(57)【要約】【課題】薄板の透明基板で、検査中に基板の上下動が起こっても、裏面欠陥の影響を確実に排除して表面の欠陥だけを検出可能にする。【解決手段】平面内で移動可能なステージ部に光学的に透明な基板を載置して一方向に移動させ、このステージ部で一方向に移動させた基板の表面に斜め方向から光を照射し、この光が照射された基板で散乱した光の像を検出器で検出し、光が照射された基板の表面の高さを検出し、検出器で検出した基板で散乱した光の像の検出信号を処理して基板の表面の欠陥を検出する透明基板の欠陥検査方法において、検出した基板の表面の高さの情報に基づいて基板の表面に斜め方向から照射する光の入射角度を調整すること、または、基板の表面の高さの変化に応じた散乱光像の結像位置と検出器の位置とを合わせることにより、検出器で基板の表面の欠陥の散乱光の像を検出するようにした。【選択図】  図１
2014062771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的に透明な基板を載置して平面内で移動可能なステージ部と、
該ステージ部に載置されて光学的に透明な基板の表面に斜め方向から光を照射する照明光学系と、
該照明光学系により光が照射された前記光学的に透明な基板で散乱した光の像を検出する検出器を有する散乱光検出光学系と、
前記照明光学系により光が照射された前記光学的に透明な基板の表面の高さを検出する高さ検出系と、
前記散乱光検出光学系で検出した前記光学的に透明な基板で散乱した光の検出信号を処理して前記基板の表面の欠陥を検出する信号処理部と、
前記ステージ部と前記照明光学系部と前記散乱光検出光学系部と前記高さ検出系と前記信号処理部とを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記高さ検出系で検出した前記光学的に透明な基板の表面の高さ情報に基づいて前記照明光学系を制御して、前記光学的に透明な基板の表面に斜め方向から照射する光の入射角度を調整することにより、前記散乱光検出光学系の検出器に前記光学的に透明な基板の表面の像を投影することを特徴とする透明基板の欠陥検査装置。
【請求項２】
前記照明光学系は、照明光を発射する光源と、該光源から発射された照明光をコリメートするレンズと、該レンズを透過した光の光路を変換する鏡と、該鏡の傾き角度を調整する角度可変機構とを備え、前記制御部は、前記高さ検出系で検出した前記光学的に透明な基板の表面の高さ情報に基づいて前記照明光学系の角度可変機構を制御して、前記光学的に透明な基板の表面に斜め方向から照射する光の入射角度を調整することを特徴とする請求項１記載の透明基板の欠陥検査装置。
【請求項３】
前記照明光学系は、照明光を発射する光源と、該光源の位置を移動させる移動機構と、前記光源から発射された照明光をコリメートするレンズと、該レンズを透過した光の光路を変換する鏡とを備え、前記制御部は、前記高さ検出系で検出した前記光学的に透明な基板の表面の高さ情報に基づいて前記照明光学系の移動機構を制御して、前記光源の位置を変化させることにより前記光学的に透明な基板の表面に斜め方向から照射する光の入射角度を調整することを特徴とする請求項１記載の透明基板の欠陥検査装置。
【請求項４】
光学的に透明な基板を載置して平面内で移動可能なステージ部と、
該ステージ部に載置されて光学的に透明な基板の表面に斜め方向から光を照射する照明光学系と、
該照明光学系により光が照射された前記光学的に透明な基板で散乱した光の像を検出する検出器を有する散乱光検出光学系と、
前記照明光学系により光が照射された前記光学的に透明な基板の表面の高さを検出する高さ検出系と、
前記散乱光検出光学系で検出した前記光学的に透明な基板で散乱した光の検出信号を処理して前記基板の表面の欠陥を検出する信号処理部と、
前記ステージ部と前記照明光学系部と前記散乱光検出光学系部と前記高さ検出系と前記信号処理部とを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記高さ検出系で検出した前記光学的に透明な基板の表面の高さ情報に基づいて前記散乱光検出光学系を制御して、前記光学的に透明な基板の表面の高さの変化に応じた前記散乱光像の結像位置と前記散乱光検出光学系の検出器の位置とを合わせることを特徴とする透明基板の欠陥検査装置。
【請求項５】
前記散乱光検出光学系は、対物レンズと光を通過させるスリットが形成されたスリット部と該スリット部を前記対物レンズの光軸に直角な方向に移動させる移動機構部と結像レンズとを更に備え、前記制御部は、前記高さ検出系で検出した前記光学的に透明な基板の表面の高さ情報に基づいて前記散乱光検出光学系の前記移動機構部を制御して、前記光学的に透明な基板の表面の高さの変化に応じて変化する前記基板の表面からの散乱光像の結像位置に前記スリット部に形成されたスリットを移動させることを特徴とする請求項４記載の透明基板の欠陥検査装置。
【請求項６】
前記散乱光検出光学系は、対物レンズと前記検出器を前記対物レンズの光軸に直角な方向に移動させる移動機構部とを更に備え、前記制御部は、前記高さ検出系で検出した前記光学的に透明な基板の表面の高さ情報に基づいて前記散乱光検出光学系の前記移動機構部を制御して、前記光学的に透明な基板の表面の高さの変化に応じて変化する前記基板の表面からの散乱光像の結像位置に前記検出器の位置を移動させることを特徴とする請求項４記載の透明基板の欠陥検査装置。
【請求項７】
前記照明光学系は、一方向に長い線状の照明光を前記光学的に透明な基板の表面に斜め方向から照射し、前記散乱光検出光学系は、検出器を前記一方向に長い線状の照明光が照射された前記基板からの散乱光の像を検出する複数の画素を１次元又は２次元に配置したアレイセンサで構成したことを特徴とする請求項１又は４に記載の透明基板の欠陥検査装置。
【請求項８】
前記高さ検出系は複数の画素を１次元又は２次元状に配列して構成した検出面を有し、前記照明光学系により光が照射された前記光学的に透明な基板の表面で反射した光を前記検出面で検出することにより前記光学的に透明な基板の表面の高さを検出することを特徴とする請求項１又は４に記載の透明基板の欠陥検査装置。
【請求項９】
平面内で移動可能なステージ部に光学的に透明な基板を載置して一方向に移動させ、
該ステージ部で一方向に移動させた光学的に透明な基板の表面に斜め方向から光を照射し、
該光が照射された前記光学的に透明な基板で散乱した光の像を検出器で検出し、
前記光が照射された前記光学的に透明な基板の表面の高さを検出し、
前記検出した前記光学的に透明な基板で散乱した光の像の検出信号を処理して前記光学的に透明な基板の表面の欠陥を検出する透明基板の欠陥検査方法であって、
前記検出した基板の表面の高さの情報に基づいて前記光学的に透明な基板の表面に斜め方向から照射する光の入射角度を調整すること、または、前記光学的に透明な基板の表面の高さの変化に応じた前記散乱光像の結像位置と前記検出器の位置とを合わせることにより、前記検出器で前記光学的に透明な基板の表面の欠陥の散乱光の像を検出することを特徴とする透明基板の欠陥検査方法。
【請求項１０】
前記光学的に透明な基板の表面に斜め方向から光を照射することを、光源から発射された光の光路を鏡で変換して前記光学的に透明な基板の表面に斜め方向から光を照射することにより行い、前記検出した基板の表面の高さの情報に基づいて前記光学的に透明な基板の表面に斜め方向から照射する光の入射角度を調整することを、前記検出した基板の表面の高さの情報に基づいて前記光路を変換する鏡の角度を調整することにより行うことを特徴とする請求項９記載の透明基板の欠陥検査方法。
【請求項１１】
前記光学的に透明な基板の表面に斜め方向から光を照射することを、光源から発射された光をレンズでコリメートし、該コリメートした光の光路を鏡で変換して前記光学的に透明な基板の表面に斜め方向から光を照射することにより行い、前記検出した基板の表面の高さの情報に基づいて前記光学的に透明な基板の表面に斜め方向から照射する光の入射角度を調整することを、前記光源の位置を前記レンズの光軸に直角な方向に対して変化させることにより前記光学的に透明な基板の表面に斜め方向から照射する光の入射角度を調整することにより行うことを特徴とする請求項９記載の透明基板の欠陥検査方法。
【請求項１２】
前記基板で散乱した光の像を検出器で検出することを、前記基板で散乱した光を対物レンズで集光し、該対物レンズで集光された前記基板で散乱した光の結像位置に配置したスリットを透過させ、該スリットを透過した光を結像レンズで前記検出器の検出面上に結像させることにより行い、前記光学的に透明な基板の表面の高さの変化に応じた前記散乱光像の結像位置と前記検出器の位置とを合わせることを、前記光学的に透明な基板の表面の高さの変化に応じて変化する前記対物レンズによる前記基板の表面からの散乱光の結像位置に前記スリットを移動させることにより行うことを特徴とする請求項９記載の透明基板の欠陥検査方法。
【請求項１３】
前記基板で散乱した光の像を検出器で検出することを、前記基板で散乱した光を対物レンズで集光し、該対物レンズで集光された前記基板で散乱した光の結像位置に配置したスリットを透過させ、該スリットを透過した光を結像レンズで前記検出器の検出面上に結像させることにより行い、前記光学的に透明な基板の表面の高さの変化に応じた前記散乱光像の結像位置と前記検出器の位置とを合わせることを、前記光学的に透明な基板の表面の高さの変化に応じて変化する前記基板の表面からの散乱光像の結像位置に前記検出器の位置を移動させることにより行うことを特徴とする請求項９記載の透明基板の欠陥検査方法。
【請求項１４】
前記光学的に透明な基板の表面に斜め方向から光を照射することを、一方向に長い線状の照明光を前記光学的に透明な基板の表面に斜め方向から照射することにより行い、前記光学的に透明な基板で散乱した光の像を検出器で検出することを、複数の画素を１次元又は２次元に配置したアレイセンサで構成した検出器で前記一方向に長い線状の照明光が照射された前記基板からの散乱光の像を検出することにより行うことを特徴とする請求項９記載の透明基板の欠陥検査方法。
【請求項１５】
前記光が照射された前記光学的に透明な基板の表面の高さを検出することを、前記光が照射された前記光学的に透明な基板の表面からの反射光を複数の画素を１次元又は２次元状に配列して構成した検出面を有する検出器で検出し、該検出器で検出した信号を処理することにより前記基板の表面の高さを検出することを特徴とする請求項９記載の透明基板の欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的薄い透明基板の表面に付着した異物や表面の疵や欠けなどの欠陥を裏面に付着した異物や疵などの欠陥と分離して検出する透明基板の欠陥検査装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２００４−０３７４００号公報（特許文献１）に記載されている発明がある。この公報に記載されている発明は、透明基板の付着異物を高速に検査するにあたり、表面異物と裏面異物とを分別して検出する技術が記載されている。これは、基板にレーザを斜方から照射することにより、基板表面と裏面の照射位置がずれるようにし、かつ表面の照射位置と裏面の照射位置に応じて、表面用と裏面用の各検出器の結像位置を合わせたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０３７４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されている表裏の異物信号を分離して検出する方法は、検出光学系における基板の表面の焦点位置と裏面の焦点位置とを確実に分離できるほどに基板が厚く、また基板の上下動が小さい場合には有効である。然るに、液晶ディスプレイや太陽電池などに用いられるガラス基板は年々大型化、薄板化してきており、特許文献１に記載されているような厚さ１．１ｍｍの基板に対して、０．５ｍｍ以下、更には０．２ｍｍ程度にまで薄くした基板が検討されている。これに伴い、検査装置のステージ上で基板がたわみやすくなり、基板の検査箇所により上下方向（基板の厚さ方向）のずれが起きやすくなっている。また、表面の側から照明光を斜めに照射して基板を透過した光で裏面の異物を検出する場合、表面と裏面との照射位置のずれも薄板化とともに縮小している。このため、上記特許文献１に記載されている構成を以ては、もはや表裏の異物信号を分離して検出することは困難である。
【０００５】
基板表面の高さが変動した場合に、この高さ変動を補正する方法として、基板を平面内で移動させながら基板の高さをモニタして、基板の高さ変動に応じて基板を載置するステージを上下方向に高さ制御する方法が考えられる。しかし、この方法では、比較的大きな基板を検査する場合には、基板を載置するステージの質量が大きいために、ステージを上下させる応答速度が検査に追従できなくなり、検査のスループットを低下させずに検査に必要な十分な高さ補正の精度を確保することが難しい。
【０００６】
本発明は、上記した従来技術の課題を解決して、０．５ｍｍ以下、更には０．２ｍｍ程度の薄板の透明基板の表面に付着した異物や表面の疵や欠けなどの欠陥を検査する場合に、検査中に基板の上下動が起こっても、裏面の異物や疵などの影響を確実に排除して表面の異物や疵などの欠陥だけを検出可能にする透明基板の欠陥検査装置及び方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、本発明では、透明基板の欠陥検査装置を、光学的に透明な基板を載置して平面内で移動可能なステージ部と、このステージ部に載置されて光学的に透明な基板の表面に斜め方向から光を照射する照明光学系と、この照明光学系により光が照射された光学的に透明な基板で散乱した光の像を検出する検出器を有する散乱光検出光学系と、照明光学系により光が照射された光学的に透明な基板の表面の高さを検出する高さ検出系と、散乱光検出光学系で検出した光学的に透明な基板で散乱した光の検出信号を処理する信号処理部と、ステージ部と照明光学系部と散乱光検出光学系部と高さ検出系と信号処理部とを制御する制御部とを備えて構成し、制御部は、高さ検出系で検出した光学的に透明な基板の表面の高さ情報に基づいて照明光学系を制御して光学的に透明な基板の表面に斜め方向から照射する光の入射角度を調整することにより、散乱光検出光学系の検出器に光学的に透明な基板の表面の像を投影するようにした。
【０００８】
また、上記した課題を解決するために、本発明では、透明基板の欠陥検査装置を、光学的に透明な基板を載置して平面内で移動可能なステージ部と、このステージ部に載置されて光学的に透明な基板の表面に斜め方向から光を照射する照明光学系と、この照明光学系により光が照射された光学的に透明な基板で散乱した光の像を検出する検出器を有する散乱光検出光学系と、照明光学系により光が照射された光学的に透明な基板の表面の高さを検出する高さ検出系と、散乱光検出光学系で検出した光学的に透明な基板で散乱した光の検出信号を処理する信号処理部と、ステージ部と照明光学系部と散乱光検出光学系部と高さ検出系と信号処理部とを制御する制御部とを備え、制御部は、高さ検出系で検出した光学的に透明な基板の表面の高さ情報に基づいて散乱光検出光学系を制御して、光学的に透明な基板の表面の高さの変化に応じた散乱光像の結像位置と散乱光検出光学系の検出器の位置とを合わせるようにした。
【０００９】
更に、上記した課題を解決するために、本発明では、平面内で移動可能なステージ部に光学的に透明な基板を載置して一方向に移動させ、このステージ部で一方向に移動させた光学的に透明な基板の表面に斜め方向から光を照射し、この光が照射された光学的に透明な基板で散乱した光の像を検出器で検出し、光が照射された光学的に透明な基板の表面の高さを検出し、検出器で検出した光学的に透明な基板で散乱した光の像の検出信号を処理して光学的に透明な基板の表面の欠陥を検出する透明基板の欠陥検査方法において、検出した基板の表面の高さの情報に基づいて光学的に透明な基板の表面に斜め方向から照射する光の入射角度を調整すること、または、光学的に透明な基板の表面の高さの変化に応じた散乱光像の結像位置と検出器の位置とを合わせることにより、検出器で光学的に透明な基板の表面の欠陥の散乱光の像を検出するようにした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、大形で薄板の透明基板の異物検査においても、ステージ上での基板たわみによる上下動にかかわらず、確実に基板裏面異物の影響を排除して表面異物のみを検出可能となる。これにより、液晶ディスプレイや太陽電池の品質管理が確実に行えることになり、生産性が大幅に向上可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１の透明基板付着異物検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１の基板裏面異物の信号排除の原理を説明する検出光学系のブロック図である。
【図３】実施例１の透明基板上昇時の光路変化の原理を説明する検出光学系のブロック図である。
【図４】実施例１の基板高さ変化の影響補正の原理を説明する検出光学系のブロック図である。
【図５】実施例１の動作の原理を説明する検出光学系のブロック図である。
【図６】実施例１における検査の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例１による検査の効果を説明する検出光学系のブロック図である。
【図８】実施例２の透明基板付着異物検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図９】実施例２において、鏡の傾き角度の制御を行わなかった場合の基板検査結果を示す欠陥マップである。
【図１０】実施例２において、鏡の傾き角度の制御を行った場合の基板検査結果を示す欠陥マップである。
【図１１】実施例３の透明基板の検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図１２】実施例４の透明基板の検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図１３】実施例５の透明基板の検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図１４】実施例６の透明基板の検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図１５】実施例７の透明基板の検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図１６】実施例２の透明基板の検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図１７】実施例２で検出する欠陥の種類を示した透明基板の断面図である。
【図１８】実施例２における検査の流れにおいて、実施例１と相違する部分を示すフローチャートである。
【図１９】実施例２における欠陥分類処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、基板表面の高さを検出し、検出した高さの変化に応じて基板の表面の側に付着した異物や基板表面の疵、欠け、凹み等の欠陥から発生した散乱光を、基板の裏面で発生した散乱光の影響を受けずに検出できるような構成とすることにより、基板の表面の側に付着した異物や疵、欠け、凹み等の欠陥を、裏面の側に付着した異物や疵、欠け等の欠陥から分離して、確実に検出できるようにした透明基板の欠陥検査装置及び方法に関するものである。
【００１３】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
本実施例では、透明基板の異物検査を行う装置の例を説明する。
図１は、本実施例の透明基板の欠陥検査装置の検出光学系１００の基本的な構成を示す構成図の例である。１はレーザ光源、２はレンズ、３はレーザ、４は鏡、５は角度可変機構、６は入射レーザ、７は透明基板、８は透過レーザ、９は反射レーザ、１０は位置敏感型検出器、１１は散乱光、１２は対物レンズ(実際には、複数のレンズを組み合わせたレンズ系で構成されるが、表示を簡素化するために１つのレンズで示している)、１３は検出器、１４は表面異物、１５は表面異物像、１８は透明基板７を載置してＸ−Ｙ平面内で移動可能なステージ、２１は検出器１３から出力された検出信号を処理する信号処理部、２２はステージ１８を制御すると共に、信号処理部２１で処理した信号・位置敏感型検出器１０からの出力を受けて角度可変機構５を制御する制御部、２３は制御部から出力された検査の結果を表示したり検査の条件を入力するための入出力部である。また、θｉｎは入射角、θｄｅｔは検出角である。
【００１５】
図１に示した検出光学系１００の構成において、制御部２２で制御されたレーザ光源１から発生したレーザ３は、レンズ２によりコリメートされたビームとなる。このビームは角度可変機構５で角度が制御された鏡４により反射され、入射レーザ６として透明基板７の表面７１に斜め方向から入射角度θinで照射する。入射レーザ６のうち一部は透明基板７の表面７１で屈折して透過レーザ８となり、残りは透明基板７の表面７１で反射して反射レーザ９となる。この反射レーザ９は複数の受光素子(ピクセル)が１次元又は２次元状に配列された位置敏感検出器１０で受光される。また対物レンズ１２と検出器１３は、透明基板７上の入射レーザ６の照射位置の像が検出器１３の素子面に転写されるような位置関係に配置されている。もし、透明基板７の表面７１に表面異物１４が存在すると、表面異物１４から散乱光１１が発生し、このうち対物レンズ１２に入射した散乱光１１は対物レンズ１２により検出器１３上に表面異物像１５が形成される。したがって検出器１３の信号をステージ１８の位置情報と共に信号処理部２１で処理して入出力部２３のモニタ上に表示することにより表面異物１４の存在を確認することが可能である。又、検出器１３の信号を予め設定したしきい値と比較して、このしきい値よりも大きい信号を欠陥として検出することも可能である。
【００１６】
図２は、本実施例において基板裏面異物からの散乱光を検出しないようにして、検出器１３からの検出信号に基板裏面異物からの散乱光検出信号を排除するための構成を説明したものである。なお、図２においては、説明を簡単化するために、ステージ１８、信号処理部２１、制御部２２及び入出力部２３の表示を省略している。図２において、１６は裏面異物、１７は対物レンズ１２によって形成される裏面異物の像で、他の記号は図１と同じである。入射レーザ６が透明基板７に入射後、Ｓｎｅｌｌの法則に従い屈折を起こすものの、透過レーザ８が透明基板７の表面７１の法線に対して傾斜していることは同じであり、透明基板７の裏面７２の照射位置は表面より右側となる。そのため透明基板７の裏面７２に裏面異物１６が存在する場合、裏面異物１６からの散乱光１１の一部が対物レンズ１２を通過することは図１と同様であるが、裏面異物像１７が形成される位置は検出器１３より左側の位置となる。よって、検出器１３を、表面異物像１５が形成される位置を含み、かつ裏面異物像１７が形成される位置を含まないような位置に設置することにより、透明基板７の裏面７２に裏面異物１６が存在しても、表面異物像１５を検出した検出器１３から出力される検出信号が変化することはない。これにより、検査の対象外である透明基板７の裏面７２の側に付着した裏面異物１６の影響を除去することが可能で、目的とする透明基板７の表面７１の側に付着した表面異物１４だけを選択的に検出することが可能である。
【００１７】
図３は、本実施例における透明基板７が上昇して高さが変化した時の光路の変化を示したものである。図１及び図２と同じ部品については、同じ番号を付している。透明基板７は破線が図１と同じ状態の元の高さを、実線が上昇時で、矢印が上昇方向を示す。透明基板７の上昇に伴い、透過レーザ８が透明基板７の裏面７２に達する位置が図１及び図２に示した場合と比べて左にシフトする。このため、裏面異物１６´が図２に示した位置より左側に存在する場合、該裏面異物１６に透過レーザ８が照射され、裏面異物１６から発生した散乱光のうち対物レンズ１２に入射して透過した散乱光１１は、検出器１３に入射する。また、この実線で示した透明基板７の高さにおいては、反射レーザ９の位置敏感検出器１０に入射する位置は図１及び図２の場合と比べて矢印方向にシフトしている。位置敏感検出器１０のピクセルが矢印方向に並んでいれば、信号強度が最大であるピクセル番号から透明基板７の高さを求めることができる。
【００１８】
図４は、本実施例における透明基板７の高さ変動の影響を補正するための構成を説明する図である。図１〜３と同じ部品については、同じ番号を付している。透明基板７の高さは図３と同様に変化した状態であるが、角度可変機構５により制御されて鏡４が矢印方向に回転し、破線で示す図３と同じ角度から実線で示す角度へと変化している。これにより、入射レーザ６の透明基板７の表面７１への入射位置、透過レーザ８の透明基板７の裏面７２への到達位置、及び透明基板７の表面７１からの反射レーザ９の反射位置がともに右側にシフトしている。よって、裏面異物１６が点線１６´で示したような、図３の場合と同じ位置に存在しても、もはや透過レーザ８で照射されることはない。また、裏面異物１６が実線で示す、透過レーザ８が透明基板７の裏面７２に到達する位置(透明基板７の裏面７２を通過する位置)に存在しても、裏面異物１６から発生した散乱光のうち対物レンズ１２に入射して透過した散乱光により形成される裏面異物像１７が形成される位置は、表面異物像１５が形成される位置に合わせて配置された検出器１３より左側の位置となる。よって、透明基板７の裏面７２に裏面異物１６が存在しても、裏面異物像１７は検出器１３では検出されず、検出器１３の信号が変化することはない。これにより、透明基板７の高さ変動にかかわらず、図２に示した場合と同様、検査の対象外である透明基板７の裏面異物１６の影響を除去することが可能で、目的とする透明基板７の表面異物１４だけを選択的に検出することが可能になる。
【００１９】
図５は、本実施例の動作を示す図である。３はレーザ、４は鏡、６は入射レーザ、７は透明基板、９は反射レーザ、１０は位置敏感型検出器、θｉｎ及びθｉｎ’は入射角である。鏡４は、角度可変機構５で角度が調整されるが、図５においては説明を簡単にするために、角度可変機構５の図示を省略している。ここで、透明基板７の実線は表面７１の基準位置、破線は変動後の位置を示し、Δｚは透明基板７の高さ変動量を示す。Ｈｍは透明基板７の表面７１の基準位置から鏡４までの高さ、Ｌｍは鏡４から高さ変動前の照射位置７３までの距離、Ｌｄは高さ変動前の照射位置７３から位置敏感型検出器１０までの距離を示す。
【００２０】
透明基板７がΔｚ上昇した場合、高さ変動前の照射位置７３は高さ変動後の照射位置７３’’にΔｘずれる。ここで、本実施例の最も好適な配置として、Ｌｍ＝Ｌｄとし、位置敏感型検出器１０の検出面を透明基板7の表面７１に対し垂直としておく。この場合、位置敏感型検出器１０への反射レーザ９入射位置のずれΔｈは２・Δｚに等しくなる。すなわち、位置敏感型検出器１０により測定したΔｈから  
Δｚ＝Δｈ／２                      ・・・（数１）
と求められる。
【００２１】
また、透明基板７が基準位置(高さ変動前の位置：図５で表面７１を実線で示した位置)にある時の入射角θｉｎは  
θｉｎ＝ｔａｎ−１（Ｌｍ／Ｈｍ）    ・・・（数２）
である。
【００２２】
透明基板７がΔｚ上昇した場合に、照射位置のずれΔｘを０とするためには、図の破線９´の光路となるように角度可変機構５で駆動して鏡４の角度を変える必要がある。この時の入射角θｉｎ’は、
θｉｎ’＝ｔａｎ−１｛Ｌｍ／（Ｈｍ−Δｚ）｝
＝ｔａｎ−１［ｔａｎθｉｎ・｛１＋Δｚ／（Ｈｍ−Δｚ）｝］    ・・・（数３）
となる。
【００２３】
鏡４の振り角Δｍは次式のように求められる。
【００２４】
Δｍ＝（θｉｎ’−θｉｎ）／２
＝（ｔａｎ−１［ｔａｎθｉｎ・｛１＋Δｚ／（Ｈｍ−Δｚ）｝］−θｉｎ）／２
・・・（数４）
すなわち、位置敏感型検出器１０への反射レーザ９’’の入射位置のずれΔｈをモニタすることで、鏡４の振り角Δｍを決定することが可能である。
【００２５】
なお、（数４）は近似的に以下のようにしても良い。すなわち基板高さ変動量Δｚは一般的に１ｍｍ以下のオーダで、Ｈｍが一般に数十ｍｍであるのに対して非常に小さいため、
Δｍ≒［ｔａｎ−１｛ｔａｎθｉｎ・（１＋Δｚ／Ｈｍ）｝−θｉｎ］／２
・・・（数５）
と近似可能である。さらに、一次近似によれば、  
ｔａｎ−１｛ｔａｎθｉｎ・（１＋Δｚ／Ｈｍ）｝  
≒θｉｎ＋ｓｉｎ（２・θｉｎ）／２・（Δｚ／Ｈｍ）  ・・・（数６）  
となる。すなわち
Δｍ≒ｓｉｎ（２・θｉｎ）・（Δｚ／Ｈｍ）／４      ・・・（数７）
と近似可能である。
【００２６】
以上にしたがい、鏡４を角度Δｍ振り、入射レーザ６‘及び反射レーザ９’が破線の状態になった時、位置敏感型検出器１０への反射レーザ９‘の入射位置のずれΔｈはほぼ０となる。すなわちΔｈが０となったことを以て、照射位置が元の位置に復帰できたことが判定可能である。
【００２７】
図６に本実施例の動作のフローチャートを示す。検出器１３による異物検出動作に先立ち、位置敏感型検出器１０による基板高さ変動量の測定と鏡４を振る動作が行われることにより、常に透明基板７の同一箇所を検出器１３により測定可能である。
【００２８】
先ず測定を開始すると、制御部２２でステージ１８を駆動制御して透明基板７を検査開始時の初期位置に移動させる（Ｓ６０１）。次に、この初期位置において、レーザ光源１からレーザ６を発射させて透明基板７に照射し、透明基板７の表面７１からの反射光を位置敏感検出器１０で検出し、位置敏感検出器１０の各ピクセルからの出力信号から信号のピーク位置の基準位置からの位置ずれ量Δｈを求める（Ｓ６０２）。
【００２９】
次に、このΔｈを用いて（数４）又は(数７)をもちいてΔｍを求め（Ｓ６０３）、制御部２２で角度可変機構５を制御して鏡４の角度をΔｍ変更する（Ｓ６０４）。次に、この角度が変更された鏡４で反射されて透明基板7に入射したレーザ６´による表面71からの散乱光のうち、対物レンズ１２に入射して透過した散乱光１１による表面７Ｉの像を検出した検出器１３からの信号を信号処理部２１に取り込み（Ｓ６０５）、この取り込んだ信号を予め設定したしきい値と比較して、しきい値以上の信号を欠陥として検出する欠陥有無の判定処理を行い（Ｓ６０６）、欠陥が存在したときには、このときのステージ１８の位置情報と関連付けて欠陥情報として保存する。
【００３０】
次に、透明基板７の最終位置まで検査を行ったかをチェックし（Ｓ６０７）、透明基板７の最終位置まで検査を行った場合には（Ｓ６０７でＹＥＳの場合）、測定を終了する。
【００３１】
一方、透明基板７の最終位置まで達していない場合には、制御部２２でステージ１８を駆動制御して、透明基板７の次の検査領域を検査光学系１００の検査位置に移動させ（Ｓ６０８）、Ｓ６０２からのステップを繰り返す。
【００３２】
なお、図６に示したフローチャートでは、透明基板7は逐次移動(間欠的に移動)するようになっているが、鏡４を振るための角度可変機構５にガルバノメータまたはピエゾアクチュエータを用いれば、数ｋＨｚの高速スキャンが可能であるため、Ｓ６０７で基板を間欠的に移動させる代わりに、透明基板７を連続的に移動させながらでも、図６に示したＳ６０２からＳ６０５までの一連の動作は十分追従可能である。
【００３３】
図７は本実施例の効果を説明する図である。６は入射レーザ、７は透明基板、８は透過レーザ、９は反射レーザ、１０は位置敏感型検出器、θｉｎは入射角、θｒｅｆは屈折角、ｗはビーム幅、ｓは表裏間の照射位置ずれ、ｔは基板厚さ、Δｚは基板の上下動量、Δｘはレーザ照射位置ずれである。
【００３４】
屈折角θｒｅｆは、Ｓｎｅｌｌの法則より次式のようになる。
θｒｅｆ＝ｓｉｎ−１（ｓｉｎθｉｎ／ｎ）          ・・・（数８）
これから、基板表裏間の照明位置の移動距離ｓは次式のようになる。
ｓ＝ｔ・ｔａｎ｛ｓｉｎ−１（ｓｉｎθｉｎ／ｎ）｝  ・・・（数９）
もし、鏡４を振らない場合、
Δｚ＝Δｘ／ｔａｎθｉｎ
である。
【００３５】
検出角θｄｅｔが０度、すなわち直上からの検出の場合、裏面異物の信号が検出器に入らないようにするには
Δｘ＜ｓ−ｗ                      ・・・（数１０）
でなければならない。よって、
Δｚ＜（ｓ−ｗ）／ｔａｎθｉｎ    ・・・（数１１）
である。（数９）と（数１１）より、
Δｚ＜［ｔ・ｔａｎ｛ｓｉｎ−１（ｓｉｎθｉｎ／ｎ）｝−ｗ］／ｔａｎθｉｎ。
すなわち、  
Δｚ／ｔ＜ｃｏｓθｉｎ／√｛ｎ＾２−１＋（ｃｏｓθｉｎ）＾２｝
−ｗ／ｔａｎθｉｎ／ｔ    ・・・（数１２）
である。
【００３６】
ビーム幅ｗが０の理想の場合で、θｉｎが０より大きければ、右辺の第２項は０となる。右辺の第１項はθｉｎが０度の場合に最大値１／ｎとなる。これから、透明基板７の上下動の最大許容量Δｚｍａｘは、  
Δｚｍａｘ＝ｔ／ｎ  
である。
【００３７】
このように、基板上下動量Δｚは基板厚さｔと屈折率ｎにより制限されることがわかる。基板厚さｔが小さくなるにしたがい、上下動の許容量はますます厳しくなる。例として、透明基板７はガラスで、厚さｔが０．２ｍｍ、屈折率ｎが１．４５とすると、Δｚｍａｘはｔ／ｎ、すなわち０．１４ｍｍとなる。ただし、これはビーム幅ｗが０の理想の場合であり、実際はビーム幅ｗに応じてこの値より小さくなる。例としてビーム幅ｗが０．１ｍｍの場合、右辺が最も大きくなるのはθｉｎが約３５度の場合で、Δｚの許容最大値は０．０９４ｍｍとなる。
【００３８】
次に、角度可変機構５で駆動して鏡４を振る場合を考察する。位置敏感検出器１０で検出可能なΔｈの分解能をΔｈｍｉｎ、最大値をΔｈｍａｘとすると、（数１）から検出可能な透明基板７の上下動（Ｚ方向）の量Δｚの分解能はΔｈｍｉｎ／２、最大値はΔｈｍａｘ／２となる。ここで、位置敏感検出器１０として、容易に入手可能な、ピクセルサイズ７μｍ、ピクセル数２５６のＣＣＤ型ラインセンサを用いることにし、Δｈｍｉｎは１ピクセルのサイズに等しいと考える。この場合、検出可能なΔｚの分解能は０．００７／２＝０．００３５ｍｍ、最大値は０．００７×２５６／２＝０．８９６ｍｍである。すなわち、本実施例によれば、透明基板７が最大０．８９６ｍｍまで上下動しても、鏡４を振ることにより、０．００３５ｍｍの上下動と等価な精度で透明基板７の上下方向（Ｚ方向）の変動量を補正することが可能である。この０．００３５ｍｍは、（数１２）中ではほとんど０とみなせる値である。またΔｚの最大値０．８９６ｍｍは上記の鏡４を振らない場合と比較して、θｉｎが０度の場合約５倍、θｉｎが３５度の場合約１０倍であり、基板上下動の影響に対して顕著な改善効果がある。
【００３９】
上記に説明したように、透明基板７の高さ（Ｚ方向）の変動を位置敏感型検出器１０で検出し、その出力に基づいて角度可変機構５で鏡４の傾きを制御することにより、ステージ１８を駆動して透明基板７をＸ方向に一定の速度で移動させたときに、入射レーザ６による透明基板７の表面７１の照射領域を一定の速度で移動（一定の速度で走査）させることが可能になる。これにより、対物レンズ１２により形成された表面７１上の異物１４で発生した散乱光の像を検出器１３で検出した信号を、信号処理部２１で処理して予め設定したしきい値と比較することにより、透明基板７の表面７１上の異物１４を、裏面７２の側の異物１６の影響を受けることなく確実に検出することが可能になる。
【００４０】
又、このとき、透明基板７をＸ方向に一定の速度で移動させることにより透明基板７の高さが変動しても、入射レーザ６で透明基板７の表面７１を一定の速度で走査することができるので、ステージ１８の位置情報を用いて、検出した欠陥の位置を正確に把握することができる。
【００４１】
以上のように、本実施例では、透明基板表面異物の検査において、基板の上下動に関わらず裏面異物の影響を劇的に低減することが可能になる。
【００４２】
なお、本実施例ではレーザ光源１を用いたが、これは特にレーザである必要はなく、発光ダイオードなど一般的な光源でも代替可能である。
【００４３】
本実施例によれば、厚さが０．２ｍｍから０．０１ｍｍ程度の厚さのガラス基板又は透明フィルムの表面に付着した異物欠陥を、裏面側に付着した異物欠陥から分離して検出することが可能になる。
【００４４】
〔変形例１〕
上記に説明した実施例１の変形例１を、図８を用いて説明する。図８に示した構成において、図１で説明した構成と同じ部品には、同じ番号を付してある。８０１はレーザ光源、８０２はレンズ、８０３はレーザ、８０４は鏡、８０６は入射レーザ、８０７は透明基板、８０９は反射レーザ、８１０は位置敏感型検出器、８１２は対物レンズ、８１３は検出器、８２１はステージである。図８に示した本変形例の構成において、是１で説明した角度可変機構５、散乱光１１、表面異物１４、信号処理部２１、制御部２２及び入出力部２３については図示していないが、それらについては、図１と同様である。
【００４５】
本変形例では、入射レーザ８０６をＹ方向に長いラインビームとし、検出器８１３をラインセンサとし、またこれと合わせて透明基板７を図のＸ方向に走査しながら検出器８１３の信号をモニタすることにより、透明基板７上の表面異物１４の２次元分布を高速に検査することを可能にした。
【００４６】
本変形例において、位置敏感検出器８１０はラインビームに合わせた２次元センサとするか、Ｚ方向に複数の受光素子(ピクセル)を配列した１次元のセンサをＹ方向に複数並べて構成したものとする。これによりラインビーム上の複数箇所で透明基板７の上下動を測定することが可能になる。また、複数箇所の反射レーザ８０９をモニタすることにより、１つの箇所で反射レーザ８０９が何らかの異常な挙動を示して基板上下動の測定が行えない場合でも、他の箇所の反射レーザ８０９を用いて基板上下動の測定を行うことが可能である。例えば、透明基板７に疵、突起、あるいは極端に大きな異物等が存在して反射レーザ８０９が異常な挙動を示すような場合にも、その影響を排除して確実に基板７の上下方向（Ｚ方向）への変動を検出することが可能である。複数箇所の反射レーザ８０９のモニタ法として、例えば、極端な値を示す箇所を除去してそれ以外の箇所の信号の平均を取る方法がある。
【００４７】
図９に本変形例の構成で鏡８０４を振らずに透明基板７上の異物分布を測定した結果を示す。点の大きさは検出器８１３で測定した散乱光の強度を示す。図中、左下の角を座標の原点とした時、ｘ座標の大きい側（図の右側）に散乱光強度の大きい点が多く見られるが、これらは実際には基板裏面の異物であり、基板の右側の部分が上昇（Ｚ方向のずれ）により誤って検出されたものである。
【００４８】
図１０に本変形例にて、位置敏感検出器８１０により測定した透明基板７の上下動量に基づき鏡８０４の角度（図５のΔｍに相当）を振って位置敏感検出器８１０で検出する透明基板７の表面からの反射光の位置が常に一定となるように制御した場合の、異物分布測定結果である。図９の結果と比べ、左下の角を座標の原点とした時のｘ座標の大きい側に有った大きい点が無くなっていることがわかる。この結果から、検査した基板の表面は比較的清浄であるとの判定が得られた。
【００４９】
以上のように、本変形例においても透明基板表面異物の検査において、基板の上下動に関わらず裏面異物の影響を劇的に低減することが可能である。
【００５０】
〔変形例２〕
実施例１の変形例２の構成を図１１に示す。図１１に示した構成において、図１で説明した構成と同じ部品には、同じ番号を付してある。１はレーザ光源、２はレンズ、３はレーザ、４は鏡、５は角度可変機構、６は入射レーザ、７は透明基板、８は透過レーザ、９は反射レーザ、１０は位置敏感型検出器、１１は散乱光、１２は対物レンズ、１３及び１１３は検出器、１４は表面異物、１６は裏面異物、１２２は半透明鏡、１２３及び１２４は結像レンズである。
【００５１】
本変形例では実施例１で説明した構成に、半透明鏡１２２、結像レンズ１２３、１２４、及び検出器１１３を追加し、表面異物１４の像が検出器１３表面に形成されると同時に、裏面異物１６の像が検出器１１３表面に形成されるように配置したものである。
【００５２】
本変形例に示したような構成とすることにより、表面異物１４だけでなく裏面異物１６も同時に検査することが可能になる。この構成においても、反射レーザ９を位置敏感型検出器１０で検出することにより、図示していないステージを駆動して透明基板７をＸ方向に一定の速度で移動させたときに、透明基板７の上下動を検知し、これにもとづき鏡４を振ることにより、入射レーザ６による透明基板７の表面７１及び裏面７２の照射位置を常に一定の速度で移動させることが可能になる。これにより、本変形例によれば、表面異物１４と裏面異物１６とを確実に識別して同時に検査することが可能になる。
【００５３】
〔変形例３〕
実施例１の変形例３の構成を図１２に示す。図１２に示した構成において、図１で説明した構成と同じ部品には、同じ番号を付してある。１はレーザ光源、２はレンズ、３はレーザ、４は鏡、６は入射レーザ、７は透明基板、８は透過レーザ、９は反射レーザ、１０は位置敏感型検出器、１１は散乱光、１２は対物レンズ、１３は検出器、１４は表面異物、１５は表面異物像、３１は移動機構である。
【００５４】
本変形例は実施例１の鏡４を回転させる代わりに、移動機構３１によりレーザ光源１を左右に移動させるようにしたものである。レンズ２に対してレーザ光源１をＸ方向に移動させることにより、レーザ３及び入射レーザ６の傾きが変化するため、透明基板７上の照射箇所が移動する。また、レーザ光源１の移動は位置敏感型検出器１０の測定結果に基づき行うため、実施例１と全く同様、図示していないステージを駆動して透明基板７をＸ方向に一定の速度で移動させたときに、透明基板７が上下動（Ｚ方向に変位）しても、入射レーザ６による透明基板７の表面７１の照射箇所を一定の速度で移動させることが可能である。移動機構３１としてガルバノメータまたはピエゾアクチュエータを使用すれば、透明基板７の上下動の速度に十分追従する制御が可能である。
【００５５】
以上のように、本変形例においても透明基板表面異物の検査において、基板の上下動に関わらず裏面異物の影響を劇的に低減可能である。
【００５６】
〔変形例４〕
実施例１の変形例４の構成を図１３に示す。図１３に示した構成において、図１で説明した構成と同じ部品には、同じ番号を付してある。１はレーザ光源、２はレンズ、３はレーザ、４は鏡、６は入射レーザ、７は透明基板、８は透過レーザ、９は反射レーザ、１０は位置敏感型検出器、１１は散乱光、１２は対物レンズ、１３は検出器、１４は表面異物、１５は表面異物像、３２はスリット、３３は移動機構、１１２はリレーレンズである。
【００５７】
本変形例は実施例１及び変形例１〜３の入射レーザ６又は８０６の照射位置を制御する代わりに、検出器１３による透明基板７上の検出箇所を制御するようにしたものである。透明基板７の表面７１の上に表面異物１４が存在すると、散乱光１１が発生し、これが対物レンズ１２によりスリット３２の開口部３２１上に表面異物像１５を形成する。もし、スリット３２が表面異物１４からの散乱光を通過させ、裏面異物１６からの散乱光を遮蔽するような位置に置かれているなら、表面異物１４からの散乱光のみがリレーレンズ１１２により検出器１３上に到達する。
【００５８】
ここで、透明基板７が上下動すると、入射レーザ６による基板７の表面７１上の照射位置が左右（Ｘ方向）にシフトするが、この場合、基板７の表面７１からの反射光を検出した位置敏感型検出器１０の出力に応じて移動機構３３を制御してスリット３２の位置を図の矢印方向にシフトさせれば、基板７の表面７１の入射レーザ６が照射された位置からの散乱光を検出器１３にて取り込むことが可能である。移動機構３３によるスリット３２の矢印方向への移動は位置敏感型検出器１０の測定結果に基づき行うため、図示していないステージを駆動して透明基板７をＸ方向に一定の速度で移動させたときに、透明基板７が上下動（Ｚ方向に変位）しても、入射レーザ６による透明基板７の表面７１の上の照明個所を一定の速度で移動させることが可能である。移動機構３３としてガルバノメータまたはピエゾアクチュエータを使用すれば、透明基板７の上下動の速度に十分追従する制御が可能である。
【００５９】
以上のように、本実施例においても透明基板表面異物の検査において、基板の上下動に関わらず裏面異物の影響を劇的に低減可能である。
【００６０】
〔変形例５〕
実施例１の変形例５の構成を図１４に示す。図１４に示した構成において、図１で説明した構成と同じ部品には、同じ番号を付してある。１はレーザ光源、２はレンズ、３はレーザ、４は鏡、６は入射レーザ、７は透明基板、８は透過レーザ、９は反射レーザ、１０は位置敏感型検出器、１１は散乱光、１２は対物レンズ、１３は検出器、１４は表面異物、１５は表面異物像、３４は移動機構である。
【００６１】
本変形例は変形例４と同様、検出器１３の検出位置を制御する方式であるが、変形例４で説明したスリット３２を移動させる代わりに、移動機構３４で検出器１３を移動するようにしたものである。検出器１３は表面異物１４からの散乱光は入射するが、裏面異物１６からの散乱光は入射しないような位置に置かれる。透明基板７の上下動（Ｚ方向の変位）を位置敏感検出器１０で検知した結果にもとづき、移動機構３４を駆動して検出器１３の位置を移動させる。これにより、変形例４の場合と同様に、図示していないステージを駆動して透明基板７をＸ方向に一定の速度で移動させたときに、透明基板７が上下動（Ｚ方向に変位）しても、透明基板７の表面７１の上の検出位置を一定の速度で移動させることが可能である。移動機構３３としてガルバノメータまたはピエゾアクチュエータを使用すれば、透明基板７の上下動（Ｚ方向の変位）の速度に十分追従する制御が可能である。
【００６２】
以上のように、本実施例においても透明基板表面異物の検査において、基板の上下動に関わらず裏面異物の影響を劇的に低減可能である。
【００６３】
〔変形例６〕
実施例１の変形例６の構成を図１５に示す。図１５に示した構成において、図１で説明した構成と同じ部品には、同じ番号を付してある。１はレーザ光源、２はレンズ、３はレーザ、４は鏡、５は角度可変機構、６は入射レーザ、７は透明基板、８は透過レーザ、１１は散乱光、１２は対物レンズ、１３は検出器、１４は表面異物、１５は表面異物像、３５は焦点検出器である。
【００６４】
本変形例は、透明基板７の上下動（Ｚ方向の変位）を検出するのに、実施例１で説明した位置敏感型検出器１０の代わりに、焦点検出器３５を用いるものである。焦点検出器３５は、顕微鏡などの自動焦点合せ機構に一般的に用いられるもので、入射レーザ６が透明基板７に入射する箇所の近傍に配置される。この焦点検出器３５からの情報を元に、透明基板７の上下動を検知し、角度可変機構５を制御することにより、実施例１で説明したのと同様に、図示していないステージを駆動して透明基板７をＸ方向に一定の速度で移動させたときに、透明基板７が上下動（Ｚ方向に変位）しても、透明基板７の表面７１の上の検出位置を一定の速度で移動させることが可能である。
【００６５】
以上のように６、本実施例においても透明基板表面異物の検査において、基板の上下動に関わらず裏面異物の影響を劇的に低減可能である。
【実施例２】
【００６６】
実施例１においては、透明基板７の表面側に付着した異物欠陥を裏面側に付着した欠陥から分離して検出する例について説明したが、実施例２においては、透明基板７の表面側に付着した異物欠陥の外に表面側の疵や欠け、へこみなどの欠陥を、裏面側の異物欠陥や疵、欠け、へこみなどの欠陥から分離して検出する例について図を用いて説明する。
【００６７】
図１６は、実施例２における透明基板の欠陥検査装置の検出光学系２００の概略の構成を示す。本実施例においては、図１で説明した実施例１の構成に対して、検出系を２系統備えた点が相違する。図１６に示した構成において、図１で説明した実施例１の構成と同じ部品には、同じ番号を付してある。
【００６８】
実施例２において、実勢例１で説明した図１の構成と異なる点は、対物レンズ２１１と検出器２１３とを組み合わせた第１の検出系と、対物レンズ２２１と検出器２２３とを組み合わせた第２の検出系とを備え、検出器２１３からの出力信号と検出器２２３からの出力信号とを処理して、透明基板７の表面の欠陥を検出し、この検出した欠陥の種類を分類する処理を実行する信号処理部２３１、ステージ１８を制御すると共に信号処理部２３１で処理した信号・位置敏感型検出器１０からの出力を受けて角度可変機構を制御する制御部２３２、制御部２３２から出力された検査の結果を表示したり、検査の条件を入力するための入出力部２３３を備えた点である。
【００６９】
図１６に示した、実施例２における検出光学系２００では、レーザ光源１から発射されたレーザ３は鏡４で反射され、入射レーザ６となって透明基板７の表面７１に照射される。ここ透明基板７の表面７１に異物欠陥１４が存在すると、入射レーザ６が照射された異物欠陥１４からは散乱光が発生する。この発生した散乱光のうち角度θdet1の方向（高角度方向）に散乱して対物レンズ２１２に入射した光は対物レンズ２１２を透過して結像面２１５に異物欠陥１４の像を結像する。２１３は検出器で、結像面２１５に検出面が位置するように位置が調整されている。その結果、角度θdet1の方向に散乱した異物欠陥１４からの散乱光の像は、検出器２１３により検出される。
【００７０】
一方、異物欠陥１４で発生した散乱光のうち、角度θdet2の方向（低角度方向）に散乱して対物レンズ２２２に入射した光は対物レンズ２２２を透過して結像面２２５に異物欠陥１４の像を結像する。２２３は検出器で、結像面２２５に検出面が位置するように位置が調整されている。その結果、角度θdet2の方向に散乱した異物欠陥１４からの散乱光の像は、検出器２２３により検出される。
【００７１】
本実施例における透明基板７の表面７１の高さの変動（Ｚ方向の変位）に対しては、実施例１で説明したのと同様に、位置敏感型検出器１０で検出した入射レーザ６の透明基板７の表面７１からの反射光の検出信号に基づいて、制御部２３２で角度可変機構５を制御して鏡４の角度を調整することにより行う。
【００７２】
実施例２で検査対象とする欠陥は、図１７に示すように異物欠陥１４の外に、透明基板７の表面７１の側に発生した疵欠陥２４１、欠け欠陥２４２及び凹欠陥２４３などである。
【００７３】
透明基板７の表面７１の側にこれらの欠陥が存在したとき、それぞれの欠陥にθinの角度方向から入射レーザ６を照射すると、それぞれの欠陥により散乱光の発生の仕方が異なることが知られている。
【００７４】
即ち、異物欠陥１４からは、θdet1の方向とθdet2の方向とにほぼ同じ強度の散乱光を発生する。これに対して凹欠陥２４３からはθdet1の方向に比べてθdet2の方向に比較的強い散乱光を発生する。また、疵欠陥２４１からは、θdet1の方向とθdet2の方向との方向に比較的幅が狭く連続した領域から散乱光を発生する。更に、欠け欠陥２４２からは、θdet1の方向とθdet2の方向とに、異物欠陥１４の場合と比べて広がりをもって比較的大きな面積の領域の散乱光を発生する。従って、検出した欠陥に対して画像処理を行って欠陥の面積や形状などの画像特徴量を抽出することにより、検出した欠陥の種類を特定することができる。
【００７５】
本実施例における検査の手順は実施例１で図６を用いて説明した手順と基本的には同じであるが、実施例１の場合にはＳ６０６で欠陥の有無を判定するだけであったのに対して、実施例２においては、図１８に示すように、Ｓ６０６で欠陥有無の判定処理をし、欠陥のありなしをチェックし（Ｓ６０６１）、欠陥が無かった場合には図６のフローと同様に透明基板７の最終位置であるかをチェックする（Ｓ６０７）。一方、Ｓ６０６１のチェックで欠陥を検出した場合には、Ｓ６０６のサブステップとして、検出した欠陥を分類する欠陥分類工程（Ｓ６０６２）を実行する。
【００７６】
欠陥分類工程（Ｓ６０６２）の詳細を、図１９に示す。欠陥分類工程（Ｓ６０６２）においては、先ず検出した欠陥のデータを入力し（Ｓ１９０１）、欠陥の座標データから欠陥の連続性をチェックして孤立欠陥であるかを判定する（Ｓ１９０２）。孤立欠陥であると判定された場合には（ＹＥＳの場合）、高角度方向（θdet1）の検出器２１３の出力と低角度方向（θdet2）の検出器２２３の出力とを比較し（Ｓ１９０３）、両方の検出器とも欠陥信号を出力している場合には（ＹＥＳの場合）異物欠陥と判断する（Ｓ１９０４）。また、一方の検出器しか欠陥信号を出力していないときには（Ｓ１９０３でＮＯの場合）、低角度方向（θdet2）の検出器２２３から欠陥信号が出力されているかをチェックし（Ｓ１９０５）、低角度方向（θdet2）の検出器２２３から欠陥信号が出力されている場合には（ＹＥＳの場合）凹欠陥であると判定する（Ｓ１９０６）。一方、低角度方向（θdet2）の検出器２２３から欠陥信号が出力されておらず、高角度方向（θdet1）の検出器２１３から欠陥信号が検出されている場合には（Ｓ１９０５でＮＯの場合）、その他の欠陥と判定する（Ｓ１９０７）。
【００７７】
Ｓ１９０２において、検出された欠陥が孤立欠陥ではないと判定された場合には（ＮＯの場合）、その欠陥が線状の欠陥であるか否かを判定する（Ｓ１９０８）。線状の欠陥であると判定された場合、その欠陥を疵欠陥と判定する（Ｓ１９０９）。一方、線上ではなく、広がりをもった欠陥であると判定された場合には（Ｓ１９０８でＮＯの場合）、その欠陥を欠け欠陥であると判定する（Ｓ１９１０）。
【００７８】
このようにして、検出した欠陥の種類を分類してその結果を入出力部２３３に画面上に表示して、出力する。
【００７９】
本実施例によれば、透明基板の裏面に存在する欠陥の影響を受けずに、表面の欠陥を確実に検出できると共に、検出して表面の欠陥を欠陥種ごとに分類して出力されるので、欠陥発生の原因を特定することが容易になり、早期に欠陥発生の対策を実施することが可能になる。
【００８０】
なお、実施例１の変形例１乃至６で説明した構成は、本実施例に対しても適用することが可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１・・・レーザ光源    ２・・・レンズ    ３・・・レーザ    ４・・・鏡    ５・・・角度可変機構    ６・・・入射レーザ    ７・・・透明基板    ８・・・透過レーザ    ９・・・反射レーザ    １０・・・位置敏感型検出器    １１・・・散乱光    １２、２１２、２２２・・・対物レンズ    １３、１１３、２１３、２２３・・・検出器    １４・・・表面異物    １５・・・表面異物像    １６・・・裏面異物    ２１・・・ステージ    ２２・・・半透明鏡    ２３、２４・・・結像レンズ    ３１、３３、３４・・・移動機構    ３２・・・スリット    ３５・・・焦点検出器    １１２・・・リレーレンズ    θｉｎ・・・入射角    θｄｅｔ・・・検出角。
【図１】
2014062771.tif 000003
【図２】
2014062771.tif 000004
【図３】
2014062771.tif 000005
【図４】
2014062771.tif 000006
【図５】
2014062771.tif 000007
【図６】
2014062771.tif 000008
【図７】
2014062771.tif 000009
【図８】
2014062771.tif 000010
【図９】
2014062771.tif 000011
【図１０】
2014062771.tif 000012
【図１１】
2014062771.tif 000013
【図１２】
2014062771.tif 000014
【図１３】
2014062771.tif 000015
【図１４】
2014062771.tif 000016
【図１５】
2014062771.tif 000017
【図１６】
2014062771.tif 000018
【図１７】
2014062771.tif 000019
【図１８】
2014062771.tif 000020
【図１９】
2014062771.tif 000021