JPS62197751A

JPS62197751A - 物体の欠陥検査装置

Info

Publication number: JPS62197751A
Application number: JP3953186A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Terada; 茂樹寺田; Akira Ono; 明小野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-02-25
Filing date: 1986-02-25
Publication date: 1987-09-01
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPH0795038B2

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）この発明は、たとえばネサ膜Ｎ橿の短絡欠陥状態を光学
的に検査する物体の欠陥検査装置に関する。

（従来の技術）物体に存在する欠陥を光学的に検査する装置として、第
４図に示す検査装置が知られている。

すなわち、１はレーザ発振器であり、このレーザ発振器
１から発振されたレーザビームＬをガルバノミラ−から
なるビームスキャナ２によって走査させ、この走査光を
集光レンズ３によって集光させて物体４の表面に照射す
る走査光学系５が設けられている。また、この物体４を
経てきた光、つまり物体４から発生した散乱ビームを検
出光学系６またはビーム軸から離れた検出器７によって
検出するようになっている。前記検出光学系６は、リレ
ーレンズ８．９、マスク１０および検出器１１によって
構成され、前記ビームスキャナ２の像をマスク１０の位
置に作り、物体４を経て散乱されないビームをマスク１
０によってしゃ断し、物体４の像をリレーレンズ８．９
によって前記検出器１１に作ってこれを検出するように
したものである。

このように構成された物体の欠陥検査装置を用いて第５
図に示すようにネサ膜電極の短絡欠陥状態を検査する場
合には、そのネサ膜電極１２・・・の表面でレーザビー
ムＬを走査させることにより、散乱と一ムを検出器６も
しくは１１によって検出することができる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、前述のように構成された欠陥検査装置を
用いてネサ膜電極１２・・・の欠陥１４を検査する場合
にはつぎのような問題点がある。すなわち、ネサ膜電極
１２・・・は通常、その幅が約４５０ミクロンで、これ
らの間は約６５ミクロンの絶縁部１３・・・によって絶
縁されている。１４はネサ膜電極１２に存在している欠
陥であり、絶縁部１３を亘って短絡されている。このよ
うな欠陥１４を前記検査装置によって検査しようとして
も、ネサ膜電極１２は均一な厚さであるために散乱ご一
ムが弱く、信号のＳＮ比が悪い。そこで、感度を上げる
ために走査ビームを絞ると、ネサ膜電極１２の表面に存
在するゴミによって散乱ビームが発生し、ゴミと欠陥１
４との区別がつかず、欠陥検出の信頼性が悪いという欠
点がある。また、前述のような検出光学系６はビームが
走査されると、検出器１１上の物体４の像が変化するた
め検出器１１を大形化する必要があり、構成が複雑化す
るという欠点がある。

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、物体に存在する欠陥のみを確実に
検出することができ、検査の信頼性を向上することがで
きるとともに、構成の簡素化を図ることができる物体の
検査装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段及び作用）この発明は、
走査光学系を検出すべき欠陥と同程度の大きさのスポッ
ト径にレーザビームを集光する集光レンズと物体上で走
査させるビームスキャナとによって構成し、検出光学系
を散乱されずに前記物体を経てきた光をしゃ断するマス
クと散乱ビームのみを検出器に透過させるスリットおよ
び走査面では前記ビームスキャナおよび前記検出器前の
スリットに焦点を持ち、走査面と垂直な面では物体およ
び検出器前のスリットに焦点を持つレンズとから構成し
、物体上に存在するゴミに影響されることなく、欠陥の
みを検出することができるように構成したことにある。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は第１の実施例を示すもので、透過型検査装置に
実施した状態を示す、、Ａは走査光学系であり、Ｂは検
出光学系である。まず、走査光学系Ａについて説明する
と、２１はレーザ発振器である。このレーザ発振器２１
から発振されたレーザビームＬはミラー２２によって反
射され、ガルバノミラ−からなるビームスキャナ２３に
導かれる。そして、このビームスキャナ２３によってレ
ーザビームＬが走査されるようになっている。この走査
ビームの光軸上には集光レンズ２４が設けられ、この集
光レンズ２４は焦点を前記ビームスキャナ１３の走査軸
に一致させであるとともに、被検査物であるネサ膜電極
等の物体２５上に後述する所定のスポット径りで集光す
るように配置されている。つぎに、検出光学系Ｂについ
て説明すると、２６は前記ビームスキャナ２３によって
走査されるスポット径り以上の幅を有する細長い形状の
マスクであり、前記物体２５の後方に設置されている。

このマスク２６のさらに後方には前記物体２５に焦点を
一致させたレンズ２７が設けられ、このレンズ２７より
後方にはシリンドリカルレンズ２８、スリット２９およ
び検出器３０が設置されている。前記レンズ２７の検出
器３０側の焦点位置はレンズ２７単体ではスリット２９
上にあるが、スリット２９は前記ビームスキャナ２３に
よって与えられる走査ビームの走査面に平行になってい
て、ビームスキャナ２３の走査軸と両光学系Ａ、Ｂによ
って像対応の位置にある。また、走査面と垂直な面につ
いては前記スリット２９はシリンドリカルレンズ２８の
効果で検出光学系Ｂによって物体２５の面と像対応とな
っている。シリンドリカルレンズ２８は軸を走査面と垂
直な面と一致させてあり、その焦点は前記スリット２つ
上にある。また、検出器３０は光電変換素子でスリット
２９の直後に位置しており、この検出器３０はこの出力
信号を増幅器３１によって増幅してコンパレータ３２に
入力され、ここで比較信号Ｓと比較して検出信号を得る
電気回路３３に接続されている。

また、前記走査光学系Ａの集光レンズ２４によって集光
される走査ビームのスポット径りは、物体２５上に存在
するゴミを検出することがないように設定されている。

つまり、通常のゴミのサイズは数ミクロンであり、この
ゴミによる散乱ビーム強度はゴミの径とそれに当たるス
ポット径の比にも比例して強くなる。そこで、ネサ膜電
極１２の絶縁部１３を亘って短絡されている欠陥１４の
大きさ程度にスポット径りを合せて欠陥１４に対するス
ポット径りの割合いを大きくすることによって欠陥１４
による信号をゴミの信号より強くしている。すなわち、
走査ビームのスポット径りをネサ膜電極１２の幅である
４５０ミクロン程度とした。

つぎに、前述のように構成された物体の検査装置の作用
について説明する。レーザ発振器２１から発振されたレ
ーザビームＬはビームスキャナ２３によって集光レンズ
２４に収まるように走査され、この集光レンズ２４によ
って平行に走査されるように屈折される。集光レンズ２
４によって集光された集光ビームは物体２５上に照射さ
れる。

この物体２５上のスポット径りは前述したように物体２
５上の特定の欠陥サイズ（４５ｏミクロン程度）に集光
されるため、このサイズ以下のゴミに対しては感度が落
ちる。一方、検出光学系Ｂは前記ビームスキャナ２３の
走査軸とスリット２９が像対応であるように配置されて
いるのでビームはスリット２９上では１点であって常に
静止している。また、走査面に垂直な面では物体２５と
スリット２９が像対応であるようになっているので物体
２５による散乱ビームはスリット２９上に集光する。こ
のようにスリット２９は物体２５によって散乱されたビ
ームの幅で走査面に垂直で、レンズ２７およびシリンド
リカルレンズ２８によって光軸上に集まるものだけを選
択し、他の光をしゃ断する。これによって物体２５から
の散乱ビームの極大値を１点で１つの検出器３０に導く
ことができる。この検出器３０からの信号は増幅器３１
によって増幅されたのち、コンパレータ３２で比較信号
Ｓとそのレベルを比較し、比較信号より入力信号のレベ
ルが高いときにはコンパレータ３２より信号が出力され
る。これにより得たいレベルの欠陥のみを検出信号とし
て得ることができる。

第２図および第３図は第２の実施例を示すもので、反射
型検査装置に実施した状態を示す。走査光学系Ａおよび
検出光学系Ｂの基本的構成は透過型と同一であり、同一
構成部分に同一符号を付して説明を省略する。この実施
例は液晶パネル検査に応用したものであり、ガラス基板
からなる物体２５の表面２５ａに集光された集光ビーム
は実線で示すような表面反射光３４となり、物体２５を
透過して裏面２５ｂで反射した裏面反射光３５は破線で
示すように検出光学系Ｂに入光する。この場合、物体２
５の裏面２５ｂに存在する欠陥３６によって反射する散
乱ビームの中心軸が表面２５ａのそれと異なる方向にな
るためスリット２９でこれをしゃ断することができ、第
１の実施例と同様に物体２５によって散乱された散乱ビ
ームのみがスリット２９上に集光することになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、物体上で走査
する集光ビームのスポット径を、物体上に存在する特定
の欠陥サイズと同程度にすることによって物体上のゴミ
や傷等に影響されることなく、欠陥のみを確実に検出す
ることかできる。しかも、検出器は１点で受光するため
感度分布による影響を受けないため均一が信号が得られ
、また小型化を図ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示す欠陥検査装置の
構成図、第２図はこの発明の第２の実施例を示す欠陥検
査装置の構成図、第３図は同じく一部を拡大した説明図
、第４図は従来の欠陥検査装置の構成図、第５図はネサ
Ｉｌ！電極に存在した欠陥状態を示す説明図である。Ａ・・・走査光学系、Ｂ・・・検出光学系、２３・・・
ビームスキャナ、２４・・・集光レンズ、２５・・・物
体、２６・・・マスク、２７・・・レンズ、２８・・・
シリンドリカルレンズ、２つ・・・スリット、３０・・
・検出器、３３・・・電気回路。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）物体上でレーザビームを走査させる走査光学系と
、前記物体を経てきた光を検出して物体上に存在する欠
陥を検査する検出光学系とからなる物体の欠陥検査装置
において、前記走査光学系を、検出すべき欠陥と同程度
の大きさのスポット径にレーザビームを集光する集光レ
ンズと、前記物体上で前記レーザビームを走査させるビ
ームスキャナとによって構成し、前記検出光学系を、散
乱されずに前記物体を経てきた光をしゃ断するマスクと
、散乱ビームのみを検出器に透過させるスリットと、こ
のスリットと前記マスク間に設けられ前記ビームスキャ
ナの走査面上では前記ビームスキャナおよび検出器前の
スリットに焦点を持ち、前記走査面と垂直な面上では前
記物体および検出器前のスリットに焦点を持つ光学系と
から構成し、前記検出器にはこの検出器から得られた信
号を比較信号と比較して欠陥検出信号を得る電気回路を
設けたことを特徴とする物体の欠陥検査装置。
（２）検出光学系は、物体からの透過ビームもしくは反
射ビームを検出することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の物体の欠陥検査装置。