(57)【要約】【課題】マスク基板に対して洗浄加工を行なった場合の洗浄加工後にマスク基板に残る欠陥が洗浄加工プロセスによるものなのか、マスク基板自体の内部欠陥によるものなかを容易に判定する。【解決手段】第１及び第２の受光手段に受光された散乱光に基づいて基板の両面（表面及び裏面）に存在する欠陥を検出することができるので、基板の洗浄加工の前後で両面の欠陥の存在位置をそれぞれ比較することによって、洗浄加工によって基板両面に存在していた欠陥が除去されたか否かを容易に判定することができる。すなわち、基板の洗浄加工処理によって基板から所定数の欠陥が除去されなかった場合には、マスク基板の内部に欠陥が存在する可能性が高いので、基板内部の欠陥の検出処理行い。その結果に基づいて洗浄加工によって除去できなかった欠陥が基板内部の欠陥であるのか、洗浄加工プロセスの問題によるものかを容易に判定することができるようになる。【選択図】図８
2011257304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光線の一部が基板の表面で反射され、その残りの光線が前記基板の内部へ透過するような角度で前記基板の表面へ光線を斜めに照射しながら、前記光線を移動させながら前記基板の走査を行い、
前記基板の表面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を第１のレンズ手段で集光して第１の受光手段にて受光し、
前記基板の裏面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を第２のレンズ手段で集光して第２の受光手段にて受光し、
前記第１及び第２の受光系手段が受光した散乱光に基づいた信号から前記基板の欠陥の存在位置を検出し、
検出された前記欠陥の存在位置を前記基板の洗浄加工の前後で比較し、その比較結果に応じて前記基板の再洗浄加工を行なうか否かを決定することを特徴とする基板検査方法。
【請求項２】
光線の一部が基板の表面で反射され、その残りの光線が前記基板の内部へ透過するような角度で前記基板の表面へ第１の偏光成分を多く含む光線を斜めに照射しながら、前記光線を移動させながら前記基板の走査を行い、
第１の偏光成分の光のみを通過させる第１の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第１の偏光板手段及び前記バンドパスフィルタ手段を通過した光をレンズ手段で集光して第１の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の表面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第１の偏光板手段、前記第１のバンドパスフィルタ手段及び前記第１のレンズ手段を介して前記第１の受光手段にて受光し、
前記第１の偏光成分の光のみを通過させる第２の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させる第２のバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第２の偏光板手段及び前記第２のバンドパスフィルタ手段を通過した光を第２のレンズ手段で集光して第２の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の裏面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第２の偏光板手段、前記第２のバンドパスフィルタ手段及び前記第２のレンズ手段を介して前記第２の受光手段にて受光し、
前記第１及び第２の受光系手段が受光した散乱光に基づいた信号から前記基板の欠陥の存在位置を検出し、
検出された前記欠陥の存在位置を前記基板の洗浄加工の前後で比較し、その比較結果に応じて前記基板の再洗浄加工を行なうか否かを決定することを特徴とする基板検査方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の基板検査方法において、
前記再洗浄加工後に、前記洗浄加工前後における前記欠陥の存在位置及び前記再洗浄加工後における前記欠陥の存在位置をそれぞれ比較し、その比較結果に応じて前記基板の内部の欠陥の検出を行なうか否かを決定することを特徴とする基板検査方法。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の基板検査方法において、
前記欠陥の存在位置を検出する際の測定条件を前記基板に付与してあるバーコード等から読み取ることを特徴とする基板検査方法。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４に記載の基板検査方法において、
前記第１及び第２の受光手段の焦点位置を前記基板の内部に合わせ、前記第１及び第２の受光手段が受光した散乱光の形状的特徴に基づいて前記基板の内部の欠陥を検出することを特徴とする基板検査方法。
【請求項６】
光線の一部が基板の表面で反射され、その残りの光線が前記基板の内部へ透過するような角度で前記基板の表面へ光線を斜めに照射しながら、前記光線を移動させながら前記基板の走査を行う投光系手段と、
前記基板の表面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を第１のレンズ手段で集光して第１の受光手段にて受光するように構成された第１の受光系手段と、
前記基板の裏面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を第２のレンズ手段で集光して第２の受光手段にて受光するように構成された第２の受光系手段と、
前記第１及び第２の受光系手段が受光した散乱光に基づいた信号から前記基板の欠陥の存在位置を検出する欠陥検出手段と、
前記欠陥検出手段によって検出された前記欠陥の存在位置を前記基板の洗浄加工の前後で比較し、その比較結果に応じて前記基板の再洗浄加工を行なうか否かを決定する制御手段と
を備えたことを特徴とする基板検査装置。
【請求項７】
光線の一部が基板の表面で反射され、その残りの光線が前記基板の内部へ透過するような角度で前記基板の表面へ第１の偏光成分を多く含む光線を斜めに照射しながら、前記光線を移動させながら前記基板の走査を行う投光系手段と、
第１の偏光成分の光のみを通過させる第１の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第１の偏光板手段及び前記バンドパスフィルタ手段を通過した光をレンズ手段で集光して第１の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の表面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第１の偏光板手段、前記第１のバンドパスフィルタ手段及び前記第１のレンズ手段を介して前記第１の受光手段にて受光するように構成された第１の受光系手段と、
前記第１の偏光成分の光のみを通過させる第２の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させる第２のバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第２の偏光板手段及び前記第２のバンドパスフィルタ手段を通過した光を第２のレンズ手段で集光して第２の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の裏面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第２の偏光板手段、前記第２のバンドパスフィルタ手段及び前記第２のレンズ手段を介して前記第２の受光手段にて受光するように構成された第２の受光系手段と、
前記第１及び第２の受光系手段が受光した散乱光に基づいた信号から前記基板の欠陥の存在位置を検出する欠陥検出手段と、
前記欠陥検出手段によって検出された前記欠陥の存在位置を前記基板の洗浄加工の前後で比較し、その比較結果に応じて前記基板の再洗浄加工を行なうか否かを決定する制御手段と
を備えたことを特徴とする基板検査装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の基板検査装置において、
前記制御手段は、前記再洗浄加工後に、前記洗浄加工前後における前記欠陥の存在位置及び前記再洗浄加工後における前記欠陥の存在位置をそれぞれ比較し、その比較結果に応じて前記基板の内部の欠陥の検出を行なうか否かを決定することを特徴とする基板検査装置。
【請求項９】
請求項６、７又は８に記載の基板検査装置において、
前記欠陥検出手段は、前記欠陥の存在位置を検出する際の測定条件を前記基板に付与してあるバーコード等から読み取ることを特徴とする基板検査装置。
【請求項１０】
請求項６、７、８又は９に記載の基板検査装置において、
前記欠陥検出手段は、前記第１及び第２の受光手段の焦点位置を前記基板の内部に合わせ、前記第１及び第２の受光手段が受光した散乱光の形状的特徴に基づいて前記基板の内部の欠陥を検出することを特徴とする基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光用マスク等に用いられるガラス基板や石英基板等の板厚の大きな基板の欠陥を検出する基板検査方法及び装置に係り、特に透明な基板を検査するのに好適な基板検査方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネル用基板等の製造は、露光装置を用いて、フォトマスクのパターンをガラス基板やプラスチック基板等のパネル基板に転写して行われる。フォトマスクは、ガラス基板や石英基板等のマスク基板の表面に、パターンの部分以外の光を遮断するクロム膜等を形成して製造される。マスク基板に傷や異物等の欠陥が存在すると、クロム膜等の形成やパターンの転写が良好に行われず、不良の原因となる。このため、基板検査装置を用いて、マスク基板の欠陥の検査が行われている。この様な基板検査装置として、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載のものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−５２５５２号公報
【特許文献２】特開２００５−１５６９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、基板検査装置によるマスク基板の検査においては、検出した欠陥の画像をカメラ等の画像取得装置により取得して、欠陥を詳細に観察したいという要求がある。これを実行するために、検査で検出した欠陥の位置の座標に基づいて、カメラ等の画像取得装置を含む観察系を正確に欠陥の上方へ移動させて観察している。また、マスク基板の表面等に欠陥が観察された場合でも、マスク基板を洗浄加工することによってそれらの欠陥を除去することが可能である。しかしながらマスク基板の洗浄加工プロセスに問題がある場合には、欠陥を除去することが困難であった。さらに、マスク基板の内部に欠陥が存在する場合にも、マスク基板の表面及び裏面を洗浄加工しただけではその欠陥を除去することは困難であった。従来は、このようにマスク基板を洗浄加工した場合に、洗浄加工プロセスに問題があって欠陥を除去できなかったのか、又はマスク基板の内部に欠陥が存在するために欠陥を除去しきれなかったのか、いずれに問題があって欠陥を除去することができないのかを判定することができなかった。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、マスク基板に対して洗浄加工を行なった場合の洗浄加工後にマスク基板に残る欠陥が洗浄加工プロセスによるものなのか、マスク基板自体の内部欠陥によるものなのか又は傷などの加工プロセスによるものなのかを容易に判定することのできる基板検査方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る基板検査方法の第１の特徴は、光線の一部が基板の表面で反射され、その残りの光線が前記基板の内部へ透過するような角度で前記基板の表面へ光線を斜めに照射しながら、前記光線を移動させながら前記基板の走査を行い、前記基板の表面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を第１のレンズ手段で集光して第１の受光手段にて受光し、前記基板の裏面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を第２のレンズ手段で集光して第２の受光手段にて受光し、前記第１及び第２の受光系手段が受光した散乱光に基づいた信号から前記基板の欠陥の存在位置を検出し、検出された前記欠陥の存在位置を前記基板の洗浄加工の前後で比較し、その比較結果に応じて前記基板の再洗浄加工を行なうか否かを決定することにある。
基板の表面へ照射された光線のうち一部が基板の表面で反射され、その残りが基板の内部へ透過するような角度で基板の表面へ斜めに照射しながら、光線を移動させることによって基板に対して走査検査を行う。基板の表面に欠陥が存在する場合、基板の表面へ照射された光線がその基板表面の欠陥によって散乱され、その周囲に散乱光が発生する。また、基板の内部に欠陥が存在する場合、基板の内部へ透過した光線が基板内部の欠陥によって散乱され、その周囲に散乱光が発生する。さらに、基板の裏面に欠陥が存在する場合、基板の内部へ透過して基板の裏面から射出された光線が基板裏面の欠陥により散乱され、その周囲に散乱光が発生する。これらの散乱光は、基板の表面側に配置された第１の受光手段及び基板の裏面側に配置された第２の受光手段でそれぞれ受光される。
第１及び第２の受光手段に受光された散乱光に基づいて基板の両面（表面及び裏面）に存在する欠陥を検出することができるので、基板の洗浄加工の前後で両面の欠陥の存在位置をそれぞれ比較することによって、洗浄加工によって基板両面に存在していた欠陥が除去されたか否かを容易に判定することができる。すなわち、基板の洗浄加工処理によって基板から所定数の欠陥が除去されなかった場合には、マスク基板の内部に欠陥が存在する可能性が高いので、基板内部の欠陥の検出処理行い。その結果に基づいて洗浄加工によって除去できなかった欠陥が基板内部の欠陥であるのか、洗浄加工プロセスの問題によるものかを容易に判定することができるようになる。
【０００７】
本発明に係る基板検査方法の第２の特徴は、光線の一部が基板の表面で反射され、その残りの光線が前記基板の内部へ透過するような角度で前記基板の表面へ第１の偏光成分を多く含む光線を斜めに照射しながら、前記光線を移動させながら前記基板の走査を行い、第１の偏光成分の光のみを通過させる第１の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第１の偏光板手段及び前記バンドパスフィルタ手段を通過した光をレンズ手段で集光して第１の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の表面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第１の偏光板手段、前記第１のバンドパスフィルタ手段及び前記第１のレンズ手段を介して前記第１の受光手段にて受光し、前記第１の偏光成分の光のみを通過させる第２の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させる第２のバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第２の偏光板手段及び前記第２のバンドパスフィルタ手段を通過した光を第２のレンズ手段で集光して第２の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の裏面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第２の偏光板手段、前記第２のバンドパスフィルタ手段及び前記第２のレンズ手段を介して前記第２の受光手段にて受光し、前記第１及び第２の受光系手段が受光した散乱光に基づいた信号から前記基板の欠陥の存在位置を検出し、検出された前記欠陥の存在位置を前記基板の洗浄加工の前後で比較し、その比較結果に応じて前記基板の再洗浄加工を行なうか否かを決定することにある。本発明では、基板の表面へ照射する光線として第１の偏光成分を多く含むものを用い、それぞれの受光手段の前に第１の偏光成分のみを通過させる偏光手段及びこの光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段が設けられている。照射光線が第１の偏光成分を多く含むものなので、各散乱光も第１の偏光成分を多く含むものとなる。また、第１の偏光成分を多く含む散乱光のみが偏光手段及びバンドパスフィルタ手段を通過して受光手段に取り込まれるようになる。これにより、基板の周辺環境から検出光学系に入り込もうとする外乱光ノイズの影響は極力低減され、欠陥の検出精度を向上させることができる。
【０００８】
本発明に係る基板検査方法の第３の特徴は、前記第１又は第２の特徴に記載の基板検査方法において、前記再洗浄加工後に、前記洗浄加工前後における前記欠陥の存在位置及び前記再洗浄加工後における前記欠陥の存在位置をそれぞれ比較し、その比較結果に応じて前記基板の内部の欠陥の検出を行なうか否かを決定することにある。洗浄加工後に欠陥の除去が不十分な場合に、再洗浄加工を行なうことがある。この場合、最初の洗浄加工前における基板の欠陥の存在位置を示す洗浄前データと、洗浄加工後データ（再洗浄前データ）と、再洗浄加工後データとの３種類のデータに基づいて、すなわち、洗浄前データと再洗浄加工後データとの比較結果、洗浄加工後データ（再洗浄前データ）と再洗浄加工後データとの比較結果、又は両比較結果のいずれか一つに基づいて、基板内部の欠陥の検出を行なうか否かの判定を行なうようにしたものである。
【０００９】
本発明に係る基板検査方法の第４の特徴は、前記第１、第２又は第３の特徴に記載の基板検査方法において、前記欠陥の存在位置を検出する際の測定条件を前記基板に付与してあるバーコード等から読み取ることにある。マスク基板には、そのマスク基板を特定するためのバーコードやＱＲコード等が付与されているので、この発明では、そのバーコードやＱＲコード等を読み取って、欠陥検査の測定条件を決定している。これによって、マニュアル入力によって誤検査するおそれもなく、マスク基板に対応した測定条件で速やかに欠陥検査を行なうことができる。
【００１０】
本発明に係る基板検査方法の第５の特徴は、前記第１、第２、第３又は第４の特徴に記載の基板検査方法において、前記第１及び第２の受光手段の焦点位置を前記基板の内部に合わせ、前記第１及び第２の受光手段が受光した散乱光の形状的特徴に基づいて前記基板の内部の欠陥を検出することにある。基板の内部に欠陥が存在する場合、光線を移動して光線による基板の走査を行うと、基板の内部へ透過した光線が欠陥により散乱されて、散乱光が発生する。また、基板の内部へ透過して基板の裏面で反射された光線が欠陥により散乱されて、散乱光が発生する。これらの散乱光が、基板を透過して、基板の裏面側に配置された受光系で受光される。複数の光ファイバーを束ねた受光部で受光された散乱光は、欠陥の形状に関わらず、縦横に広がった十字形状となる。本発明では、この散乱光の形状的特徴から、基板の内部の欠陥を検出する。基板の裏面側に配置された受光系により、基板を透過した散乱光を受光するので、基板の表面付近の欠陥だけでなく、基板の表面から離れた深い位置にある欠陥も検出される。
【００１１】
本発明に係る基板検査装置の第１の特徴は、光線の一部が基板の表面で反射され、その残りの光線が前記基板の内部へ透過するような角度で前記基板の表面へ光線を斜めに照射しながら、前記光線を移動させながら前記基板の走査を行う投光系手段と、前記基板の表面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を第１のレンズ手段で集光して第１の受光手段にて受光するように構成された第１の受光系手段と、前記基板の裏面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を第２のレンズ手段で集光して第２の受光手段にて受光するように構成された第２の受光系手段と、前記第１及び第２の受光系手段が受光した散乱光に基づいた信号から前記基板の欠陥の存在位置を検出する欠陥検出手段と、前記欠陥検出手段によって検出された前記欠陥の存在位置を前記基板の洗浄加工の前後で比較し、その比較結果に応じて前記基板の再洗浄加工を行なうか否かを決定する制御手段とを備えたことにある。これは、前記第１の特徴に記載の基板検査方法を実現するための基板検査装置の発明である。
【００１２】
本発明に係る基板検査装置の第２の特徴は、光線の一部が基板の表面で反射され、その残りの光線が前記基板の内部へ透過するような角度で前記基板の表面へ第１の偏光成分を多く含む光線を斜めに照射しながら、前記光線を移動させながら前記基板の走査を行う投光系手段と、第１の偏光成分の光のみを通過させる第１の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させるバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第１の偏光板手段及び前記バンドパスフィルタ手段を通過した光をレンズ手段で集光して第１の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の表面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第１の偏光板手段、前記第１のバンドパスフィルタ手段及び前記第１のレンズ手段を介して前記第１の受光手段にて受光するように構成された第１の受光系手段と、前記第１の偏光成分の光のみを通過させる第２の偏光板手段及び前記光線の周波数成分付近の光のみを通過させる第２のバンドパスフィルタ手段を前面に備え、前記第２の偏光板手段及び前記第２のバンドパスフィルタ手段を通過した光を第２のレンズ手段で集光して第２の受光手段にて受光する受光系手段であって、前記基板の裏面側に配置され、前記光線が前記基板の欠陥によって散乱された散乱光を前記第２の偏光板手段、前記第２のバンドパスフィルタ手段及び前記第２のレンズ手段を介して前記第２の受光手段にて受光するように構成された第２の受光系手段と、前記第１及び第２の受光系手段が受光した散乱光に基づいた信号から前記基板の欠陥の存在位置を検出する欠陥検出手段と、前記欠陥検出手段によって検出された前記欠陥の存在位置を前記基板の洗浄加工の前後で比較し、その比較結果に応じて前記基板の再洗浄加工を行なうか否かを決定する制御手段とを備えたことにある。これは、前記第２の特徴に記載の基板検査方法を実現するための基板検査装置の発明である。
【００１３】
本発明に係る基板検査装置の第３の特徴は、前記第１又は第２の特徴に記載の基板検査装置において、前記制御手段が、前記再洗浄加工後に、前記洗浄加工前後における前記欠陥の存在位置及び前記再洗浄加工後における前記欠陥の存在位置をそれぞれ比較し、その比較結果に応じて前記基板の内部の欠陥の検出を行なうか否かを決定することにある。これは、前記第３の特徴に記載の基板検査方法を実現するための基板検査装置の発明である。
【００１４】
本発明に係る基板検査装置の第４の特徴は、前記第１、第２又は第３の特徴に記載の基板検査装置において、前記欠陥検出手段が、前記欠陥の存在位置を検出する際の測定条件を前記基板に付与してあるバーコード等から読み取ることにある。これは、前記第４の特徴に記載の基板検査方法を実現するための基板検査装置の発明である。
【００１５】
本発明に係る基板検査装置の第５の特徴は、前記第１、第２、第３又は第４の特徴に記載の基板検査装置において、前記欠陥検出手段が、前記第１及び第２の受光手段の焦点位置を前記基板の内部に合わせ、前記第１及び第２の受光手段が受光した散乱光の形状的特徴に基づいて前記基板の内部の欠陥を検出することにある。これは、前記第５の特徴に記載の基板検査方法を実現するための基板検査装置の発明である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、マスク基板に対して洗浄加工を行なった場合の洗浄加工後にマスク基板に残る欠陥が洗浄加工プロセスによるものなのか、マスク基板自体の内部欠陥によるものなのか又は傷などの加工プロセスによるものなのかを容易に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る基板検査装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の検査テーブルに搭載された基板１の状態を示す斜視図である。
【図３】図１の走査部の詳細を示す図である。
【図４】図１の上受光系の概略構成を示す図であり、投光系側から見た上面図である。
【図５】図１の下受光系の概略構成を示す図であり、図１の左側から見た側面図である。
【図６】本発明の基板検査方法の検査結果の一例を示す図である。
【図７】基板検査方法の第１の検査処理の一例を示す図である。
【図８】基板検査方法の第２の検査処理となるマスク基板洗浄加工後処理の一例を示す図である。
【図９】基板検査方法の第３の検査処理となるマスク基板再洗浄加工後処理の一例を示す図である。
【図１０】基板検査方法の第４の検査処理となるマスク基板の内部欠陥検査処理の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明の一実施の形態に係る基板検査装置の概略構成を示す図である。基板検査装置は、検査テーブル５、投光系、角度検出器１５、上受光系２０、下受光系３０、アンプ２７，３７、欠陥検出回路２８，３８、焦点調節機構４０、焦点調節制御回路４１、基板移動機構５０、基板移動制御回路５１、投光系移動機構５２、投光系移動制御回路５３、上受光系移動機構５４、上受光系移動制御回路５５、下受光系移動機構５６、下受光系移動制御回路５７、制御部（ＣＰＵ）６０、及びメモリ７０を含んで構成されている。
【００１９】
図２は、検査テーブル５に搭載された基板１の状態を示す斜視図である。検査対象となるマスク基板１は検査テーブル５の上に載置されている。検査テーブル５には、図面横方向に伸びる基板支持部５ａが、図面奥行き方向に２つ、それぞれ平行となるように配置されている。各基板支持部５ａのそれぞれ対向辺側には、その長手方向に渡って、基板１に接触するような傾斜面５ｂが形成されている。略四角形状の基板１はこの検査テーブル５上（傾斜面５ｂ上）に搭載される。これによって、基板支持部５ａの傾斜面５ｂに対して、基板１の向かい合う二辺の底面側がそれぞれ接触するようにして基板１は保持されることになる。すなわち、検査テーブル５は四角形の基板１をその向かい合う二辺だけで支持することとなる。
【００２０】
図１において、検査テーブル５に搭載された基板１の上方には、走査部１０、角度検出器１５及びミラー１４を含んで構成される投光系が配置されている。図３は、走査部１０の詳細を示す図である。走査部１０は、レーザー光源１１、レンズ１２ａ、ｆθレンズ１２ｃ、及びポリゴンミラー１３を含んで構成されている。レーザー光源１１は、レーザー光線であり、主にＳ偏光成分の検査光を発生する。レーザー光源１１から出射されるレーザー光線は、主にＳ偏光成分から構成されるが、若干のＰ偏光成分を含むこともあり、その割合は、Ｓ偏光成分の方がＰ偏光成分よりも十分に大きいものとする。なお、レーザー光源１１がＳ偏光成分のみを出射するようにしてもよい。レンズ１２ａは、レーザー光源１１から発生されたレーザー光線を集光し、基板１の表面に焦点が合う様に収束する。レンズ１２ａで集光されたレーザー光線は、ポリゴンミラー１３で反射され、ｆθレンズ１２ｃへ入射する。ｆθレンズ１２ｃは、ポリゴンミラー１３の回転によって振られるレーザー光線の焦点面を基板１の平面位置に合わせる。ｆθレンズ１２ｃを透過したレーザー光線は、図１のミラー１４へ照射される。ミラー１４は、走査部１０から照射されたレーザー光線を、基板１の表面へ斜めに照射する。このとき、ポリゴンミラー１３が図２の矢印方向へ回転することによって、ミラー１４から基板１の表面へ照射されるレーザー光線が図１の図面奥行き方向へ交互移動して、レーザー光線による基板１の走査が行われる。本実施の形態では、一例として、この走査範囲を約２００［ｍｍ］としている。
【００２１】
図１において、制御部となるＣＰＵ６０は、後述する様に基板１の検査範囲を決定して、基板移動制御回路５１へ基板１の移動を指示する。基板移動制御回路５１は、ＣＰＵ６０の指示に応じて基板移動機構５０を駆動制御する。基板移動機構５０は、例えば直動モータを含んで構成され、検査テーブル５を図面横方向へ移動するものであるが、図１ではその詳細構成は省略してある。基板移動機構５０が検査テーブル５全体を横方向に移動することによって、検査テーブル５に搭載された基板１が矢印に示す基板移動方向へ移動され、投光系からのレーザー光線が基板１の図面横方向の長さに渡って照射される。従って、検査テーブル５の一回の移動によって、図面奥行き方向に走査範囲の幅だけ基板１の検査が行われることとなる。
【００２２】
続いて、ＣＰＵ６０は、投光系移動制御回路５３へ走査範囲の変更を指示する。投光系移動制御回路５３は、ＣＰＵ６０の指示によって、投光系移動機構５２を駆動制御する。投光系移動機構５２は、例えば直動モータを含んで構成され、投光系を図面奥行き方向へ移動するものであるが、図１ではその詳細構成は省略してある。投光系移動機構５２が投光系全体を移動することによって、投光系から照射されるレーザー光線による基板１の走査範囲が図面奥行き方向へ変更制御される。そして、レーザー光線による基板１の走査及び検査テーブル５の移動と、走査範囲の変更とを順番に繰り返すことによって、基板１の検査範囲全体の検査を行なうことができるようになっている。
【００２３】
上述のように投光系を移動制御する場合は、ＣＰＵ６０は、上受光系２０及び下受光系３０を含めたものを全体的に、投光系の移動に同期させて移動制御している。すなわち、ＣＰＵ６０は、上受光系移動制御回路５５及び下受光系移動制御回路５７へも移動を指示して制御する。上受光系移動制御回路５５及び下受光系移動制御回路５７は、ＣＰＵ６０からの移動指示に応じて、上受光系移動機構５４及び下受光系移動機構５６をそれぞれ駆動制御する。上受光系移動機構５４及び下受光系移動機構５６は、例えば直動モータを含んで構成され、上受光系２０及び下受光系３０を投光系に同期させてそれぞれ移動制御する。
【００２４】
なお、検査テーブル５を移動する代わりに、投光系を図面横方向へ移動することによって、基板１と投光系とをレーザー光線の走査方向と直交する方向へ相対的に移動してもよい。この場合は、上受光系及び下受光系を、投光系と一緒に移動する。また、投光系を移動する代わりに、検査テーブル５を図面奥行き方向へ移動することによって、基板１と投光系とをレーザー光線の走査方向へ相対的に移動して、レーザー光線による基板の走査範囲を変更してもよい。すなわち、投光系及び受光系と、基板１は相対的に移動可能な構成であればよい。
【００２５】
投光系から基板１へ斜めに照射されたレーザー光線の一部は基板１の表面で反射され、残りは基板１の内部へ透過する。基板１の内部へ透過したレーザー光線は、基板１の表面から離れるに従って広がり、その一部は基板１の裏面で反射され、残りは基板１の裏面から基板１の外へ透過する。なお、これは基板１が理想的な平坦形状の透明基板の場合である。
【００２６】
基板１の表面側において、基板１の表面で反射されたレーザー光線の光軸から外れた位置には、上受光系２０が配置されている。上受光系２０は、上受光子２１及び光電子倍増管２６から構成されている。上受光子２１は、Ｓ偏光板２２、バンドパスフィルタ２３、レンズ２４、受光部２５を含んで構成されている。図４は、上受光系２０の概略構成を示す図であり、投光系側から見た上面図である。図４では、レーザー光源１１から出射されるレーザー光線として、ミラー１４から反射したものを示している。このレーザー光線は、図示のように走査方向に走査制御され、ほとんどがＳ偏光成分で構成されており、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したものが上受光子２１の受光部２５へ向かうように配置してある。Ｓ偏光板２２は、Ｓ偏光成分の光のみを通過させるものであり、基板１の表面、内部、裏面で散乱したレーザー光線（散乱光）のＳ偏光成分のみを通過させる。バンドパスフィルタ２３は、レーザー光源１１から出射されるレーザー光線の周波数成分付近の光、すなわち出射レーザー光線の波長成分付近の光のみを通過させ、それ以外の周波数成分（波長成分）の光を除去するものである。レンズ２４は、基板１からの散乱光であって、Ｓ偏光板２２及びバンドパスフィルタ２３を通過した光のみを集光し、受光部２５へ導入する。レンズ２４の焦点位置は、基板１の表面に合っている。受光部２５は、複数の光ファイバー２５ａを束ねて構成され、レンズ２４で集光した散乱光を受光して光電子倍増管２６の受光面へ導く。光電子倍増管２６は、受光面で受光した散乱光の強度に応じた検出信号を出力する。図１において、光電子倍増管２６の検出信号は、アンプ２７で増幅され、欠陥検出回路２８へ入力される。このように、レンズ２４の前面にＳ偏光板２２及びバンドパスフィルタ２３を設けることによって、装置の周辺環境からの外乱光であって、前述の周波数成分（波長成分）以外の光及びＰ偏光成分の光を有効に除去し、投光系から基板１へ斜めに照射されたレーザー光線であって、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したＳ偏光成分の光のみをレンズ２４及び受光部２５へ有効に導入することができる。
【００２７】
基板１の表面に欠陥が存在する場合、基板１の表面へ照射されたレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。また、基板１の内部へ透過して基板１の裏面で反射され、再び基板１の表面へ到達したレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。これらの散乱光が、基板１の表面側に配置された上受光系２０で受光される。基板１の内部に欠陥が存在する場合、基板１の内部へ透過したレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。また、基板１の内部へ透過して基板１の裏面で反射されたレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。これらの散乱光が、基板１を透過して、基板１の表面側に配置された上受光系２０で受光される。基板１の表面の欠陥によって発生した散乱光は、基板１の内部の欠陥によって発生した散乱光よりも、上受光系２０の受光部２５で受光される強度が大きい。欠陥検出回路２８は、アンプ２７で増幅された検出信号の強度から、基板１の表面の欠陥を検出する。
【００２８】
基板１の裏面側において、基板１の裏面から透過されたレーザー光線の光軸から外れた位置に、下受光系３０が配置されている。下受光系３０は、下受光子３１及び光電子倍増管３６から構成されている。下受光子３１は、Ｓ偏光板３２、バンドパスフィルタ３３、レンズ３４、受光部３５から構成される。図５は、下受光系３０の概略構成を示す図であり、図１の左側から見た側面図である。図５では、レーザー光源１１から出射されるレーザー光線として、ミラー１４から反射したものを示している。このレーザー光線は、図示のように走査方向に走査制御され、ほとんどがＳ偏光成分の光で構成されており、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したもので、基板１を通過したものが下受光子３１の受光部３５へ向かうように配置してある。Ｓ偏光板３２は、Ｓ偏光成分の光のみを通過させるものであり、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したもので、基板１を通過したレーザー光線のＳ偏光成分のみを通過させる。バンドパスフィルタ３３は、レーザー光源１１から出射されるレーザー光線の周波数成分付近の光、すなわち出射レーザー光線の波長成分付近の光のみを通過させ、それ以外の周波数成分（波長成分）の光を除去するものである。レンズ３４は、基板１の表面、内部、裏面からの散乱光であって、Ｓ偏光板３２及びバンドパスフィルタ３３を通過した光のみを集光し、受光部３５へ導入する。レンズ３４の焦点位置は、基板１の裏面に合っている。受光部３５は、複数の光ファイバー３５ａを束ねて構成され、レンズ３４で集光した散乱光を受光して光電子倍増管３６の受光面へ導く。光電子倍増管３６は、受光面で受光した散乱光の強度に応じた検出信号を出力する。図１において、光電子倍増管３６の検出信号は、アンプ３７で増幅され、欠陥検出回路３８へ入力される。このように、レンズ３４の前面にＳ偏光板３２及びバンドパスフィルタ３３を設けることによって、装置の周辺環境からの外乱光であって、前述の周波数成分（波長成分）以外の光及びＰ偏光成分光を有効に除去し、投光系から基板１へ斜めに照射されたレーザー光線であって、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したＳ偏光成分の光のみをレンズ３４及び受光部３５へ導入することができる。
【００２９】
基板１の表面に欠陥が存在する場合、基板１の表面へ照射されたレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。この散乱光が、基板１を透過して、基板１の裏面側に配置された下受光系３０で受光される。複数の光ファイバー３５ａを束ねた受光部３５で受光された散乱光は、欠陥の形状をほぼそのまま表した形状となる。また、基板１の内部へ透過して基板１の裏面で反射され、再び基板１の表面へ到達したレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。基板１の板厚が大きいとき、この散乱光は、レーザー光線が基板１の表面へ照射された位置からかなり離れた位置で発生する。下受光系３０のレンズ３４による受光領域を最適位置にすると、この散乱光は下受光系３０で受光されない。
【００３０】
基板１の内部に欠陥が存在する場合、基板１の内部へ透過したレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。また、基板１の内部へ透過して基板１の裏面で反射されたレーザー光線が欠陥によって散乱されて、散乱光が発生する。これらの散乱光が、基板１を透過して、基板１の裏面側に配置された下受光系３０で受光される。複数の光ファイバー３５ａを束ねた受光部３５で受光された散乱光をＺ方向（基板厚さ方向）にスキャンしたマップと重ね合わせると、欠陥の形状に関わらず、レーザスキャン方向により縦横に広がった十字形状となる。欠陥検出回路３８は、この散乱光の形状的特徴から、基板１の内部の欠陥を選択検出する。基板１の裏面側に配置された下受光系３０によって、基板１を透過した散乱光を受光するので、基板１の表面付近の欠陥だけでなく、基板１の表面から離れた深い位置にある欠陥も検出される。
【００３１】
ＣＰＵ６０は、焦点調節制御回路４１へ下受光系３０の焦点位置の調節を指示する。焦点調節制御回路４１は、ＣＰＵ６０の指示によって、焦点調節機構４０を駆動する。焦点調節機構４０は、例えばパルスモータを含んで構成され、下受光子３１を上下に移動する。焦点調節機構４０が下受光子３１を上下に移動することによって、下受光系３０の焦点位置が基板１の内部に合う様に調節される。
【００３２】
以上説明した実施の形態によれば、板厚の大きい透明な基板の欠陥の検査において、基板の周辺環境から検出光学系に入り込む外乱光すなわちレーザー光源から照射された光線の周波数成分（波長成分）以外の光及びＰ偏光成分光を有効に除去し、投光系から基板１へ斜めに照射されたレーザー光線であって、基板１の表面、内部、裏面などで散乱したＳ偏光成分の光のみをレンズ３４及び受光部３５へ導入することができ、ノイズなどの影響を無くし、欠陥の検出精度を向上させることができる。
【００３３】
図６は、本発明の基板検査方法の検査結果の一例を示す図である。図６は、マスク基板の表面及び裏面における傷や異物等の欠陥の分布状況を示すものであり、図６（Ａ）はマスク基板の洗浄加工処理前の検査結果である欠陥分布状況を示し、図６（Ｂ）はマスク基板の洗浄加工処理後の検査結果である欠陥分布状況を示し、図６（Ｃ）は図６（Ａ）の洗浄加工処理前の欠陥分布から図６（Ｂ）の洗浄加工処理後の欠陥分布を減算したもの、すなわち洗浄加工処理によって除去された欠陥及び傷などの分布状況を示すものである。図６（Ｃ）の分布状況を観察することで、洗浄加工処理によってどれだけの傷や異物等の欠陥が除去され、マスク基板の表面及び裏面が綺麗に洗浄されたことを理解することができる。もし、この図６（Ｃ）に示すような、洗浄加工処理によって除去された傷や異物等の欠陥の分布状況が極端に少ない場合には、洗浄加工処理のプロセスに問題があると理解することができる。この発明では、この図６（Ｃ）の分布状況を用いてそのプロセス良否の判定を行なっている。
【００３４】
図７は、基板検査方法の第１の検査処理の一例を示す図である。本発明の基板検査方法の処理の一例をこのフローチャート図に従って説明する。この検査処理では、第１にマスク基板１に対して図１の基板検査装置を用いて所定の検査行なう。最初のステップＳ７１では、マスク基板１のレシピ番号（測定条件等）及びワーク番号をマスク基板１に付与してあるバーコードやＱＲコード等から読み取る。ステップＳ７２では、マスク基板１に対して洗浄加工前基板検査Ａを先に読み取ったレシピ番号に従って実行する。ステップＳ７３では、基板検査Ａが終了したので、マスク基板１の排出を行い、処理を終了し、次のマスク基板に対して検査準備を行なう。基板検査Ａの結果は、図６（Ａ）に示すような検査結果Ａ（欠陥分布）となり、メモリ７０に格納される。
【００３５】
図８は、基板検査方法の第２の検査処理となるマスク基板洗浄加工後処理の一例を示す図である。図７の洗浄加工前基板検査Ａの結果に従って、マスク基板に対して、傷や異物等の欠陥を除去するための洗浄加工処理が行なわれる。図８では、この洗浄加工処理後のマスク基板に対して図１の基板検査装置を用いて上述と同様の検査を行なう。まず、ステップＳ８１では、マスク基板１のレシピ番号（測定条件等）及びワーク番号をマスク基板１に付与してあるバーコードやＱＲコード等から読み取る。ステップＳ８２では、マスク基板１に対して洗浄加工後基板検査Ｂをレシピ番号に従って実行する。ステップＳ８３では、基板検査Ｂが終了したので、そのマスク基板１の排出を行なう。基板検査Ｂの結果は、図６（Ｂ）に示すような検査結果Ｂ（欠陥分布）となり、メモリ７０に格納される。ステップＳ８４では、検査結果Ｂから検査結果Ａを減算する。すなわち、洗浄加工処理後のマスク基板の欠陥分布（図６（Ｂ））から洗浄加工処理前のマスク基板の欠陥分布（図６（Ａ））を減算する。この減算結果は、図６（Ｃ）に示すように、図６（Ａ）の欠陥分布から図６（Ｂ）の欠陥分布を差し引いたものとなる。
【００３６】
図６（Ｃ）の欠陥分布は、マスク基板の洗浄加工処理によって除去された欠陥分布を示すものである。従って、次のステップＳ８５では、この減算結果を示す値（減算値）が所定値よりも大きいか否かの判定を行い、所定値よりも大きい（ｙｅｓ）場合はステップＳ８６に進み、所定値以下（ｎｏ）の場合はステップＳ８７に進む。ステップＳ８６では、減算値が所定値よりも大きいということは、マスク基板の洗浄加工処理によってマスク基板から傷や異物等の欠陥が除去されたことを意味するので、ここでは、洗浄加工完了（再洗浄加工不要）を管理者などに指示して処理を終了する。一方、ステップＳ８７では、減算値が所定値以下ということは、マスク基板の洗浄加工処理によってマスク基板から所定数の欠陥が除去されなかったことを意味するので、ここでは、マスク基板の再洗浄加工を管理者などに指示して処理を終了する。
【００３７】
図９は、基板検査方法の第３の検査処理となるマスク基板再洗浄加工後処理の一例を示す図である。図８のステップＳ８５の判定の結果に従って、マスク基板に対して、傷や異物等の欠陥を除去するために２度目の洗浄加工処理（再洗浄加工処理）が行なわれる。図９では、この再洗浄加工処理後のマスク基板に対して図１の基板検査装置を用いて図８と同様の検査を行なう。まず、ステップＳ９１では、マスク基板１のレシピ番号（測定条件等）及びワーク番号をマスク基板１に付与してあるバーコードやＱＲコード等から読み取る。ステップＳ９２では、マスク基板１に対して再洗浄加工後基板検査Ｃをレシピ番号に従って実行する。ステップＳ９３では、基板検査Ｃが終了したので、そのマスク基板１の排出を行なう。ステップＳ９４では、今回の検査結果Ｃから図８の検査結果Ｂを減算する。すなわち、再洗浄加工処理後のマスク基板の欠陥分布（図示せず）から再洗浄加工処理前（１回目の洗浄加工処理後）のマスク基板の欠陥分布（図６（Ｂ））を減算する。この減算処理の結果は、マスク基板の再洗浄加工処理によって除去された欠陥分布を示すものであり、メモリ７０に格納される。従って、次のステップＳ９５では、この減算結果を示す値（減算値）が所定値よりも大きいか否かの判定を行い、所定値よりも大きい（ｙｅｓ）場合はステップＳ９６に進み、所定値以下（ｎｏ）の場合はステップＳ９７に進む。ステップＳ９６では、減算値が所定値よりも大きいということは、マスク基板の再洗浄加工処理によってマスク基板から所定量の傷や異物等の欠陥が除去されたことを意味するので、ここでは、洗浄加工完了（再々洗浄加工不要）を管理者などに指示して処理を終了する。一方、ステップＳ９７では、減算値が所定値以下ということは、マスク基板の再洗浄加工処理によってマスク基板から所定数の傷や異物等の欠陥が除去されなかったことを意味するので、ここでは、マスク基板の内部に傷や異物等の欠陥が存在する可能性が高いので、管理者などに内部欠陥検査を行なうように指示を出して処理を終了する。
【００３８】
図１０は、基板検査方法の第４の検査処理となるマスク基板の内部欠陥検査処理の一例を示す図である。図９のステップＳ９５の判定の結果に従って、マスク基板の内部に対する欠陥検査処理が行なわれる。図１０では、散乱光の形状的特徴から、マスク基板１の内部の傷や異物等の欠陥を選択的に検出する処理を行なう。まず、ステップＳ１０１では、マスク基板１のレシピ番号（測定条件等）及びワーク番号をマスク基板１に付与してあるバーコードやＱＲコード等から読み取る。ステップＳ１０２では、マスク基板１に対して内部欠陥検査Ｄをレシピ番号に従って実行する。ステップＳ１０３では、内部欠陥検査Ｄが終了したので、そのマスク基板１の排出を行なう。ステップＳ１０４では、今回の内部欠陥検査の結果Ｄに基づいてプロセス判定を行って、処理を終了する。
【００３９】
なお、上述の実施の形態では、ステップＳ９４で、検査結果Ｃから検査結果Ｂを減算する場合について説明したが、検査結果Ｃから検査結果Ａを減算してもよい。また、上述の実施の形態では、減算値に基づいて再洗浄加工又は再々洗浄加工を判定しているが、検査結果Ｂ又はＣの値が所定値以下か否かに基づいて判断してもよいし、これと減算値との組み合わせに基づいて判断するようにしてもよい。
また、上述の実施の形態では、検査テーブル５に基板１をアライメントする方法として、図２に示すように基板１を載置した状態で基板１のＹ軸方向の端部を位置決めピンなどに突き当て位置決めする。この場合、位置決めピンは、基板１のＹ軸方向の端部に少なくとも２箇所設ければよい。
【符号の説明】
【００４０】
１…マスク基板
１０…走査部
１１…レーザー光源
１２ａ…レンズ
１２ｃ…ｆθレンズ
１３…ポリゴンミラー
１４…ミラー
１５…角度検出器
２０…上受光系
２１…上受光子
２２，３２…Ｓ偏光板
２３，３３…バンドパスフィルタ
２４，３４…レンズ
２５，３５…受光部
２５ａ，３５ａ…光ファイバー
２６，３６…光電子倍増管
２７，３７…アンプ
２８，３８…欠陥検出回路
３０…下受光系
３１…下受光子
４０…焦点調節機構
４１…焦点調節制御回路
５…検査テーブル
５０…基板移動機構
５１…基板移動制御回路
５２…投光系移動機構
５３…投光系移動制御回路
５４…上受光系移動機構
５５…上受光系移動制御回路
５６…下受光系移動機構
５７…下受光系移動制御回路
５ａ…基板支持部
５ｂ…傾斜面
６０…制御部（ＣＰＵ）
７０…メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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