(57)【要約】【課題】レーザー光を使用して対象ワークの突起欠陥を検査する場合に、欠陥となる突起と欠陥とならない異物とを明確に判別できる欠陥検査方法を提供することを目的とする。【解決手段】検査対象ワーク１の表面に、Ｓ偏光フィルタ１８を介してレーザー光１９を照射し、検査対象ワークからの反射光２３をＳ偏光フィルタ２４を介して検出し、画像処理装置３０が検出した反射光のレベルに応じて、前記表面が突出した突起欠陥と前記表面に付着していて入射したレーザー光の偏光状態を変更する異物欠陥とを判別して突起欠陥だけを検出できる。【選択図】      図１
2004177356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象ワークの表面にＳ偏光フィルタを介してレーザー光を照射し、
前記検査対象ワークからの反射光をＳ偏光フィルタを介して検出し、
検出した反射光のレベルに応じて、前記表面が突出した突起欠陥と前記表面に付着していて入射したレーザー光の偏光状態を変更する異物欠陥とを判別して、突起欠陥だけを検出する
欠陥検査方法。
【請求項２】
Ｓ偏光フィルタを介して検査対象ワークの表面にレーザー光を照射するレーザー発振器と、
検査対象ワークからの反射光をＳ偏光フィルタを介して検出し、検出した反射光のレベルに応じて、前記表面が突出した突起欠陥と前記表面に付着していて入射したレーザー光の偏光状態を変更する異物欠陥とを判別して、突起欠陥だけを検出する判定処理手段と
を有する欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体、液晶パネル、ハードディスク、ＰＤＰなどの製造工程において、対象ワーク上にある欠陥を検出する欠陥検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は図５（ａ）に示すように、前面板１と背面板７とを張り合わせて構成されている。
【０００３】
背面板７は、ガラスのような絶縁性の基板８の表面に所定間隔でデータ電極１０が形成され、その上を誘電体層９で覆った後に、この誘電体層９の上にリブ１１が前記データ電極１０の配列方向に沿って所定間隔で形成されており、そのリブ１１の間には、Ｒ，Ｇ，Ｂの何れかの蛍光体層１２がリブ１１の配列方向に所定の順番で形成されている。
【０００４】
表面板１は、ガラスのような透明かつ絶縁性の基板２の表面に複数の表示電極５が付設された構造となっている。表示電極５は、走査電極６ａと維持電極６ｂとが対となったものである。表示電極５はその上を誘電体層３で覆って構成されている。誘電体層３の表面は保護膜４で覆われている。
【０００５】
この表面板１と背面板７は、図５（ｂ）のように張り合わせて構成されている。表面板１と背面板７の間の放電空間１３に封入したキセノン、ネオンなどの希ガスに電圧を印加してプラズマ放電を発生させ、これによって発生した紫外線が前記蛍光体層１２を励起して、蛍光体層１２の色に応じた光を発光し、表面ガラス板２を通してＲ，Ｇ，Ｂの各色の可視光１５が発生し、詳しくは、隔壁１１によって仕切られデータ電極８と走査電極５ａおよび維持電極５ｂとの交差部の放電空間１３が放電セル１４として動作して、カラー画像を表示できる。
【０００６】
製造工程においては、背面板７と張り合わせる前の表面板１の表面の欠陥が検査されている。これは、表面板１の表面に所定の高さ以上の突起欠陥が存在すると、背面板７と張り合わせた時に前記リブ１１を破損させたり、正常に張り合わせができなくなり、その部分の放電セル１４が点灯しないという重大な欠陥が発生する。
【０００７】
そのため、突起欠陥の高さの絶対値を評価し、所定の高さ以上の突起欠陥であるかの判別が非常に重要な課題となる。
従来技術では、誘電体膜３の生成後の表面板１の表面にレーザー光を照射し、欠陥部分からの反射光のパワーレベルから突起高さを評価するものである（特許文献１）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−１７２５４７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなレーザー光を使用した従来の検査方法では、欠陥となる突起と欠陥とならない異物を判別することはできず、保護膜４の成膜前の洗浄で除去可能な異物も欠陥として検出してしまうものである。
【００１０】
詳しく説明すると、表面板１の表面に照射した前記レーザー光の反射光・散乱光のパワーレベルから突起高さを評価しようとした場合には、洗浄で除去可能な異物からも同様な反射光・散乱光が発生するために、突起と異物を判別できずに、不良とならない異物も検出してしまい、過検出といった課題がある。
【００１１】
本発明ではレーザー光を使用して対象ワークの突起欠陥を検査する場合に、欠陥となる突起と欠陥とならない異物とを明確に判別できる欠陥検査方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の欠陥検査方法は、検査対象ワークの表面にＳ偏光フィルタを介してレーザー光を照射し、前記検査対象ワークからの反射光をＳ偏光フィルタを介して検出し、検出した反射光のレベルに応じて、前記表面が突出した突起欠陥と前記表面に付着していて入射したレーザー光の偏光状態を変更する異物欠陥とを判別して、突起欠陥だけを検出することを特徴とする。
【００１３】
この構成によると、後工程の洗浄処理によって除去が期待できる異物欠陥を検査対象ワークの欠陥として検出せずに済み、突起欠陥だけを検出できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の検査方法を具体的な実施の形態に基づいて説明する。
本発明の欠陥検査方法を実現する欠陥検査装置は、図１に示すように構成されている。なお、ここではＰＤＰの製造工程において、背面板７と張り合わせる前の表面板１の表面の欠陥検査を例に挙げて説明する。
【００１５】
検査対象ワークを駆動位置決めするＸＹステージ１６にセットされた前面板１に対して、レーザ発振器１７からＳ偏光フィルタ１８を介してレーザー光１９が照射される。
【００１６】
レーザ発振器１７はポリゴンスキャナおよびＡＯＤ、ＥＯＤ、レゾナントを用いたレーザスキャンニング照明装置、あるいはレーザビーム照明とする。
ここで、Ｓ偏光フィルタ１８によりＳ偏光特性もつレーザー光１９は、前面板１に対して入射角：αで照射される。
【００１７】
検査対象ワークである前記前面板１へのレーザー光１９の時々の照射位置は、ＸＹステージ１６によって決められ、その照射位置の時々の反射光２１，２３は、位置検出センサ２２，受光素子２６で検出される。
【００１８】
なお、位置検出センサ２２は欠陥の形状が凸の突起欠陥２０か凹の欠陥かを判別する際に使用されるセンサである。
受光素子２６は、フォトマルおよびＣＣＤラインセンサ、ＣＣＤエリアセンサ、ＴＤＩカメラ、冷却ＣＣＤカメラとする。
【００１９】
照射位置の突起欠陥２０からの反射光２３は、受光角：θでＳ偏光フィルタ２４と結像レンズ２５を介して受光素子２６で検出される。Ｓ偏光フィルタ２４は、検査対象ワークである前記前面板１上にある欠陥とならない異物の散乱光をカットし、突起欠陥２０の反射光を受光素子２６で受光している。
【００２０】
さらに、結像レンズ２５の平行光部分の光路中には、ハーフミラー２７が組み込まれており、光路はこのハーフミラー２７を通過して受光素子２６に向かう反射光２８Ａとハーフミラー２７で反射されて位置検出センサ２９に入射する反射光２８Ｂに分割される。
【００２１】
検出した反射光のレベルに応じて、前記表面が突出した突起欠陥と前記表面に付着していて入射したレーザー光の偏光状態を変更する異物欠陥とを判別して突起欠陥だけを検出する判定処理手段としての画像処理装置３０は、位置検出センサ２９の出力から突起欠陥２０の傾斜角度を計測し、この傾斜角度と前記受光素子２６の出力とから欠陥の凹凸を判別する。
【００２２】
さらに詳しくは、図２（ａ）に示すようにＳ偏光のレーザー光１９は突起欠陥２０に照射された場合の反射光は、入射光と同じＳ偏光特性をもったレーザ反射光２３となり、これはＳ偏光フィルタ２４を通過して、受光角：θで結像レンズ２５を介して受光素子２６に結像する。
【００２３】
図２（ｂ）に示すようにＳ偏光のレーザー光１９が、後工程の洗浄処理で除去が可能な異物欠陥３５に照射された場合には、入射光と同じＳ偏光特性をもったレーザ反射光２３だけでなく、入射光と異なる偏光特性のＰ偏光特性をもったレーザ反射光３６が発生する。このように表面に付着していて入射したレーザー光の偏光状態を変更する異物欠陥３５の場合には、反射光がＳ偏光特性をもったレーザ反射光２３とＰ偏光特性をもったレーザ反射光３６とに分割されるため、Ｓ偏光特性をもったレーザ反射光２３のレベルは図２（ａ）の場合よりも小さい。また、Ｐ偏光特性をもったレーザ反射光３６はＳ偏光フィルタ２４で減衰されるため、受光素子２６を介して画像処理装置３０において認識されるレーザ反射光２３のレベルは著しく低下し、画像処理装置３０はこのレベル差から異物欠陥３５を欠陥として検出しないように構成されている。
【００２４】
ハーフミラー２７を介して位置検出センサ２９に入射する際、図１のように位置検出センサ２９の位置情報とレーザ反射角は一対一に対応していることから、あらかじめセンサの位置情報とレーザ反射角情報をリンクさせることで、レーザ反射角：βを計測できる。
【００２５】
図３に示すように、突起欠陥２０の検出領域３１は画像処理装置３０では、距離Ｓをもった投影距離３２となる。そこで突起欠陥２０の突起高さ：Ｔは、三角測量により、下記の式で表される。
【００２６】
Ｔ  ＝  Σｔｉ（ｉ＝１、・・ｎ）
γｉ＝（βｉ−αｉ）／２
ｔｉ＝ｓｉｎγｉ・Ｙ
ここで、γｉは突起傾斜角で、時々のレーザ入射角：αｉとレーザ反射角：βｉにより算出される。微小部分の突起高さ：ｔｉは画像処理の走査方向分解能：Ｙと突起傾斜角：γｉにより算出される。突起高さ：Ｔは微小部分の突起高さ：ｔｉの積分により算出される。これにより、欠陥検出と同時に欠陥高さの絶対的な評価を行うことができる。
【００２７】
次に、画像処理装置３０での欠陥の凹凸の判別について説明する。
画像処理装置３０には、受光素子２６の出力信号と位置検出センサ２９の出力信号の他に、位置検出センサ２２の出力信号が入力されており、画像処理装置３０は図４に示すように位置検出センサ２２，２９の出力変化の順序から欠陥の凹凸を次のように判別している。
【００２８】
図４（ａ）は欠陥が凸の欠陥突起２０の場合を示している。この場合には、突起傾斜角度測定用の位置検出センサ２９の出力３３が上昇した後に、位置検出センサ２２の出力３４が下降する。
【００２９】
これに対して図４（ｂ）は欠陥の形状が表面から窪んだ場合を示している。この場合、凹凸判別用の位置検出センサ２２の出力３４が下降した後、突起傾斜角度測定用の位置検出センサ２９の出力３３が上昇する。
【００３０】
画像処理装置３０は図４（ａ）（ｂ）に示した出力３３，３４のタイミングの違いから欠陥の凹凸を判別するように構成されている。
このように、画像処理装置３０は突起欠陥２０を検出するが、異物欠陥３５を検出しないように構成されているので、従来の過検出を解消することができ、ＰＤＰ生産性の歩留まりの向上に寄与できる。
【００３１】
なお、上記の実施の形態ではＰＤＰの前面板１の欠陥検査の場合を例に挙げて説明したが、半導体、液晶パネル、ハードディスクなどの製造工程における欠陥検査の場合も同様である。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明の欠陥検査方法によると、検査対象ワークの表面に、Ｓ偏光フィルタを介してレーザー光を照射し、検査対象ワークからの反射光をＳ偏光フィルタを介して検出し、検出した反射光のレベルに応じて、前記表面が突出した突起欠陥と前記表面に付着していて入射したレーザー光の偏光状態を変更する異物欠陥とを判別して突起欠陥だけを検出することができ、製品の欠陥とならないと予想される異物を分別し、不良となる突起欠陥のみの検出を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の欠陥検査方法を実現する検査装置の構成図
【図２】突起と異物の判別原理の説明図
【図３】欠陥高さ測定の原理の説明図
【図４】欠陥の凹凸判定の原理の説明図
【図５】ＰＤＰの構造を示す拡大切り欠き図と断面図
【符号の説明】
１    前面板（検査対象ワーク）
１６    ＸＹステージ
１７    レーザ発振器
１８    Ｓ偏光フィルタ
２０    突起欠陥
２２    位置検出センサ
２４    Ｓ偏光フィルタ
２５    結像レンズ
２６    受光素子
２７    ハーフミラー
３０    画像処理装置（判定処理手段）
【図１】
2004177356.tif 000003
【図２】
2004177356.tif 000004
【図３】
2004177356.tif 000005
【図４】
2004177356.tif 000006
【図５】
2004177356.tif 000007