手段の前記照明光は前記被検査試料上の各点に収束する
光束より構成され、前記凹面反射鏡は、前記被検査試料
上の各点における入射又は射出する前記照明光の光束の
最大錐角である光束角度が前記結像レンズの開口角度よ
りも小さくなるように構成され、前記照明光が前記被検
査試料上の前記結像レンズの口径よりも広い面状領域を
照射するようになし、前記照明光の光束のそれぞれが前
記結像レンズの瞳近傍に収差なく集光するように構成さ
れており、前記結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に
設置された射出瞳以下の大きさの透過部と、前記被検査
試料上の前記線状領域における前記照明光の透過光又は
反射光の一部を遮光する遮光部とを備え、前記透過部を
通過した光によって結像される面状領域の像を前記スク
リーン上に結像させ、前記スクリーン上の画像に基づい
て前記被検査試料の欠陥を目視可能にしたように構成さ
れている。この第９の発明に係る欠陥検査装置は、第４
の発明に係る欠陥検査装置において、照明手段が照明光
を被検査試料上における結像レンズの口径よりも広い面
状領域を照射するように構成されており、結像レンズの
口径よりも広い領域に渡って被検査試料上の各種欠陥を
検査するように構成されている。

【００１３】第１０の発明に係る欠陥検査装置は、光源
からの照明光を凹面反射鏡を用いて被検査試料に照射す
る照明手段と、前記被検査試料に照射された照明光の透
過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を２次元
アレイ型検出器で検出する結像手段と、前記検出器から
出力される信号を処理して、前記被検査試料上の欠陥を
視認可能に表示する表示手段とから構成される被検査試
料の欠陥検査装置であって、前記照明手段の前記照明光
は前記被検査試料上の各点に収束する光束より構成さ
れ、前記凹面反射鏡は、前記被検査試料上の各点におけ
る入射又は射出する前記照明光の光束の最大錐角である
光束角度が前記結像レンズの開口角度よりも小さくなる
ように構成され、前記照明光が前記被検査試料上の前記
結像レンズの口径よりも広い面状領域を照射するように
構成され、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レン
ズの瞳近傍に収差なく集光するように構成されており、
前記結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された
射出瞳以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前
記面状領域における前記照明光の透過光又は反射光の一
部を遮光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光
によって結像される面状領域の像を前記２次元アレイ型
検出器で検出し、前記表示手段は、前記２次元アレイ型
検出器からの検出信号に基づいて前記結像レンズの口径
よりも広い領域における前記被検査試料の欠陥を判別可
能に表示するものである。この第１０の発明に係る欠陥
検査装置は、第５の発明に係る欠陥検査装置において、
照明手段が照明光を被検査試料上における結像レンズの
口径よりも広い面状領域を照射するように構成されてお
り、結像レンズの口径よりも広い領域に渡って被検査試
料上の各種欠陥を検査するように構成されている。

【００１４】第１１の発明に係る欠陥検査装置は、第１
の発明から第１０の発明のいずれか１つの発明の欠陥検
査装置において、前記遮光部が前記被検査試料の透過光
又は反射光のうち前記被検査試料を正常に透過した光又
は反射した光を遮光し、前記透過部が前記被検査試料表
面の欠陥に起因する散乱光又は偏向光を前記１次元アレ
イ型検出器又は前記２次元アレイ型検出器に導くことを
特徴とするものである。第１１の発明に係る欠陥検査装
置は、遮光部が結像手段に取り込まれた光の中の正常な
反射光又は透過光を遮り、散乱、偏向した異常光が透過
部を通過して１次元アレイ型検出器又は２次元アレイ型
検出器に結像する場合を規定したものである。

【００１５】第１２の発明に係る欠陥検査装置は、第１
の発明から第１０の発明のいずれか１つの発明の欠陥検
査装置において、前記遮光部が前記被検査試料の透過光
又は反射光のうち前記被検査試料表面の欠陥に起因する
散乱光又は偏向光を遮光し、前記透過部は前記被検査試
料を正常に透過した光又は反射した光を前記１次元アレ
イ型検出器又は前記２次元アレイ型検出器に導くことを
特徴とするものである。第１２の発明に係る欠陥検査装
置は、遮光部が結像手段に取り込まれた光の中の散乱、
偏向した異常光を遮り、正常な反射光又は透過光が透過
部を通過して１次元アレイ型検出器又は１次元アレイ型
検出器にに結像する場合を規定したものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を添
付図面に従って説明する。図２は、液晶ディスプレイの
カラーフィルタ基板及び画素電極基板上の欠陥や異物を
検出する第１の実施の形態に関する欠陥検査装置の概略
構成を示す図である。この欠陥検査装置は、後述する検
査光学系によって、被検査試料（カラーフィルタ基板及
び画素電極基板など）から傷・異物欠陥の有無を検出す
るものである。

【００１７】まず、欠陥検査装置は、試料搬送部２１に
よって被検査試料を保持し、それを所定方向に搬送す
る。試料搬送部２１には試料の位置を検出するためのＸ
−Ｙ軸エンコーダ２２を有する。このＸ−Ｙ軸エンコー
ダ２２は、試料搬送部２１の側面に設けられた目盛りス
ケールに基づいて、Ｘ−Ｙ軸上における被検査試料の相
対位置を検出する。検出器駆動回路２３はＸ−Ｙ軸エン
コーダ２２からのＸ軸の座標信号に基づいて、散乱光偏
向光検出器２８、Ａ／Ｄ変換器２９、判定回路２Ａ及び
傷・異物欠陥メモリ２Ｂを駆動制御する。散乱光偏向光
検出器２８は、１次元アレイ型検出器で構成されてい
る。

【００１８】散乱光偏向光検出器２８は被検査試料上の
傷や異物によって散乱したり偏向した光によって生じる
結像を検出し、その検出信号Ｖ１をＡ／Ｄ変換器２９に
出力する。Ａ／Ｄ変換器２９は検出信号Ｖ１をデジタル
信号に変換して判定回路２Ａに出力する。判定回路２Ａ
は検出信号Ｖ１が所定値よりも大きいかどうかを判定し
て、その判定結果を示す信号を傷・異物欠陥メモリ２Ｂ
に出力する。なお、被検査試料５上に繰り返しパターン
や方向性のあるパターンが形成されている場合には、判
定回路２Ａの部分に隣接パターン比較処理方式に対応し
た差画像回路を用いて、パターンの影響を除去して、微
小パターン欠陥を検出するようにしてもよい。傷・異物
欠陥メモリ２ＢはＸ−Ｙ軸エンコーダ２２からの座標信
号Ｘ及びＹをアドレスとして判定回路２Ａの判定結果を
示す信号を記憶する。所定の座標信号Ｙに対する処理が
終了したら今度はその座標信号をインクリメントして、
同様の処理を繰り返し実行し、図１Ａ及び図１Ｂの被検
査試料５の面全体に対応した欠陥情報を得るようにして
いる。マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）２Ｃは、
傷・異物欠陥メモリ２Ｂからの信号に基づいて、被検査
試料の傷・異物欠陥を判別し、それを表示可能なデータ
に変換して、表示器２Ｄに出力する。表示器２Ｄは、Ｍ
ＰＵ２Ｃからの表示データを目視可能に表示するディス
プレイパネルである。

【００１９】図１Ａ及び図１Ｂは、図２の試料搬送部２
１に保持された被検査試料５に対する各光学系の構成を
示す図であり、図１Ａは光学系を＋Ｙ軸方向から見た図
であり、図１Ｂは光学系を＋Ｘ軸方向から見た図であ
る。この実施の形態においては、被検査試料５は、その
透過光によって検査されるものとする。図１Ａ及び図１
Ｂにおいて光学系は照明手段と結像手段とからなる。照
明手段は多波長光源１、集光レンズ２、スリット絞り
３、補助集光レンズ４Ａ、照明絞り３３、ハーフミラー
４Ｂ及び凹面反射鏡４Ｃから成る。凹面反射鏡を用いず
に、従来の大口径凸レンズからなるコンデンサレンズを
用いて、大面積検査試料５を照明しようとした場合、大
口径凸レンズの持つ球面収差の影響により、結像レンズ
近傍への照明の集光に大きなぼけが発生して検出感度が
低下する。凹面反射鏡４Ｃを用いた場合には、球面収差
が発生せず、検出感度が向上する。結像手段は検出レン
ズ群６及び遮光板７から成る。１次元アレイ型検出器８
は図２の散乱光偏向光検出器２８に相当する。

【００２０】多波長光源１は、白色の光束を出力するも
のであり、ハロゲンランプなどが用いられる。これは、
ＬＳＩ用Ｓｉウェハ上の薄膜状試料５などでは、薄膜の
僅かな厚さ変動に起因した単色光による薄膜干渉が発生
し、これがノイズとなるために、従来のレーザ照明が適
用できないからである。ＬＣＤ用カラーフィルタなどの
ように試料５にモザイク状のＲＧＢ色が形成されている
場合にも従来のレーザ照明が使用できない。例えば、Ｒ
ＧＢパターンの各色を透過照明する場合に、赤色レーザ
で照明すると、Ｒパターン部分には感度があるが、Ｇパ
ターン、Ｂパターンには感度が無いからである。そこ
で、白色光照明を用いれば薄膜干渉効果が低減でき、Ｒ
ＧＢ各パターンにも感度を有することになる。しかし、
大面積試料検査の為に照明用コンデンサレンズに大口径
凸レンズを使用すると色収差が生じ、結像レンズ瞳位置
近傍で照明の集光が大きくぼけてしまい、検出感度が低
下する。試料５表面上に薄膜や色フィルタが無い場合に
は、多波長光源は必要でないので、多波長光源１はシン
グルモード又はマルチモードの半導体レーザやガスレー
ザ、超高圧水銀灯などが使用可能である。この場合で
も、試料５が大面積の場合には、コンデンサ４Ｃに大口
径レンズを使用すると、球面収差が発生し、結像レンズ
瞳位置近傍で照明の集光が大きくぼけて、検出感度が低
下する。そこで、凹面反射鏡４Ｃを用い、この収差を除
去すれば、この両者のぼけを防止でき、効率のよい照明
の集光が可能となり、検出感度を向上することができ
る。

【００２１】集光レンズ２は多波長光源１の光束を補助
集光レンズ４Ａの前側焦点位置（スリット絞り３の位
置）に集光する。補助集光レンズ４Ａを通過した概平行
光束は照明絞り３３の位置で照明系の光軸（図示せず）
と交差して凹面反射鏡４Ｃに至る。ここで、絞り３３は
照明系の瞳であり、被検査試料５に入射する光の光束角
度θを決定するものである。スリット絞り３はＺ軸方向
に沿った細長いスリットを有し、多波長光源１からの光
束が被検査試料５上のＸ軸方向に細長い線状領域を含む
領域を照射するような形状になっている。補助集光レン
ズ４Ａ、照明絞り３３、ハーフミラー４Ｂ及び凹面反射
鏡４Ｃはスリット絞り３のスリットＳ（Ａ１〜Ｂ１）を
通過した光束、すなわち、スリット絞り３のスリットＳ
の像Ａ１を被検査領域５の表面に像Ａ２として結像させ
る。なお、図１Ｂでは、多波長光源１、集光レンズ２、
照明絞り３３及び補助集光レンズ４Ａについては図示を
省略してあり、スリット絞り３及びスリットＳを点線で
図示している。

【００２２】検出レンズ群６は被検査試料５の表面に結
像したスリット絞り３のスリットＳの形状に対応した線
状領域の像Ａ２を、検出レンズ群６の後側焦点位置、す
なわち１次元アレイ型検出器８の表面に像Ａ３として結
像する。なお、被検査試料５の表面に結像したスリット
絞り３の線状領域の像Ａ２が被検査試料５の表面で散乱
又は偏向した場合、その散乱光及び偏向光は検出レンズ
群６に取り込まれ１次元アレイ型検出器８の表面に像Ａ
３として結像するようになる。検出レンズ群６は、複数
の平凸レンズと両凸レンズとから構成されている。

【００２３】ところが、この実施の形態では、検出レン
ズ群６の瞳（出射瞳）位置すなわち凹面反射鏡４Ｃの集
光位置（検出系光軸（図示せず）との交差位置）に、被
検査試料５の表面で散乱又は偏向しなかった光（直接
光）を遮光するための小径の遮光部７Ａを有する遮光板
７が設けられている。従って、被検査試料５の表面で散
乱又は偏向しなかった光（直接光）は、その遮光板７の
遮光部７Ａによって遮られ、１次元アレイ型検出器８の
表面に結像することはなく、被検査試料５の表面で散乱
又は偏向した光のみが、遮光板７の環状の光透過部分７
Ｂを通過して１次元アレイ型検出器８の表面に結像する
ようになる。なお、検出レンズ群６は、複数のレンズ群
から構成されており、その一例を示したものであり、他
のレンズ群の組み合わせで構成されていてもよいことは
言うまでもない。

【００２４】なお、遮光板７の遮光部７Ａの周囲には絞
りを構成する光遮蔽部分７Ｃを有するので、検出レンズ
群６の開口角度はθ０となる。照明手段の照明光は被検
査試料５上の各点に収束する光束より成っており、照明
手段から被検査試料５に入射する若しくは該試料５から
射出する該照明光の光束の最大錐角である光束角度はθ
であり、ここで、検出レンズ群６の開口角度θ０の方が
該光束角度θよりも大きくなるように設定してある。従
って、被検査資料５の表面で散乱又は変更した光のう
ち、開口角度θ０内のリング状の光通過部分７Ｂの通過
光束だけが結像手段に取り込まれ、１次元アレイ型検出
器８の表面に結像する。すなわち、この開口角度θ０
は、遮光板７のリング状の光透過部分７Ｂの外周径の大
きさを適宜調整することによって変更可能である。ま
た、スリット絞り３の他方の像Ｂ１は、光軸を対称とし
てそれぞれ反対側の被検査領域５の表面に像Ｂ２として
結像し、さらに、１次元アレイ型検出器８の表面に像Ｂ
３として結像するが、その様子を示す補助線は本図では
省略してある。

【００２５】図１Ｃは、図１Ａ及び図１Ｂの凹面反射鏡
４Ｃを焦点距離ｆを有する凸レンズ４Ｃ１で置き換えた
場合の概念図を示す図である。図１Ｃにおいて、照明絞
り３３は凸レンズ４Ｃ１の前側焦点距離に位置し、被検
査試料５は凸レンズ４Ｃ１の後側焦点距離に位置してい
る。照明絞り３３は凸レンズ４Ｃ１の焦点距離の２倍の
位置７０に対応するようになっている。位置７０への集
光は、結像レンズ６の作用により、同レンズ瞳位置７へ
の集光とある。（照明系絞り３３が検出系絞り７（７
０）に対応している。）。これと同じ関係が図１Ａ及び
図１Ｂの凹面反射鏡４Ｃにも適用されている。従って、
照明絞り３３を通過した概平行の光束は凹面反射鏡４Ｃ
で反射し、被検査試料５の表面に集光し、遮光板７（検
出レンズ群６の瞳）位置で検出系光軸と交差する。図１
Ａ及び図１Ｂでは、この交差位置に遮光板７が配置され
ている。

【００２６】図３Ａ及び図３Ｂは、図１Ａ及び図１Ｂと
同様に第２の実施の形態に係る欠陥検査装置の各光学系
の概略構成を示す図である。図３Ａ及び図３Ｂにおいて
図１Ａ及び図１Ｂと同じ構成のものには同一の符号が付
してあるので、その説明は省略する。図３Ａ及び図３Ｂ
の実施の形態が図１Ａ及び図１Ｂのものと異なる点は、
スリット絞り３Ａの形状が方形状（２次元状）となって
おり、２次元アレイ型検出器８Ａの形状もそれに合わせ
て方形状（２次元状）に構成されている点である。この
ように、スリット絞り３Ａ及び２次元型アレイセンサ８
Ａが２次元的に構成されているので、図１Ａ及び図１Ｂ
の欠陥検査装置のようにＹ軸方向の走査処理を行わなく
ても、十分に大きな領域の欠陥検査を行うことができる
ので、被検査試料５の全体面の欠陥検査時間に要する時
間を大幅に縮小することが可能となる。

【００２７】図４Ａ及び図４Ｂは、図１Ａ及び図１Ｂと
同様に各光学系の概略構成を示す図である。図４Ａで
は、図１Ａの多波長光源１、集光レンズ２、スリット絞
り３及び補助集光レンズ４Ａについては図示を省略して
ある。なお、図４Ａ及び図４Ｂにおいて図１Ａ及び図１
Ｂと同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、
その説明は省略する。ただし、凹面反射鏡４Ｄ及びハー
フミラー４Ｂについては下側部分を省略してある。図４
Ａ及び図４Ｂの実施の形態が図１Ａ及び図１Ｂのものと
異なる点は、被検査試料５の表面に結像するスリット絞
り３Ｂの像の長さＬ（Ａ２−Ｂ２）が検出レンズ群６Ａ
の直径Ｄφと同じくらいかそれよりも大きい点である。
また、スリット絞り３ＢのスリットＳＢが図１のスリッ
ト絞り３のスリットＳよりも長く、凹面反射鏡４Ｄも図
１Ａ及び図１Ｂの凹面反射鏡４Ｃよりも十分大きく、検
出レンズ群６Ａが図１Ａ，図１Ｂとは異なる複数のレン
ズの組み合わせで構成されている点である。検出レンズ
群６Ａはこれ以外のレンズの組み合わせで構成されてい
てもよいことは言うまでもない。このように、スリット
絞り３ＢのスリットＳＢ及び凹面反射鏡４Ｄの直径を大
きくし、検出レンズ群６Ａに通常の口径のものを使用す
ることによって、被検査試料５の被検査領域すなわちス
リット絞り３Ｂによって形成される線状照明領域を大き
くすることができるので、１回のＸ方向の走査による検
査面積を大幅に向上することができるので、検査時間の
短縮化すなわち被検査試料５の欠陥検査時間に要する時
間を大幅に縮小することができる。

【００２８】図４Ｃは、図４Ａ及び図４Ｂの凹面反射鏡
４Ｄを凸レンズ４Ｃ２で置き換えた場合の概念図を示す
図である。図４Ｃにおいて、照明絞り３３は凸レンズ４
Ｃ２の前側にあって、その焦点距離の約２倍の位置に設
けられており、被検査試料５は凸レンズ４Ｃ２の後側焦
点距離に位置している。照明絞り３３は凸レンズ４Ｃ２
の焦点距離の２倍の位置７０に対応している。これと同
じ関係が図４Ａ及び図４Ｂの凹面反射鏡４Ｄにも適用さ
れている。従って、照明絞り３３を通過した概平行の光
束は凹面反射鏡４Ｄで反射し、被検査試料５の表面に集
光し、遮光板７（検出レンズ群６の瞳）の位置で検出光
軸と交差する。図４Ａ及び図４Ｂでは、この交差位置に
遮光板７が配置されている。

【００２９】図５Ａ及び図５Ｂは、図１Ａ及び図１Ｂと
同様に各光学系の概略構成を示す図である。図５Ａ及び
図５Ｂにおいて図１Ａ及び図１Ｂと同じ構成のものには
同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図
５Ｂでは、多波長光源１、集光レンズ２、補助集光レン
ズ４Ａ及び照明絞り３３が省略されている。図５Ａ及び
図５Ｂの欠陥検査装置が図１Ａ及び図１Ｂのものと異な
る点は、検出レンズ群６Ｂの内部の瞳位置に遮光板７１
が設けられている点である。ここで、レンズ群６Ｂの瞳
径は遮光板７１の光遮蔽部分７Ｃの内径Ｃφと同じであ
る。検出レンズ群６Ｂは、図１のものを変更したもので
あり、その基本的作用はほとんど変わらない。１次元ア
レイ型検出器８は、被検査試料５の表面に形成される線
状照明領域の長手方向に対応して設けられており、被検
査試料５の表面で散乱又は偏向した光を受光する散乱光
偏向光検出器２８である。

【００３０】図６Ａ及び図６Ｂは、図４Ａ及び図４Ｂと
同様に各光学系の概略構成を示す図である。図６Ａ及び
図６Ｂにおいて図４Ａ及び図４Ｂと同じ構成のものには
同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図
６Ａ及び図６Ｂでは、１次元アレイ型検出器８が省略さ
れている。図６Ａ及び図６Ｂの実施の形態に係る欠陥検
査装置が図４Ａ及び図４Ｂのものと異なる点は、凹面反
射鏡４Ｃの集光位置が検出レンズ群６Ｃの前側に位置す
るように構成されており、その集光位置に遮光板７２が
配置されている点である。このように、遮光板７２が検
出レンズ群６Ｃの前側に配置されることによって、被検
査試料５の表面で散乱又は偏向しなかった光すなわち直
接光は検出レンズ群６Ｃ内に入射しなくなるので、直接
光が検出レンズ群６Ｃに入射した場合に生じる検出レン
ズ群６Ｃ内のレンズ表面での不要な迷光（ノイズ）など
が発生しなくなるので、１次元アレイ型検出器８は被検
査試料５の表面で散乱又は偏向した散乱光又は偏向光だ
けをノイズのない状態で高精度に検出することができる
ようになる。また、遮光板７２を検出レンズ群６Ｃの外
側に配置することによって、遮光板７２の製造や配設を
簡単化することでがきる。

【００３１】図７は、被検査試料５の表面状態における
図２の散乱光偏向光検出器２８の出力波形の概略を示す
図である。凸部９１では、散乱光偏向光検出器２８の出
力Ｖ１は凸部９１の形状に応じて増加している。傷部９
２、異物付着部９３及び凹凸部９４でも同様に散乱光偏
向光検出器２８の出力Ｖ１は欠陥形状に応じて増加して
いる。一方、黒色部９５のような薄膜状で透過又は反射
率のみが正常と異なる欠陥が被検査試料上に存在する場
合には、その部分で散乱光や偏向光は発生しないので、
散乱光偏向光検出器２８の出力Ｖ１の変動は微弱なもの
となる。このように各欠陥の形状に応じて出力Ｖ１が得
られるので、これに基づいて被検査試料に発生している
欠陥を認識することが可能となる。

【００３２】図８は、本発明に係る欠陥検査装置に係る
欠陥検出方式の２通りの方法を示す図である。図８
（Ａ）は図１Ａ、図１Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、図
４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂにそれぞれ示
した光学系に係るものであり、被検査試料５が透過材料
でできている場合に適用可能な透過検出法である。この
透過検出法は、照明手段８１からの光束を被検査試料５
に照射して、その透過光を結像手段８２で結像させるも
のである。一方、被検査試料が不透過材料すなわち反射
材料でできている場合には、図８（Ｅ）のような反射検
出法によって、被検査試料５Ａの欠陥検査を行う。この
反射検出法の場合は、照明手段８１からの光束を被検査
試料５Ａに照射して、その反射光を結像手段８２で結像
させるものである。図８（Ｂ）〜（Ｄ）は、透過検出法
において照明光束がどのようにして被検査試料を透過す
るのか、その光軸付近の光束の概略を示す図である。図
８（Ｂ）は、被検査試料が正常な場合を示し、照明光束
はその入射角度を維持したまま被検査試料を透過し、結
像手段８２に入射する。図８（Ｃ）は、被検査試料に凹
凸欠陥部が存在する場合を示し、照明光束は凹凸欠陥部
で入射角度とは異なった角度を持って透過し、結像手段
８２に入射する。図８（Ｄ）は、被検査試料に傷（異
物）欠陥が存在する場合を示し、照明光束は傷（異物）
欠陥の各部分で複雑に散乱し、その散乱光の一部が結像
手段８２に入射する。図８（Ｆ）〜（Ｈ）は、反射検出
法において照明光束がどのようにして被検査対象から反
射するのか、その光軸付近の光束の概略を示す図であ
る。図８（Ｆ）は、被検査試料が正常な場合を示し、照
明光束はその入射角度を維持したまま被検査試料で反射
し、結像手段８２に入射する。図８（Ｇ）は、被検査試
料に凹凸欠陥部が存在する場合を示し、照明光束は凹凸
欠陥部で入射角度とは異なった角度を持って反射し、結
像手段８２に入射する。図８（Ｈ）は、被検査試料に傷
（異物）欠陥が存在する場合を示し、照明光束は傷（異
物）欠陥の各部分で複雑に乱反射（散乱）し、その反射
光の一部が結像手段８２に入射する。なお、透過検出法
によって検出されるものとしては、半導体用ホトマス
ク、ＬＣＤ電極基板、ＬＣＤ用カラーフィルタ基板、デ
ィスク用ガラス基板、半導体用ホトマスク基板、ＬＣＤ
用偏光板、ＬＣＤ，ＳＴＮ用位相差板がある。また、反
射検出法によって検出されるものとしては、ＢＧＡ（ボ
ールグリッドアレイ基板）、半導体用Ｓｉウェハ、ＰＤ
Ｐ用基板、ディスク用Ａｌ基板などがある。

【００３３】図９は、遮光板７の変形例を示す図であ
り、Ｚ方向から観察した形状を示すものである。図９
（Ａ）は図１の遮光板７そのものの構成を示すものであ
り、中央に遮光部７Ａを有し、その周囲にリング状の光
透過部分７Ｂを有し、さらにその周囲に光遮蔽部分７Ｃ
を有する。図９（Ａ）のような形状の遮光板は、被検査
試料が鏡面平滑試料の場合に用いられる。図９（Ｂ）〜
図９（Ｄ）は図９（Ａ）の変形例を示すものである。図
９（Ｂ）の遮光板は、遮光部７Ａの形状が線状をしてい
る。図９（Ｃ）の遮光板は、遮光部７Ａの形状が十文字
をしている。図９（Ｄ）の遮光板は、遮光部７Ａが一直
線状に並んだ複数の遮光部７Ａで構成されている。な
お、図９（Ｄ）の場合、遮光部を図９（Ｃ）のように十
文字上に配列してもよい。図９（Ｂ）〜図９（Ｄ）のよ
うな形状の遮光板は、被検査試料が規則正、方向性のあ
るパターン付き試料の場合に用いられる。また、図９に
示した形状の他にも、既存のパターンに応じて遮光部の
形成を構成するようにしてもよいことは言うまでもな
い。

【００３４】遮光部７Ａと光透過部分７Ｂを入れ替えて
もよいことはいうまでもない。この場合には、１次元ア
レイ型検出器８が直接光を検出するようになる。次に、
遮光部と光透過部分とを入れ替えた場合の具体例につい
て説明する。遮光部７Ａと光透過部分７Ｂを入れ替える
と、図１０に示すような欠陥検査装置が構成されること
になる。すなわち、図１０の欠陥検査装置は、図２の散
乱光偏向光検出器２８に代えて直接光検出器２４を有
し、さらに傷・異物欠陥メモリ２Ｂに代えて黒色欠陥メ
モリ２７を有するものとなる。直接光検出器２４は被検
査試料を正常に透過又は反射した光によって生じる結像
を検出し、その検出信号Ｖ２をＡ／Ｄ変換器２５に出力
する。Ａ／Ｄ変換器２５は検出信号Ｖ２をデジタル信号
に変換して判定回路２６に出力する。判定回路２６は検
出信号Ｖ２が所定値よりも小さいかどうかを判定して、
その判定結果を示す信号を黒色欠陥メモリ２７に出力す
る。黒色欠陥メモリ２７はＸ−Ｙ軸エンコーダ２２から
の座標信号Ｘ及びＹをアドレスとして判定回路２６の判
定結果を示す信号を記憶する。なお、被検査試料５上に
繰り返しパターンや方向性のあるパターンが形成されて
いる場合には、判定回路２６の部分に隣接パターン比較
処理方式に対応した差画像回路を用いて、パターンの影
響を除去して、微小パターン欠陥を検出するようにして
もよい。黒色欠陥メモリ２７はＸ−Ｙ軸エンコーダ２２
からの座標信号Ｘ及びＹをアドレスとして判定回路２６
の判定結果を示す信号を記憶する。所定の座標信号Ｙに
対する処理が終了したら今度はその座標信号をインクリ
メントして、同様の処理を繰り返し実行し、図１１Ａ及
び図１１Ｂの被検査試料５の面全体に対応した欠陥情報
を得るようにしている。マイクロプロセッサユニット
（ＭＰＵ）２Ｃは、黒色欠陥メモリ２７からの信号に基
づいて、被検査試料の黒色欠陥を判別し、それを表示可
能なデータに変換して、表示器２Ｄに出力する。表示器
２Ｄは、ＭＰＵ２Ｃからの表示データを目視可能に表示
するディスプレイパネルである。

【００３５】図１１Ａ及び図１１Ｂは、図１０の試料搬
送部２１に保持された被検査試料５に対する各光学系の
構成を示す図であり、基本的構成は図１Ａ及び図１Ｂに
対応している。図１１Ａは光学系を＋Ｙ軸方向から見た
図であり、図１１Ｂは光学系を＋Ｘ軸方向から見た図で
ある。図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて図１Ａ及び図１Ｂ
と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、そ
の説明は省略する。図１１Ａ及び図１１Ｂの欠陥検査装
置が図１Ａ及び図１Ｂのものと異なる点、遮光板７３が
被検査試料５の表面で散乱又は偏向しなかった光すなわ
ち直接光のみを通過させるような構成になっている点で
ある。すなわち、図９（Ａ）の遮光板７の遮光部７Ａが
光透過部分となり、光透過部分７Ｂが遮光部又は光遮蔽
部分となっている点である。これによって、被検査試料
５の表面で散乱又は偏向しなかった光（直接光）だけが
遮光板７３の光透過部分を透過して、１次元アレイ型検
出器８の表面に結像するようになる。これによって、１
次元アレイ型検出器８は図１０の直接光検出器２８とし
て動作するようになる。逆に、被検査試料５の表面で散
乱又は偏向した光は、遮光板７３の光遮蔽部分によって
遮られ、１次元アレイ型検出器８の表面には結像しなく
なる。

【００３６】図１２は、図１１Ａ及び図１１Ｂのような
光学系を用いた欠陥検査装置すなわち図１０の直接光検
出器２４の出力波形Ｖ２の概略を示す図である。凸部９
１では、直接光検出器２４の出力波形Ｖ２は凸部９１の
形状に応じて減少している。傷部９２、異物付着部９３
及び凹凸部９４でも同様に直接光検出器２４の出力波形
Ｖ２は欠陥形状に応じて微小ではあるが減少している。
一方、黒色部９５のような薄膜状であって透過又は反射
率のみが正常と異なるように作用する欠陥が被検査試料
上に存在する場合には、その部分で散乱光や偏向光は発
生せず、直接光検出器２４の出力波形Ｖ２は黒色部９５
の形状に対応して大幅に減少するようになる。従って、
大幅に減少した出力波形Ｖ２に基づいて被検査試料上に
発生している黒色欠陥を容易に認識することが可能とな
る。なお、図１１Ａ及び図１１Ｂでは、図１Ａ及び図１
Ｂのように遮光板が検出レンズ群の後ろ側に位置する場
合のみを例示したが、これに限らず、遮光板は図５Ａ及
び図５Ｂのように検出レンズ群の内側に位置していても
よいし、図６Ａ及び図６Ｂのように検出レンズ群の前側
に位置していてもよいことはいうまでもない。

【００３７】図１３は、図３Ａ及び図３Ｂのような散乱
光偏向光用の２次元アレイ型検出器８Ａを用いた場合の
欠陥検査装置の構成例を示す図である。この欠陥検査装
置では２次元アレイ型検出器８Ａの出力をそれぞれ対応
する傷・異物表示用モニタ１１１に表示している。図１
４は、図１Ａ及び図１Ｂの１次元アレイ型検出器８や図
３Ａ及び図３Ｂの２次元アレイ型検出器８Ａを用いる代
わりに、これらの各位置に散乱光偏向光用スクリーン１
２１を配置した場合の欠陥検査装置の構成例を示す図で
ある。図１５は、図１１Ａ及び図１１Ｂの１次元アレイ
型検出器８に代えて直接光用の２次元アレイ型検出器８
Ａを用いた場合の欠陥検査装置の構成例を示す図であ
る。この欠陥検査装置では、２次元アレイ型検出器９の
出力をそれぞれ対応する黒色欠陥表示用モニタ１１２に
表示している。図１６は、図１１Ａ及び図１１Ｂの１次
元アレイ型検出器８や図１５の２次元アレイ型検出器８
Ａを用いる代わりに、これらの各位置に直接光用スクリ
ーン１２２を配置した場合の欠陥検査装置の構成例を示
す図である。図１３から図１６に示すような欠陥検査装
置は、検出器からの出力に複雑な信号処理を施さなくて
も目視で被検査試料５の欠陥を簡易に認識することがで
きるようになる。

【００３８】なお、上述の実施の形態では、多波長光源
１からの光束をハーフミラー４Ｂを用いて凹面反射鏡４
Ｃに反射し、凹面反射鏡４Ｃで反射した光束をハーフミ
ラーを通過させて被検査試料５に集光する場合を説明し
たが、これに限らず、図１７のように、凹面反射鏡と被
検査試料との間にハーフミラーを用いることなく、多波
長光源１からの光束を凹面反射鏡４Ｅで直接反射して、
被検査試料５に集光するようにしてもよいことはいうま
でもない。なお、照明絞り３３と凹面反射鏡４Ｅとを結
ぶ光軸と、被検査試料５と凹面反射鏡４Ｅとを結ぶ光軸
との交差角度θａは、４５度以下が望ましい。なお、図
１７では、図５Ａ及び図５Ｂの欠陥検査装置の照明手段
に適用した場合を図示しているが、図１Ａ及び図１Ｂ、
図４Ａ及び図４Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂ、図１１Ａ及び図
１１Ｂの欠陥検査装置の照明手段に適用してもよいこと
はいうまでもない。

【００３９】上述の実施の形態では、遮光板７に光を遮
光する遮光部材を用いた場合について説明したが、これ
に限らず、遮光部材に代えてハーフミラー等のように一
部透過させ、残りを反射させるものを用いてもよいし、
また、そのハーフミラーの反射率を徐々に変化させたも
のを用いてもよい。すなわち、上述の実施の形態では、
遮光と透過の２値レベルの場合について説明したが、半
透過というように濃淡を付けてもよいことはいうまでも
ない。例えば、図９（Ｃ）の場合には、中央部分の遮光
率を高く、周囲にいくほど遮光率を小さくしたり、図９
（Ｄ）の場合には、中央の円形部分の遮光率を高く、そ
の周囲の円形部分の遮光率を低くすればよい。また、上
述の実施の形態では、遮光板７に光を遮光する遮光部材
を用いた場合について説明したが、遮光部材に代えて位
相板や偏光板（検光子）などを用いてもよい。なお、位
相板を用いる場合には照明リング絞りを被検査試料５と
スリット絞り３との間に設ける必要があることは教科書
等の『位相差顕微鏡』の欄に詳しく説明があるので、こ
こでは説明を省略する。また、偏光板を用いた場合は、
照明系に偏光子を設置し、偏光照明を得ることも教科書
等の『偏光顕微鏡』の欄に詳しく説明してあるので、こ
こでは説明を省略する。また、位相板や偏光板を用いた
場合にも同様に半透過というような濃淡を付けてもよい
ことはいうまでもない。なお、位相板を用いる場合に
は、図２に示す直接光検出器２４の検出信号Ｖ１と散乱
光偏向光検出器２８の検出信号Ｖ２は、それぞれ位相差
有の検出信号Ｖ２と位相差無の検出信号Ｖ１となり、偏
光板を用いる場合には、偏光の変化有の検出信号Ｖ２と
偏光の変化無の検出信号Ｖ１となることはいうまでもな
い。このように位相板や偏光板を用いることによって、
位相シフト型ホトマスク、光学ガラス基板、位相シフト
用ホトマスク基板、薄膜付Ｓｉウェハ、ＬＣＤ配向膜な
どに対しても、それらの欠陥を検査することができる。
例えば、５５０×６５０ｍｍのＬＣＤ用偏光板、位相差
板、ガラス基板、カラーフィルタや、３００φのＬＳＩ
用Ｓｉウェハ、対角５インチのＬＳＩ用ホトマスクや対
角４０インチのＰＤＰ用ガラス基板、電極基板や、３．
５インチ直径のＤＶＤ用ポリカーボーネート基板や、５
インチ直径のＭｏ（光磁気）ディスク用ポリカーボネー
ト基板などの大面積のパンーン無しとパターン付きの試
料５の全面を一括して検査することが可能である。試料
５表面上に、薄膜や色フィルタが無い場合には、広い波
長分布の多波長光源１を用いる必要はなく、多波長光源
１はシングルモード又はマルチモードの半導体レーザや
ガスレーザの発振波長、超高圧水銀ランプのｅ線スペク
トルなどの狭い波長の分布の多波長光源１も使用可能で
ある。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、小口径結像レンズを用
いて広視野結像を可能とし、欠陥検査装置全体の低コス
ト化を図ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】 第１の実施の形態に係る欠陥検査装置の各
光学系のＸ軸方向から見た概略構成を示す図である。

【図１Ｂ】 第１の実施の形態に係る欠陥検査装置の各
光学系のＹ軸方向から見た概略構成を示す図である。

【図１Ｃ】 図１Ａ及び図１Ｂの凹面反射鏡を凸レンズ
に置き換えた場合の概念図を示す図である。

【図２】 液晶ディスプレイのカラーフィルタ基板及び
画素電極基板上の欠陥や異物を被検査試料表面を透過又
は反射した散乱光又は偏向光によって検出する欠陥検査
装置全体の概略構成を示す図である。

【図３Ａ】 第２の実施の形態に係る欠陥検査装置の各
光学系のＸ軸方向から見た概略構成を示す図である。

【図３Ｂ】 第２の実施の形態に係る欠陥検査装置の各
光学系のＹ軸方向から見た概略構成を示す図である。

【図４Ａ】 第３の実施の形態に係る欠陥検査装置の各
光学系のＸ軸方向から見た概略構成を示す図である。

【図４Ｂ】 第３の実施の形態に係る欠陥検査装置の各
光学系のＹ軸方向から見た概略構成を示す図である。

【図４Ｃ】 図４Ａ及び図４Ｂの凹面反射鏡を凸レンズ
に置き換えた場合の概念図を示す図である。

【図５Ａ】 第４の実施の形態に係る欠陥検査装置の各
光学系のＸ軸方向から見た概略構成を示す図である。

【図５Ｂ】 第４の実施の形態に係る欠陥検査装置の各
光学系のＹ軸方向から見た概略構成を示す図である。

【図６Ａ】 第５の実施の形態に係る欠陥検査装置の各
光学系のＸ軸方向から見た概略構成を示す図である。

【図６Ｂ】 第５の実施の形態に係る欠陥検査装置の各
光学系のＹ軸方向から見た概略構成を示す図である。

【図７】 被検査試料の表面状態における図２の散乱光
偏向光検出器の出力波形の概略を示す図である。

【図８】 本発明に係る欠陥検査装置に係る欠陥検出方
式の２通りの方法を示す図である。

【図９】 遮光板の変形例を示す図である。

【図１０】 液晶ディスプレイのカラーフィルタ基板及
び画素電極基板上の欠陥や異物を被検査試料表面を透過
又は反射した直接光によって検出する欠陥検査装置全体
の概略構成を示す図である。

【図１１Ａ】 第６の実施の形態に係る欠陥検査装置の
各光学系のＸ軸方向から見た概略構成を示す図である。

【図１１Ｂ】 第６の実施の形態に係る欠陥検査装置の
各光学系のＹ軸方向から見た概略構成を示す図である。

【図１２】 被検査試料の表面状態における図１０の直
接光検出器の出力波形の概略を示す図である。

【図１３】 図２の欠陥検査装置の別の構成例を示す図
である。

【図１４】 図２の欠陥検査装置のさらに別の構成例を
示す図である。

【図１５】 図１０の欠陥検査装置の別の構成例を示す
図である。

【図１６】 図１０の欠陥検査装置のさらに別の構成例
を示す図である。

【図１７】 この発明の実施の形態に係る欠陥検査装置
の照明手段の変形例を示す図である。

【符号の説明】

１…光源、２…集光レンズ、３，３Ｂ…スリット絞り、
Ｓ，ＳＢ…スリット、３Ａ…方形開口スリット絞り、Ｓ
Ａ…方形開口スリット、３３…照明絞り、４Ａ…補助集
光レンズ、４Ｂ…ハーフミラー、４Ｃ，４Ｄ…凹面反射
鏡、５…透過材料型被検査試料、５Ａ…反射材料型被検
査試料、６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ…検出レンズ群、７，７
１，７２，７３…遮光板、７０…集光位置、７Ａ…遮光
部、７Ｂ…光透過部分、７Ｃ…光遮蔽部分、８…１次元
アレイ型検出器、８Ａ…２次元アレイ型検出器、２１試
料搬送部、２２…Ｘ−Ｙ軸エンコーダ、２３…検出器駆
動回路、２４…直接光検出器、２５，２９…Ａ／Ｄ変換
器、２６，２Ａ…判定回路、２７…黒色欠陥メモリ、２
８……散乱光偏向光検出器、２Ｂ…傷・異物欠陥メモ
リ、２Ｃ…ＭＰＵ、２Ｄ…表示器、８１…照明手段、８
２…結像手段、１１１…傷・異物表示用モニタ、１１２
…黒色欠陥表示用モニタ、１２１…散乱・偏向光用スク
リーン、１２２、直接光用スクリーン

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて
   被検査試料に照射する照明手段と、 前記被検査試料に照射された前記照明光の透過光又は反
   射光を結像レンズを用いて結像し、その像を１次元アレ
   イ型検出器で検出する結像手段と、 前記検出器から出力される信号を処理して、前記被検査
   試料上の欠陥を検出する信号処理手段と、 前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とか
   ら構成される被検査試料の欠陥検査装置であって、 前記照明手段の前記照明光は前記被検査試料上の各点に
   収束する光束より構成され、前記凹面反射鏡は、前記被
   検査試料上の各点における入射又は射出する前記照明光
   の光束の最大錐角である光束角度が前記結像レンズの開
   口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が
   前記被検査試料上の線状領域を含む領域を照射するよう
   になし、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズ
   の瞳近傍に収差なく集光するように構成されており、 前記結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された
   射出瞳以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前
   記線状領域における前記照明光の透過光又は反射光の一
   部を遮光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光
   によって結像される線状領域の像を前記１次元アレイ型
   検出器で検出し、 前記信号処理手段は、前記１次元アレイ型検出器からの
   検出信号に基づいて前記被検査試料の欠陥を検出し、 前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線
   状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料
   を連続的に搬送することを特徴とする欠陥検査装置。
2. 【請求項２】 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて
   被検査試料に照射する照明手段と、 前記被検査試料に照射された前記照明光の透過光又は反
   射光を結像レンズを用いて結像し、その像を１次元アレ
   イ型検出器で検出する結像手段と、 前記１次元アレイ型検出器から出力される信号を処理し
   て、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示
   手段と、 前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とか
   ら構成される被検査試料の欠陥検査装置であって、 前記照明手段の前記照明光は前記被検査試料上の各点に
   収束する光束より構成され、前記凹面反射鏡は、前記被
   検査試料上の各点における入射又は射出する前記照明光
   の光束の最大錐角である光束角度が前記結像レンズの開
   口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が
   前記被検査試料上の線状領域を含む領域を照射するよう
   になし、前記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズ
   の瞳近傍に収差なく集光するように構成されており、 前記結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された
   射出瞳以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前
   記線状領域における前記照明光の透過光又は反射光の一
   部を遮光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光
   によって結像される線状領域の像を前記１次元アレイ型
   検出器で検出し、 前記表示手段は、前記１次元アレイ型検出器からの検出
   信号に基づいて前記被検査試料の欠陥を判別可能に表示
   し、 前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線
   状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料
   を連続的に搬送することを特徴とする欠陥検査装置。
3. 【請求項３】 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて
   被検査試料に照射する照明手段と、 前記照明手段によって前記被検査試料に照射された照明
   光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を
   ２次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、 前記２次元アレイ型検出器から出力される信号を処理し
   て、前記被検査試料上の欠陥を検出する信号処理手段と
   から構成される被検査試料の欠陥検査装置であって、 前記照明手段の前記照明光は前記被検査試料上の各点に
   収束する光束より構成され、前記凹面反射鏡は、前記被
   検査試料上の各点における入射又は射出する前記照明光
   の光束の最大錐角である光束角度が前記結像レンズの開
   口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が
   前記被検査試料上の面状領域を照射するようになし、前
   記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に
   収差なく集光するように構成されており、 前記結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された
   射出瞳以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前
   記面状領域における前記照明光の透過光又は反射光の一
   部を遮光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光
   によって結像される面状領域の像を前記２次元アレイ型
   検出器で検出し、 前記信号処理手段は、前記２次元アレイ型検出器からの
   検出信号に基づいて前記被検査試料の欠陥を検出するこ
   とを特徴とする欠陥検査装置。
4. 【請求項４】 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて
   被検査試料に照射する照明手段と、 前記照明手段によって前記被検査試料に照射された照明
   光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を
   スクリーン上に表示する欠陥検査装置であって、 前記照明手段の前記照明光は前記被検査試料上の各点に
   収束する光束より構成され、前記凹面反射鏡は、前記被
   検査試料上の各点における入射又は射出する前記照明光
   の光束の最大錐角である光束角度が前記結像レンズの開
   口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が
   前記被検査試料上の面状領域を照射するようになし、前
   記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に
   収差なく集光するように構成されており、 前記結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された
   射出瞳以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前
   記面状領域における前記照明光の透過光又は反射光の一
   部を遮光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光
   によって結像される面状領域の像をスクリーン上に結像
   させ、前記スクリーン上の画像に基づいて前記被検査試
   料の欠陥を目視可能にしたことを特徴とする欠陥検査装
   置。
5. 【請求項５】 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて
   被検査試料に照射する照明手段と、 前記照明手段によって前記被検査試料に照射された照明
   光の透過光又は反射光を結像レンズで結像し、その像を
   ２次元アレイ型検出器で検出する結像手段と、 前記２次元アレイ型検出器から出力される信号を処理し
   て、前記被検査試料上の欠陥を視認可能に表示する表示
   手段とから構成される被検査試料の欠陥検査装置であっ
   て、 前記照明手段の前記照明光は前記被検査試料上の各点に
   収束する光束より構成され、前記凹面反射鏡は、前記被
   検査試料上の各点における入射又は射出する前記照明光
   の光束の最大錐角である光束角度が前記結像レンズの開
   口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が
   前記被検査試料上の面状領域を照射するようになし、前
   記照明光の光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に
   収差なく集光するように構成されており、 前記結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された
   射出瞳以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前
   記面状領域における前記照明光の透過光又は反射光の一
   部を遮光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光
   によって結像される面状領域の像を前記２次元アレイ型
   検出器で検出し、 前記表示手段は、前記２次元アレイ型検出器からの検出
   信号に基づいて前記被検査試料の欠陥を判別可能に表示
   することを特徴とする欠陥検査装置。
6. 【請求項６】 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて
   被検査試料に照射する照明手段と、 前記被検査試料に照射された前記照明光の透過光又は反
   射光を結像レンズを用いて結像し、その像を１次元アレ
   イ型検出器で検出する結像手段と、 前記検出器から出力される信号を処理して、前記被検査
   試料上の欠陥を検出する信号処理手段と、 前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とか
   ら構成される被検査試料の欠陥検査装置であって、 前記照明手段の前記照明光は前記被検査試料上の各点に
   収束する光束より構成され、前記凹面反射鏡は、前記被
   検査試料上の各点における入射又は射出する前記照明光
   の光束の最大錐角である光束角度が前記結像レンズの開
   口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が
   前記被検査試料上の前記結像レンズの口径よりも長い線
   状領域を含む領域を照射するようになし、前記照明光の
   光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に収差なく集
   光するように構成されており、 前記結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された
   射出瞳以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前
   記線状領域における前記照明光の透過光又は反射光の一
   部を遮光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光
   によって結像される線状領域の像を前記１次元アレイ型
   検出器で検出し、 前記信号処理手段は、前記１次元アレイ型検出器からの
   検出信号に基づいて前記検査試料の欠陥を検出し、 前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線
   状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料
   を連続的に搬送することによって、前記結像レンズの口
   径よりも広い領域における前記被検査試料上の各種欠陥
   を検査する欠陥検査装置。
7. 【請求項７】 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて
   被検査試料に照射する照明手段と、 前記被検査試料に照射された前記照明光の透過光又は反
   射光を結像レンズを用いて結像し、その像を１次元アレ
   イ型検出器で検出する結像手段と、 前記検出器から出力される信号を処理して、前記被検査
   試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段と、 前記被検査試料を所定方向に搬送する試料搬送手段とか
   ら構成される被検査試料の欠陥検査装置であって、 前記照明手段の前記照明光は前記被検査試料上の各点に
   収束する光束より構成され、前記凹面反射鏡は、前記被
   検査試料上の各点における入射又は射出する前記照明光
   の光束の最大錐角である光束角度が前記結像レンズの開
   口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が
   前記被検査試料上の前記結像レンズの口径よりも長い線
   状領域を含む領域を照射するようになし、前記照明光の
   光束のそれぞれが前記結像レンズの瞳近傍に収差なく集
   光するように構成されており、 前記結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された
   射出瞳以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前
   記線状領域における前記照明光の透過光又は反射光の一
   部を遮光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光
   によって結像される線状領域の像を前記１次元アレイ型
   検出器で検出し、 前記表示手段は、前記１次元アレイ型検出器からの信号
   に基づいて前記被検査試料の欠陥を判別可能に表示し、 前記試料搬送手段は、前記照明光によって照射される線
   状領域の長手方向に対して垂直な方向に前記被検査試料
   を連続的に搬送することによって、前記結像レンズの口
   径よりも広い領域に渡って前記被検査試料上の各種欠陥
   を検査する欠陥検査装置。
8. 【請求項８】 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて
   被検査試料に照射する照明手段と、 前記被検査試料に照射された前記照明光の透過光又は反
   射光を結像レンズを用いて結像し、その像を２次元アレ
   イ型検出器で検出する結像手段と、 前記検出器から出力される信号を処理して、前記被検査
   試料上の欠陥を検出する信号処理手段とから構成される
   被検査試料の欠陥検査装置であって、 前記照明手段の前記照明光は前記被検査試料上の各点に
   収束する光束より構成され、前記凹面反射鏡は、前記被
   検査試料上の各点における入射又は射出する前記照明光
   の光束の最大錐角である光束角度が前記結像レンズの開
   口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が
   前記被検査試料上の前記結像レンズの口径よりも広い面
   状領域を照射するようになし、前記照明光の光束のそれ
   ぞれが前記結像レンズの瞳近傍に収差なく集光するよう
   に構成されており、 前記結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された
   射出瞳以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前
   記面状領域における前記照明光の透過光又は反射光の一
   部を遮光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光
   によって結像される面状領域の像を前記２次元アレイ型
   検出器で検出し、 前記信号処理手段は、前記２次元アレイ型検出器からの
   検出信号に基づいて前記結像レンズの口径よりも広い領
   域における前記被検査試料上の欠陥を検出することを特
   徴とする欠陥検査装置。
9. 【請求項９】 光源からの照明光を凹面反射鏡を用いて
   被検査試料に照射する照明手段と、 前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光
   を結像レンズで結像し、その像を２次元スクリーン上に
   表示する欠陥検査装置であって、 前記照明手段の前記照明光は前記被検査試料上の各点に
   収束する光束より構成され、前記凹面反射鏡は、前記被
   検査試料上の各点における入射又は射出する前記照明光
   の光束の最大錐角である光束角度が前記結像レンズの開
   口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が
   前記被検査試料上の前記結像レンズの口径よりも広い面
   状領域を照射するようになし、前記照明光の光束のそれ
   ぞれが前記結像レンズの瞳近傍に収差なく集光するよう
   に構成されており、 前記結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された
   射出瞳以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前
   記面状領域における前記照明光の透過光又は反射光の一
   部を遮光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光
   によって結像される面状領域の像を前記スクリーン上に
   結像させ、前記スクリーン上の画像に基づいて前記被検
   査試料の欠陥を目視可能にしたことを特徴とする欠陥検
   査装置。
10. 【請求項１０】 光源からの照明光を凹面反射鏡を用い
    て被検査試料に照射する照明手段と、 前記被検査試料に照射された照明光の透過光又は反射光
    を結像レンズで結像し、その像を２次元アレイ型検出器
    で検出する結像手段と、 前記検出器から出力される信号を処理して、前記被検査
    試料上の欠陥を視認可能に表示する表示手段とから構成
    される被検査試料の欠陥検査装置であって、 前記照明手段の前記照明光は前記被検査試料上の各点に
    収束する光束より構成され、前記凹面反射鏡は、前記被
    検査試料上の各点における入射又は射出する前記照明光
    の光束の最大錐角である光束角度が前記結像レンズの開
    口角度よりも小さくなるように構成され、前記照明光が
    前記被検査試料上の前記結像レンズの口径よりも広い面
    状領域を照射するようになし、前記照明光の光束のそれ
    ぞれが前記結像レンズの瞳近傍に収差なく集光するよう
    に構成されており、 前記結像手段は、前記結像レンズの瞳近傍に設置された
    射出瞳以下の大きさの透過部と、前記被検査試料上の前
    記面状領域における前記照明光の透過光又は反射光の一
    部を遮光する遮光部とを備え、前記透過部を通過した光
    によって結像される面状領域の像を前記２次元アレイ型
    検出器で検出し、 前記表示手段は、前記２次元アレイ型検出器からの検出
    信号に基づいて前記結像レンズの口径よりも広い領域に
    おける前記被検査試料の欠陥を判別可能に表示すること
    を特徴とする欠陥検査装置。
11. 【請求項１１】 前記遮光部は前記被検査試料の透過光
    又は反射光のうち前記被検査試料を正常に透過した光又
    は反射した光を遮光し、前記透過部は前記被検査試料表
    面の欠陥に起因する散乱光又は偏向光を前記１次元アレ
    イ型検出器又は前記２次元アレイ型検出器に導くことを
    特徴とする前記請求項１から請求項１０までのいずれか
    １に記載の欠陥検査装置。
12. 【請求項１２】 前記遮光部は前記被検査試料の透過光
    又は反射光のうち前記被検査試料表面の欠陥に起因する
    散乱光又は偏向光を遮光し、前記透過部は前記被検査試
    料を正常に透過した光又は反射した光を前記１次元アレ
    イ型検出器又は前記２次元アレイ型検出器に導くことを
    特徴とする前記請求項１から請求項１０までのいずれか
    １に記載の欠陥検査装置。