(57)【要約】      （修正有）【課題】従来は検出することのできなかった極めて微細な引っ掻き傷、クラックなどを検出できる平板基板表面状態検査装置を提供する。【解決手段】平板基板の表面側に基板法線に対して所定の入射角でレーザ光を表面に異なる方向から照射する少なくとも２つの投光系と、表面側に設けられ、レーザ光の照射点を基準として、投光系と反対側の位置に、それぞれ投光系に対向するように設けられた少なくとも２つの受光系と、各レーザ光が平板基板の表面に照射されるレーザ光照射領域が矩形となるようにレーザ光を成形するレーザ光成形手段と、矩形に成形された各レーザ光照射領域の離隔を、矩形の前査方向の投影長又は各レーザ光照射領域が重ならない長さである非重複長に、各投光系と各受光系とを調整する照射領域離隔調整手段と、軸方向に送る所定の間隔を、投影長又は前記非重複長以上、または前記投影長又は非重複長の整数倍に調整する送り間隔調整手段とを備える。【選択図】図１７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ軸Ｙ軸ステージ上に載置された平板基板の表面に、投光系により照射されたレーザ光を、前記Ｘ軸Ｙ軸ステージによりＸ軸又はＹ軸のいずれかの方向に走査すると共に、所定間隔で前記走査方向と直交する軸方向に送りながら、表面からの散乱光を受光系により受光し、この受光強度に応じた検出信号により、前記平板基板の全表面状態を検査する平板基板の表面状態検査装置において、
前記平板基板の表面側に前記平板基板の基板法線に対して所定の入射角で前記レーザ光を前記表面に異なる方向から照射する少なくとも２つの投光系と、
前記表面側に設けられ、前記レーザ光の照射点を基準として、前記投光系と反対側の位置に、それぞれ前記投光系に対向するように設けられた少なくとも２つの受光系と、
前記各レーザ光が前記平板基板の表面に照射されるレーザ光照射領域が矩形となるようにレーザ光を成形するレーザ光成形手段と、
前記矩形に成形された各レーザ光照射領域の離隔を、前記矩形の前記走査方向の投影長又は各レーザ光照射領域が重ならない長さである非重複長に、各投光系と各受光系とを調整する照射領域離隔調整手段と、
前記軸方向に送る所定の間隔を、前記投影長又は前記非重複長以上、あるいは前記投影長又は非重複長の整数倍に調整する送り間隔調整手段
とを備えたことを特徴とする表面状態検査装置。
【請求項２】
一組の前記投光系と受光系と、他の一組の前記投光系と受光系とが、互いに直交するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の表面状態検査装置。
【請求項３】
前記投影長が５０μｍから１０００μｍの範囲にあり、前記軸方向に送る所定の間隔が、前記投影長であることを特徴とする請求項２に記載の表面状態検査装置。
【請求項４】
回転台上に載置され、前記回転台により回転する平板基板の表面に、投光系によりレーザ光を照射すると共に、前記平板基板の外側から中心方向又は中心から外側方向に所定間隔で前記平板基板を送りながら、表面からの散乱光を受光系により受光し、この受光強度に応じた検出信号により、前記平板基板の全表面状態を検査する平板基板の表面状態検査装置において、
前記平板基板の表面側に前記平板基板の基板法線に対して所定の入射角で前記レーザ光を前記表面に異なる方向から照射する少なくとも２つの投光系と、
前記表面側に設けられ、前記レーザ光の照射点を基準として、前記投光系と反対側の位置に、それぞれ前記投光系に対向するように設けられた少なくとも２つの受光系と、
前記各レーザ光が前記平板基板の表面に照射されるレーザ光照射領域を矩形に成形するレーザ光成形手段と、
前記矩形に成形された各レーザ光照射領域離隔を、前記矩形の前記走査方向の投影長又は各レーザ光照射領域が重ならない長さである非重複長以上に、各投光系と各受光系とを調整する照射領域離隔調整手段と、
前記平板基板の外側から中心方向又は中心から外側方向に前記平板基板を送る所定間隔を、前記投影長又は前記非重複長以上、あるいは前記投影長又は前記非重複長の整数倍に調整する送り間隔調整手段
とを備えたことを特徴とする表面状態検査装置。
【請求項５】
一組の前記投光系と受光系と、他の一組の前記投光系と受光系とが、互いに直交するように設けられたことを特徴とする請求項４に記載の表面状態検査装置。
【請求項６】
前記投影長が５０μｍから１０００μｍの範囲にあり、前記所定間隔が前記投影長に対応するものであることを特徴とする請求項５に記載の表面状態検査装置。
【請求項７】
Ｘ軸Ｙ軸ステージ上に載置された平板基板の表面に、投光系により照射されたレーザ光を、前記Ｘ軸Ｙ軸ステージによりＸ軸又はＹ軸のいずれかの方向に走査すると共に、所定間隔で前記走査方向と直交する軸方向に送りながら、表面からの散乱光を受光系により受光し、この受光強度に応じた検出信号により、前記平板基板の表面状態を検査する表面状態検査方法において、
少なくとも２つの異なる方向から、照射領域が矩形で、かつ各レーザ光照射領域の離隔を、前記照射領域の前記走査方向の投影長又は各レーザ光照射領域が重ならない長さである非重複長以上に、各投光系と各受光系とを調整し、
前記軸方向に送る所定間隔を、前記投影長又は前記非重複長以上、あるいは前記投影長又は前記非重複長の整数倍に調整し、前記平板基板を送り、前記平板基板の全表面状態を検査することを特徴とする表面状態検査方法。
【請求項８】
回転台上に載置され、回転する平板基板の表面に、投光系によりレーザ光を照射すると共に、前記平板基板の外側から中心方向又は中心から外側方向に所定間隔で前記平板基板を送りながら、表面からの散乱光を受光系により受光し、この受光強度に応じた検出信号により、前記平板基板の全表面状態を検査する平板基板の表面状態検査方法において、
少なくとも２つの異なる方向から、照射領域が矩形で、かつ各レーザ光照射領域の離隔を、前記照射領域の前記走査方向の投影長又は各レーザ光照射領域が重ならない長さである非重複長以上に、各投光系と各受光系とを調整し、
前記平板基板の外側から中心方向又は中心から外側方向に方向に送る所定間隔を、前記投影長又は前記非重複長以上、あるいは前記投影長又は前記非重複長の整数倍に調整し、
前記平板基板の全表面状態を検査することを特徴とする表面状態検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ、マスク、ディスク基板、液晶基板、ガラス基板、透明フィルム等のような平板基板の表面に付着した微細な塵埃等の異物や、キズ・ヒビ等の欠陥を光散乱方式で検査する、平板基板の表面状態検査技術に関し、特に、微細な細長い形状の異物や、基板に生じた微細な引っ掻き傷・こすり傷、クラックなどによる表面状態の異常を感度良く検出できる平板基板の表面状態検出方法、及びその方法を用いた平板基板の表面状態検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路の製造工程では、回路パターンが形成される基板に僅かでも異物（ゴミや欠陥）が存在すると、不良品の生成につながるおそれがあるため、基板の異物や表面状態の検査が不可欠になっている。かかる基板の表面状態の検査は、指向性の良いレーザ光を基板表面に照射し、基板表面から反射される散乱光を散乱光受光器で検出し、レーザ光の照射点を二次元走査して基板表面全体を検査する方法が一般的に用いられている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１に記載の透明平板基板の異物検査装置では、透明平板基板に投光系により検出光を照射し、前記透明平板基板に存在する異物による散乱光を、受光系により受光して前記透明平板基板に存在する異物を検出する異物検査装置において、前記透明平板基板の一方の面（以下、表面）に設けられ、前記透明平板基板の基板法線に対して所定の入射角で前記検出光を前記表面に照射する投光系と、前記表面側に設けられ、前記検出光の照射点を基準として、前記投光系と反対側の位置に設けられた前記受光系とを備え、前記受光系は、前記投光系から照射される前記検出光が、前記表面上の異物に照射された際に生じる第１の散乱光と、前記検出光が前記透明平板基板を透過し、他の一方の面（以下、裏面）に存在する異物に照射された際に生じる第２の散乱光とを集光する集光レンズと、前記集光レンズからの前記第１の散乱光と前記第２の散乱光とを、それぞれ２経路に分光する光学素子と、前記第１の散乱光を受光する第１の散乱光受光センサ−と、前記第２の散乱光を受光する第２の散乱光受光センサ−とを備えたことを特徴とする透明平板基板の異物検査装置が開示されている。
【０００４】
特許文献１に記載の異物検査装置は、検出光であるレーザ光を照射する投光器と、レーザ光が照射された異物からの散乱光を受光する受光センサーとからなる一対の散乱光照射・受光システムをＸＹ方向に走査することで、基板に付着する異物等の検査を行うものである。しかし、特許文献１が開示する技術では、例えば、微細な細長い傷などは、レーザ光の照射方向により光散乱の強度が大きく異なる（光散乱強度がレーザ光の照射方向に依存すると）ことがあり、レーザ光の照射方向によっては、平板基板の表面状態を正確に検出できない、という問題がある。
【０００５】
特許文献２には、レーザ光を複数の方向から基板に照射する技術が開示されている。特許文献２は、検査対象物の表面に異なる角度から複数のレーザ光を同一点に照射する複数の投光器と、同一点の異物からの散乱光を検出して散乱光強度に応じた散乱光強度信号を検出する検出器とを備えた異物検査装置に関するものである。しかし、特許文献２が開示する技術は、複数のレーザー光源から、レーザ光を同一点に照射し、そこに存在する異物からの散乱光を検出し、散乱光強度に応じた散乱光強度信号により、異物検査を行う異物検査装置に関するものである。また、異なる角度に設置された複数の光検出器と、複数の光検出器から出力される散乱光強度信号により異物検査を行う異物検査装置に関するものである。このため、異なる方向からレーザ光を照射しているが、その目的は同一点にレーザ光を照射することで、散乱光強度を検出器が検出できるレベルにまで上げることを目的とするものである。このため、特許文献２が開示する技術では、レーザ光の照射方向に依存するような、極めて微細な引っ掻き傷・こすり傷、あるいは細長いクラック等を検出できない、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２０１３−１４００６１号公報
【特許文献２】特開平１１−２５８１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の課題は、従来は検出することのできなかった極めて微細な引っ掻き傷、クラックなど、レーザ光の照射方向に依存するような表面の異常（表面状態）を検出することのできる平板基板の表面状態検査方法、その方法を利用した表面状態検査装置を提供することにある。なお、本明細書において、表面状態の検査とは、表面欠陥や表面の傷、表面に付着した異物など、平板基板の表面状態に問題が発生するような状態を検査することを意味する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、Ｘ軸Ｙ軸ステージ上に載置された平板基板の表面に、投光系により照射されたレーザ光を、前記Ｘ軸Ｙ軸ステージによりＸ軸又はＹ軸のいずれかの方向に走査すると共に、所定間隔で前記走査方向と直交する軸方向に送りながら、表面からの散乱光を受光系により受光し、この受光強度に応じた検出信号により、前記平板基板の全表面状態を検査する平板基板の表面状態検査装置において、
前記平板基板の表面側に前記平板基板の基板法線に対して所定の入射角で前記レーザ光を前記表面に異なる方向から照射する少なくとも２つの投光系と、前記表面側に設けられ、前記レーザ光の照射点を基準として、前記投光系と反対側の位置に、それぞれ前記投光系に対向するように設けられた少なくとも２つの受光系と、前記各レーザ光が前記平板基板の表面に照射されるレーザ光照射領域が矩形となるようにレーザ光を成形するレーザ光成形手段と、前記矩形に成形された各レーザ光照射領域の離隔を、前記矩形の前記走査方向の投影長又は各レーザ光照射領域が重ならない長さである非重複長に、各投光系と各受光系とを調整する照射領域離隔調整手段と、前記軸方向に送る所定の間隔を、前記投影長又は前記非重複長以上、あるいは前記投影長又は前記非重複長の整数倍に調整する送り間隔調整手段とを備えたことを特徴とする表面状態検査装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の表面状態検査装置であって、一組の前記投光系と受光系と、他の一組の前記投光系と受光系とが、互いに直交するように設けられたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の表面状態検査装置であって、前記投影長が５０μｍから１０００μｍの範囲にあり、前記軸方向に送る所定の間隔が、前記投影長であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、回転台上に載置され、前記回転台により回転する平板基板の表面に、投光系によりレーザ光を照射すると共に、前記平板基板の外側から中心方向又は中心から外側方向に所定間隔で前記平板基板を送りながら、表面からの散乱光を受光系により受光し、この受光強度に応じた検出信号により、前記平板基板の全表面状態を検査する平板基板の表面状態検査装置において、前記平板基板の表面側に前記平板基板の基板法線に対して所定の入射角で前記レーザ光を前記表面に異なる方向から照射する少なくとも２つの投光系と、前記表面側に設けられ、前記レーザ光の照射点を基準として、前記投光系と反対側の位置に、それぞれ前記投光系に対向するように設けられた少なくとも２つの受光系と、前記各レーザ光が前記平板基板の表面に照射されるレーザ光照射領域を矩形に成形するレーザ光成形手段と、前記矩形に成形された各レーザ光照射領域離隔を、前記矩形の前記走査方向の投影長又は各レーザ光照射領域が重ならない長さである非重複長以上に、各投光系と各受光系とを調整する照射領域離隔調整手段と、前記平板基板の外側から中心方向又は中心から外側方向に前記平板基板を送る所定間隔を、前記投影長又は前記非重複長以上、あるいは前記投影長又は前記非重複長の整数倍に調整する送り間隔調整手段とを備えたことを特徴とする表面状態検査装置である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の表面状態検査装置であって、一組の前記投光系と受光系と、他の一組の前記投光系と受光系とが、互いに直交するように設けられたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の表面状態検査装置であって、前記投影長が５０μｍから１０００μｍの範囲にあり、前記所定間隔が前記投影長に対応するものであることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、Ｘ軸Ｙ軸ステージ上に載置された平板基板の表面に、投光系により照射されたレーザ光を、前記Ｘ軸Ｙ軸ステージによりＸ軸又はＹ軸のいずれかの方向に走査すると共に、所定間隔で前記走査方向と直交する軸方向に送りながら、表面からの散乱光を受光系により受光し、この受光強度に応じた検出信号により、前記平板基板の全表面状態を検査する平板基板の表面状態検査方法において、
少なくとも２つの異なる方向から、照射領域が矩形で、かつ各レーザ光照射領域の離隔を、前記照射領域の前記走査方向の投影長又は各レーザ光照射領域が重ならない長さである非重複長以上に、各投光系と各受光系とを調整し、
前記軸方向に送る所定間隔を、前記投影長又は前記非重複長以上、あるいは前記投影長又は前記非重複長の整数倍に調整し、前記平板基板を送り、前記平板基板の全表面状態を検査することを特徴とする表面状態検査方法である。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、回転台上に載置され、回転する平板基板の表面に、投光系によりレーザ光を照射すると共に、前記平板基板の外側から中心方向又は中心から外側方向に所定間隔で前記平板基板を送りながら、表面からの散乱光を受光系により受光し、この受光強度に応じた検出信号により、前記平板基板の全表面状態を検査する平板基板の表面状態検査方法において、
少なくとも２つの異なる方向から、照射領域が矩形で、かつ各レーザ光照射領域の離隔を、前記照射領域の前記走査方向の投影長又は各レーザ光照射領域が重ならない長さである非重複長以上に、各投光系と各受光系とを調整し、前記平板基板の外側から中心方向又は中心から外側方向に方向に送る所定間隔を、前記投影長又は前記非重複長以上、あるいは前記投影長又は非重複長の整数倍に調整し、前記平板基板の全表面状態を検査することを特徴とする表面状態検査方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、従来は検出することのできなかった極めて微細な引っ掻き傷、クラックなど、レーザ光の照射方向に依存するため検出できなかった基板表面の異常（表面状態）を検査可能な平板基板の表面状態検査方法、その方法を利用した表面状態検査装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態である、平板基板１２０をＸ軸Ｙ軸に動かしながら、投光器１００によりレーザ光１０１を照射し、受光器１１０により散乱光１０２を受光し、平板基板１２０の表面状態を検査する様子を示した側面図である。
【図２】本発明の一実施形態であるオリフラ１３０と並行、又は直角方向にレーザ光１０１を基板表面に照射して、平板基板１２０の表面状態を検査する様子を示した図である。
【図３】平板基板１２０のオリフラ１３０と並行にレーザ光１０１を照射するように投光系・受光系を配置した様子を示した図である。
【図４】図３に示す投光系・受光系による平板基板１２０の表面状態を検査した結果を示した図である。
【図５】平板基板１２０のオリフラ１３０に対して３０度の角度でレーザ光１０１を照射するように投光系・受光系を配置した様子を示した図である。
【図６】図５に示す投光系・受光系による平板基板１２０の表面状態を検査した結果を示した図である。
【図７】平板基板１２０のオリフラ１３０に対して６０度の角度でレーザ光１０１を照射するように投光系・受光系を配置した様子を示した図である。
【図８】図７に示す投光系・受光系による平板基板１２０の表面状態を検査した結果を示した図である。
【図９】平板基板１２０のオリフラ１３０に対して９０度の角度でレーザ光１０１を照射するように投光系・受光系を配置した様子を示した図である。
【図１０】図９に示す投光系・受光系による平板基板１２０の表面状態を検査した結果を示した図である。
【図１１】平板基板１２０のオリフラ１３０に対して１２０度の角度でレーザ光１０１を照射するように投光系・受光系を配置した様子を示した図である。
【図１２】図１１に示す投光系・受光系による平板基板１２０の表面状態を検査した結果を示した図である。
【図１３】平板基板１２０のオリフラ１３０に対して１５０度の角度でレーザ光１０１を照射するように投光系・受光系を配置した様子を示した図である。
【図１４】図１３に示す投光系・受光系による平板基板１５０の表面状態を検査した結果を示した図である。
【図１５】レーザ光の照射方向が直交する投光系・受光系を設け、平板基板１２０の表面状態を検査する様子を示した図である。
【図１６】本発明の一実施形態である、平板基板１２０を回転させながら表面状態を検査する様子を示した図である。
【図１７】レーザ光の照射方向が直交するレーザ光照射領域１０１ａ、２０１ａの離隔（位置）関係の詳細を示した図である
【図１８】図１７に示す実施形態で、平板基板１２０の表面の状態を検査した結果を示した図である。
【図１９】本発明の一実施形態である表面状態検査装置の平面図である。
【図２０】本発明の一実施形態である表面状態検査装置の側面図である。
【図２１】本発明の一実施形態である表面状態検査装置の他の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は、本発明の一実施形態である、平板基板１２０をＸ軸又はＹ軸方向に動かしながら、投光系を構成する投光器１００、受光系を構成する受光器１１０により、平板基板１２０の表面状態を検査する様子を示した側面図である。投光器１００から平板基板１２０の表面にレーザ光１０１を照射し、異物５０からの散乱光１０２を受光器１１０で受光し、平板基板１２０の表面状態の検査を行う。ここで、レーザ光１０１の平板基板１２０に対する入射角度は、真上を０度としたとき、５０度〜７０度の範囲の範囲であることは好ましい。また、散乱光１０２を受光する受光器１１０の受光センサーは、平板基板１２０に対して、３０度〜６０度の範囲で散乱光１０２を受光できるように設置することが好ましい。
【００１９】
図２は、本発明の一実施形態であるOrientation Flat（以下、オリフラ）１３０の方向と並行、又は直交する方向にレーザ光１０１を基板表面に照射して、平板基板１２０の表面状態を検査する様子を示した図である。図２（ａ）は、投光器１００からレーザ光１０１をオリフラ１３０と並行に照射して平板基板１２０の表面状態を検査する様子を示した図である。図２（ｂ）は、投光器１００からレーザ光１０１をオリフラ１３０と直交する方向に照射して平板基板１２０の表面状態を検査する様子を示した図である。
【００２０】
図２（ａ）において、投光器１００から基板１２０の表面に対して、レーザ光１０１を照射する。レーザ光１０１が平板基板１２０に照射されたときのレーザ光１０１の照射領域が照射領域１０１ａである。レーザ光成形光手段（図示されていない）により、照射領域１０１ａは矩形に成形される。照射領域１０１ａから生じる散乱光１０２を受光するのが受光器１１０である。ここで、レーザ光１０１の走査方向はオリフラ１３０と並行である。平板基板１２０は図の上から下に送られ（送り方向）、この送り方向は走査方向と直交する。なお、オリフラ１３０は、平板基板１２０の向きを特定する役割を果たす。
【００２１】
ここで、照射領域１０１ａの長手方向の幅は５０μｍから１０００μｍが好ましい。その幅を広げることで検査スピードが上がるが、精度が落ちるという問題がある。一方、幅を狭めることにより検査精度を向上できるが、検査スピードが落ちるという問題がある。平板基板１２０を送る間隔は、平板基板１２０の表面状態や、検査する精度により適宜調整できるような手段である、送り間隔調整手段を備えることが好ましい。
【００２２】
図２（ｂ）は、図２（ａ）の状態から平板基板１２０を時計回りに９０度回転させ、オリフラ１３０と直角の方向にレーザ光１０１を走査させ、平板基板１２０を図の上から下に送りながら、平板基板１２０の表面全体を検査する様子を示した図である。
【００２３】
図２（ａ）のようにして平板基板１２０の表面状態を検査した後、図２（ｂ）のようにして平板基板１２０の表面状態を検査することにより、レーザ光の照射方向に依存するような極めて微細な引っ掻き傷、微細な細長い形状のクラック状態などに起因する表面の異常（表面状態）を検査することができる。
【００２４】
即ち、平板基板１２０を回転させる回転手段と、Ｘ軸Ｙ軸方向へ移動させる二次元移動手段と、上述した投光系・受光系とにより、例えば、図２（ａ）の検査では検出されない微細な引っ掻き傷、クラックなど、レーザ光の照射方向に依存するような表面の異常（表面状態）が、図２（ｂ）のようにして検査することで検出できる。これは、レーザ光１０１の照射方向と同一方向にできたような細長い傷からは、受光器１１０が感知できる強度の散乱光が発生しないが、図２（ｂ）のように平板基板１２０を回転させてレーザ光１０１を照射することにより、そのような表面の異常であっても、受光器１１０が感知可能な強度の散乱光を発生させることができるからである。
【実施例】
【００２５】
発明者は、次のような実証により、かかる知見を確認した。図３は、オリフラ１３０と並行にレーザ光１０１を走査し、平板基板１２０を図の上から下に送りながら、平板基板１２０の表面全体を検査する様子を示した図である。このようにして平板基板１２０の表面状態を検査した結果を示したのが図４である。なお、この実証に用いた平板基板１２０はＳｉＣであり、レーザ入射角は６８度、測定ピッチは０．１ｍｍ、スキャンスピードは１００ｍｍ／ｓｅｃ、測定領域はφ70.2mm、標準粒子0.3μm散乱光換算電圧の条件で行った。
【００２６】
その結果を図４に示す。図に示すように、オリフラ１３０と並行にレーザ光１０１を走査させた場合には、平板基板１２０の表面状態の異常は検出されなかった。
【００２７】
図５は、オリフラ１３０に対して、反時計回りに３０度平板基板１２０を回転させ、レーザ光１０１を走査させ、平板基板１２０を上から下に送りながら、平板基板１２０の表面全体を検査する様子を示した図である。その結果を図６に示す。平板基板１２０の左上方に図４では見られなかった微細な細長い傷が検出された。
【００２８】
図７は、オリフラ１３０に対して、反時計回りに６０度平板基板１２０を回転させ、レーザ光１０１を走査させ、平板基板１２０をその上から下に送りながら、平板基板１２０の表面全体を検査する様子を示した図である。その結果を図８に示すが、図６とほぼ同様に、図４では見られなかった平板基板１２０に微細な細長い傷が検出された。
【００２９】
図９は、オリフラ１３０に対して、反時計回りに９０度平板基板１２０を回転させ、レーザ光１０１を走査させ、平板基板１２０をその上部方向から下部方向に送りながら、平板基板１２０の表面全体を検査する様子を示した図である。その結果を図１０に示す。図６、図８とほぼ同様に、図４では見られなかった微細な細長い傷が検出された。
【００３０】
図１１は、オリフラ１３０に対して、反時計回りに１２０度平板基板１２０を回転させ、レーザ光１０１を走査させ、平板基板１２０をその上部方向から下部方向に送りながら、平板基板１２０の表面全体を検査する様子を示した図である。その結果を図１２に示すが、図６、図８、図１０で検出された微細な細長い傷は検出されず、その１／４程度の長さの微細な細長い傷が検出された。
【００３１】
図１３は、オリフラ１３０に対して、反時計回りに１５０度平板基板１２０を回転させ、レーザ光１０１を走査させ、平板基板１２０をその上から下に送りながら、平板基板１２０の表面全体を検査する様子を示した図である。その結果を図１４に示す。図６、図８、図１９、図１２で検出された微細な細長い傷は検出されず、図４に示すような結果と同様に、平板基板１２０の表面状態の異常は検出されなかった。
【００３２】
これらのことから、異なる方向からレーザ光を照射することで、従来検出することのできなかった表面状態の異常を検出できることが明らかになった。また、様々な方向からレーザ光を照射することで高精度に平板基板の表面状態を検査できるが、少なくともレーザ光の走査を互いに直交する２方向から行えば、平板基板の表面状態の異常を高精度に検査できることが明らかになった。
【００３３】
図１５は、上述した知見、実証結果から得られた発明の一実施形態を示した図である。図１５に示す平板基板１２０の表面状態を検査する表面状態検査装置１は、投光器１００からレーザ光１０１を照射し、照射領域１０１ａから生じる散乱光１０１を受光器１１０により受光する一組の投光系・受光系と、その投光系・受光系のレーザ光照射方向と直交する方向にレーザ光２０１を照射する投光器２００と、照射領域２０１ａから生じる散乱光２０２、散乱光２０２を受光する受光器２1０とから構成される他の一組の投光系・受光系とを備える。レーザ光の走査方向と直交する方向に送りながら、平板基板１２０の全表面状態を検査する。ここで、レーザ光照射領域１０１ａ、２０１ａの走査方向の投影領域が重ならない離隔（非重複長）とすることは好ましい。また、送る間隔（ピッチ）は非重複長又はその整数倍とすることは好ましい。
【００３４】
図１６は、本発明の他の一実施の形態である。図１５に示す実施形態との違いは、平板基板１２０を回転させてレーザ光１０１，２０１を走査させながら、平板基板１２０の外側から中心点方向、又は中心点から外側方向に送りながら平板基板１２０の全表面状態を検査するところにある。
【００３５】
図１６に示すような実施形態による検査は、図１５に示すような、Ｘ軸又はＹ軸方向に平板基板１２０を送りながら表面状態を検査するのに比較して、より連続的に平板基板１２０の表面状態を検査することができるため、検査時間を短縮できるメリットがある。この実施形態では、螺旋状あるいはレーコード盤が回るようにして表面状態の検査を行うことになる。その送り方は平板基板１２０を動かしても良く、投光系・受光系を動かしても良い。また、レーザ光照射領域１０１ａ、２０１ａの走査方向の投影領域が重ならない離隔（非重複長）とすることは好ましい。また、送る間隔（ピッチ）は非重複長又はその整数倍とすることは好ましい。
【００３６】
図１７は、レーザ光成形手段により、平板基板１２０の表面に照射されるレーザ光照射領域１０１ａ、２０１ａの位置関係の詳細を示した図である。照射領域１０１ａ、２０１ａは矩形となるように成形している。図１７は、平板基板１２０を回転させながらレーザ光１０１、２０１を照射しながら、中心点の方向に平板基板１２０を送り、平板基板１２０の全表面状態を検査する場合である。
【００３７】
ここで、平板基板１２０を中心方向に送るときの送り間隔（ピッチ）であるが、送り間隔（ピッチ）は、照射領域１０１ａ又は２０１ａの長手幅を、例えば√２×０．５ｍｍとした場合、レーザ光の走査方向の投影長は０．５ｍｍとなり、送りピッチ幅を０．５ｍｍとしている。レーザ成形光１０１ａ、２０１ａの離隔を送り間隔（ピッチ幅）と同じにすることで、レーザ成形光１０１ａとレーザ成形光２０１ａとが重ならない。
【００３８】
レーザ光の走査方向の投影長は０．５ｍｍであるから、送り間隔（ピッチ幅）を０．５ｍｍとすることで漏れなく平板基板１２０の全表面状態を検査することができる。なお、送り間隔（ピッチ幅）を投影長の整数倍としてもよい。この場合いは、例えば、送り方向を往復させること等により全表面状態を検査する。また、照射涼気１０１ａ、１０２ａの離隔を重ならないように設定しても良い。
【００３９】
なお、図１７は平板基板１２０を回転させる場合であるが、例えばＸ軸Ｙ軸ステージにより、Ｘ軸方向にレーザ光を走査させ、Ｙ軸方向に送る場合についても、ピッチ幅、離隔に対する考え方は同様である。
【００４０】
図１５、図１６に示す実施形態により、先に使用した平板基板と同じものである平板基板１２０の表面状態を検査した結果が、図１８である。図１８に示すとおり、図１５、図１６に示すどちらの実施形態によっても、平板基板の表面状態を高精度に検査できることが明らかになった。
【００４１】
図１９は、本発明の一実施形態である平板基板の表面状態検査装置１の平面図であり、図２０は、その側面図であり、図２１は、他の側面図である。この実施形態である平板基板の表面状態検査装置１は、平板基板１２０載置するホルダー７００、ホルダー７００をＸＹ方向に動かすためのＸ軸４００、Ｘ軸ガイド４０１、Ｙ軸４１０、Ｙ軸ガイド４１１、そしてＺ軸方向に動かすためのＺ軸６００を備える。また、高さ方向を調整するための高さセンサー３００、平板基板１２０を回転させる回転軸８００、通信制御ケーブル９００，９１０を備えている。さらに、この表面状態検査装置は、照射領域１０１ａ、２０１ａの形状を調節するレーザ光成形手段と、平板基板を送る間隔（ピッチ）を任意に調整する送り間隔調整手段を備えている。
【符号の説明】
【００４２】
１    本発明の一実施例である表面状態検査装置
１００  ２００  投光器
１０１  ２０１  レーザ光
１０１ａ  ２０１ａ  レーザ成形光
１１０  ２１０  散乱光受光器
１２０  平板基板
１３０  オリフラ
３００  高さセンサー
４００  Ｘ軸
４０１  Ｘ軸ガイド
４１０  Ｙ軸
４１１  Ｙ軸ガイド
５００  固定板
６００  Ｚ軸
７００  ホルダー
８００  回転軸
９００  ９１０  ケーブル
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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