JP2016057180A - Substrate inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラス基板などの透明体(いわゆる、基板)の表面側又はその裏面側に付着した異物や傷などの欠陥の有無を光学的に検査する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for optically inspecting the presence or absence of defects such as foreign matter and scratches attached to the front surface side or the back surface side of a transparent body (so-called substrate) such as a glass substrate.
従来の液晶パネルの表面欠陥検査では、基板の表面側とその裏面側のそれぞれに検出光学系を対称的に配置し、表面側の欠陥と裏面側の欠陥とを別々に検査している。(例えば、特許文献1)。 In the conventional surface defect inspection of a liquid crystal panel, detection optical systems are symmetrically arranged on the front surface side and the back surface side of the substrate, respectively, and the front surface defect and the back surface defect are inspected separately. (For example, patent document 1).
また、検査対象基板に対して斜め方向からライン状の照明光を照射し、検査対象基板の厚みよりも小さい焦点深度の結像光学系を基板表面に対して90度の受光角度に配置し、検査対象基板の表面側と裏面側を混同することなく、一度に検査できる技術が実用化されている(例えば、特許文献2)。 In addition, the illumination light is irradiated to the inspection target substrate from the oblique direction, and an imaging optical system having a focal depth smaller than the thickness of the inspection target substrate is disposed at a light receiving angle of 90 degrees with respect to the substrate surface, A technique capable of inspecting at a time without confusing the front side and the back side of the substrate to be inspected has been put into practical use (for example, Patent Document 2).
図10は、従来の基板検査装置の一例を示す外観図である。従来の基板検査装置1zは、検査対象となる基板Wzの検査対象領域Rzに向けて照明部3から照明光32を照射し、検査対象領域Rzから放出された散乱光を、基板Wzの上方に備えられた撮像部4zの撮像カメラ42zを用いて撮像し、撮像した画像に基づいて検査を行っている。なお、基板Wzは、基板載置台20の上に保持されており、基板載置台20は、装置フレーム11z上に取り付けられたX軸ステージ61とY軸ステージ62の上に取り付けられており、XY方向に所定の速度で移動し、所定の位置に停止することができる。また、撮像カメラ42zは、基板Wzの検査対象領域Rzの法線と光軸方向が一致するように(つまり、基板Wzの表面に対して垂直方向に)、連結部材15zを介して装置フレーム11zに取り付けられている。そのため、基板Wzと撮像部4zとを相対させて(つまり、基板Wz全体をX方向に複数分割し、Y方向に一定速度でスキャン動作させる動作を繰り返して)撮像・検査を行うことができる。 FIG. 10 is an external view showing an example of a conventional substrate inspection apparatus. The conventional substrate inspection apparatus 1z irradiates the illumination light 32 from the illumination unit 3 toward the inspection target region Rz of the substrate Wz to be inspected, and the scattered light emitted from the inspection target region Rz is located above the substrate Wz. Imaging is performed using the imaging camera 42z of the imaging unit 4z provided, and inspection is performed based on the captured image. The substrate Wz is held on the substrate mounting table 20, and the substrate mounting table 20 is mounted on the X-axis stage 61 and the Y-axis stage 62 mounted on the apparatus frame 11z. It can move in a direction at a predetermined speed and stop at a predetermined position. In addition, the imaging camera 42z has the apparatus frame 11z via the connecting member 15z so that the normal line of the inspection target region Rz of the substrate Wz coincides with the optical axis direction (that is, in the direction perpendicular to the surface of the substrate Wz). Is attached. Therefore, imaging / inspection can be performed with the substrate Wz and the imaging unit 4z facing each other (that is, by repeating the operation of dividing the entire substrate Wz into a plurality of portions in the X direction and performing a scanning operation in the Y direction at a constant speed).
検査対象基板の表面側及びその裏面側に付着した異物や傷などの欠陥の有無を迅速に検査したい場合、特許文献1に示す様に、基板の表面側と裏面側に検査用の光学系を2組配置する装置構成では、検査装置自体のコストアップやサイズアップとなってしまう。 When it is desired to quickly inspect for defects such as foreign matter and scratches attached to the front surface side and the back surface side of the substrate to be inspected, as shown in Patent Document 1, optical systems for inspection are provided on the front surface side and back surface side of the substrate. In the device configuration in which two sets are arranged, the cost and size of the inspection device itself are increased.
一方、特許文献2に示す様な、検査用の光学系を1つとし、検査対象基板の表面側及び裏面側を分離して検査できる装置を用いても、検査対象基板がますます薄くなると(厚みが0.4mmよりも薄くなると)、基板の表面側と裏面側と分離すること(つまり、表裏分離)が困難になる。 On the other hand, as shown in Patent Document 2, even if an inspection optical system is used and an apparatus that can inspect the front side and the back side of the inspection target substrate separately is used, the inspection target substrate becomes thinner and thinner ( When the thickness is less than 0.4 mm), it becomes difficult to separate the front surface side and the back surface side of the substrate (that is, separation between the front and back surfaces).
図11は、従来の基板検査装置を用いて基板の表裏面を検査する様子を示す概念図であり、検査対象となる基板Wzに照明光32zを照射して基板に付着した異物で乱反射した散乱光を撮像する様子と、撮像部で撮像した異物X1,X2からの散乱光の強度を複合的に図示したものである。なお、図11(a)は、従来より検査対象とされてきた基板Wz(厚みtz:0.5〜0.7mm)について検査する様子が示されており、図11(b)は、従来より薄い基板W(厚みt:0.4mm以下)について検査する様子が示されている。照明部から照射された照明光32zは、基板Wz,Wの表面側に付着した異物X1、基板Wz,Wの裏面側に付着した異物X2の表面でそれぞれ乱反射し、それらの散乱光が、撮像部4zのレンズ43zを通過し、結像して、撮像カメラ42zにて撮像される。 FIG. 11 is a conceptual diagram showing a state in which the front and back surfaces of a substrate are inspected using a conventional substrate inspection apparatus. Scattering diffusely reflected by foreign matter adhering to the substrate by irradiating illumination light 32z onto the substrate Wz to be inspected. The state in which light is imaged and the intensity of scattered light from the foreign matter X1, X2 imaged by the imaging unit are illustrated in a composite manner. FIG. 11A shows a state in which a substrate Wz (thickness tz: 0.5 to 0.7 mm) that has been conventionally inspected is inspected, and FIG. A state of inspecting a thin substrate W (thickness t: 0.4 mm or less) is shown. The illumination light 32z emitted from the illumination unit is irregularly reflected on the surface of the foreign matter X1 attached to the front side of the substrates Wz and W and the surface of the foreign matter X2 attached to the back side of the substrates Wz and W, and the scattered light is imaged. The image passes through the lens 43z of the unit 4z, forms an image, and is imaged by the imaging camera 42z.
従来の基板Wzであれば、表面側の異物X1,裏面側の異物X2の散乱光はそれぞれ離れた位置に結像するため、分離した状態で検出することができた。しかし、従来より薄い基板Wでは、表面側の異物X1,裏面側の異物X2の散乱光が重なり合うため、分離して検出することができず、検査精度を維持することが困難となる。 In the case of the conventional substrate Wz, the scattered light of the foreign substance X1 on the front surface side and the foreign substance X2 on the rear surface side forms images at separate positions, and thus can be detected in a separated state. However, in the case of a substrate W thinner than the conventional one, the scattered light of the foreign matter X1 on the front surface side and the foreign matter X2 on the back surface side overlap, so that it cannot be detected separately, and it is difficult to maintain inspection accuracy.
そこで、本発明は、検査対象基板が薄くなっても、基板に付着した異物が表面側・裏面側どちらに付着しているかを表裏分離して検査できる、光学的な検査装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an optical inspection apparatus capable of inspecting whether the foreign matter attached to the substrate is attached to the front side or the back side separately even when the inspection target substrate is thin. Objective.
以上の課題を解決するために、本発明に係る第1の観点の形態は、
検査対象となる基板を保持する基板保持部と、
前記基板上に設定された検査対象領域に向けて照明光を照射する照明部と、
前記検査対象領域から発せられる散乱光を撮像する撮像部と、
前記照明光の振動方向を変える偏光部と、
前記偏光部をS偏光状態又はP偏光状態に切り替える偏光方向切替部と、
前記撮像部で撮像した画像に基づいて当該検査対象となる基板の表面側又は裏面側に付着した異物の位置及び大きさを検査する異物検査部を備え、
前記異物検査部には、
前記偏光部をS偏光状態に切り替えて撮像し検査した結果を出力するS偏光検査結果出力部と、
前記偏光部をP偏光状態に切り替えて撮像し検査した結果を出力するP偏光検査結果出力部と、
前記S偏光検査結果出力部及び前記P偏光検査結果出力部から出力された検査結果を比較する検査結果比較部と、
検査対象となる基板上の同じ位置における散乱光強度について、前記検査結果比較部で比較した結果、
「S偏光状態での散乱光強度>P偏光状態での散乱光強度」なら当該検査対象となる基板の表面側に異物が付着していると判定し、
「P偏光状態での散乱光強度>S偏光状態での散乱光強度」なら当該検査対象となる基板の裏面側に異物が付着していると判定する、異物付着面判定部が備えられた、
基板検査装置である。
In order to solve the above problems, the form of the first aspect according to the present invention is:
A substrate holding unit for holding a substrate to be inspected;
An illumination unit that irradiates illumination light toward the inspection target region set on the substrate;
An imaging unit for imaging scattered light emitted from the inspection target region;
A polarizing section that changes a vibration direction of the illumination light;
A polarization direction switching unit that switches the polarization unit to an S polarization state or a P polarization state;
A foreign matter inspection unit that inspects the position and size of foreign matter attached to the front or back side of the substrate to be inspected based on the image captured by the imaging unit,
In the foreign matter inspection section,
An S-polarization inspection result output unit that outputs a result of imaging and inspection by switching the polarization unit to an S-polarization state;
A P-polarization inspection result output unit for switching the polarization unit to a P-polarization state and outputting a result of imaging and inspection;
An inspection result comparison unit for comparing inspection results output from the S polarization inspection result output unit and the P polarization inspection result output unit;
As a result of comparing the scattered light intensity at the same position on the substrate to be inspected by the inspection result comparison unit,
If “scattered light intensity in S-polarized state> scattered light intensity in P-polarized state”, it is determined that foreign matter is attached to the surface side of the substrate to be inspected.
If “scattering light intensity in the P-polarized state> scattered light intensity in the S-polarized state”, a foreign matter attachment surface determination unit is provided that determines that foreign matter is attached to the back side of the substrate to be inspected.
It is a substrate inspection apparatus.
この構成によれば、検査対象となる基板の表面側及びその裏面側について、S偏光状態及びP偏光状態で撮像し、基板から散乱光が発せられた各場所について、S偏光成分が強ければ表面側に異物があり、P偏光成分が強ければ裏面側に異物があると判定することができる。そうすることで、基板の表面側又はその裏面側のどちらに異物が付着しているか、安定的に判定することができる。 According to this configuration, the surface side of the substrate to be inspected and the back side thereof are imaged in the S-polarized state and the P-polarized state, and the surface where the scattered light is emitted from the substrate is strong if the S-polarized component is strong. If there is a foreign substance on the side and the P-polarized light component is strong, it can be determined that there is a foreign substance on the back side. By doing so, it can be stably determined whether the foreign matter has adhered to the front surface side or the back surface side of the substrate.
本発明に係る第2の観点の形態は、
検査対象となる基板を保持する基板保持部と、
前記基板上に設定された検査対象領域に向けて照明光を照射する照明部と、
前記検査対象領域から発せられる散乱光を撮像する撮像部と、
前記照明光の振動方向を変える偏光部と、
前記偏光部をS偏光状態又はP偏光状態に切り替える偏光方向切替部と、
前記撮像部で撮像した画像に基づいて当該検査対象となる基板の表面側又は裏面側に付着した異物の位置及び大きさを検査する異物検査部を備え、
前記異物検査部には、
前記偏光部をS偏光状態に切り替えて撮像し検査した結果を出力するS偏光検査結果出力部と、
前記偏光部をP偏光状態に切り替えて撮像し検査した結果を出力するP偏光検査結果出力部と、
前記S偏光検査結果出力部から出力された検査結果および前記P偏光検査結果出力部から出力された検査結果の少なくとも一方に倍率係数を乗じて比較する検査結果比較部と、
検査対象となる基板上の同じ位置における散乱光強度について、前記検査結果比較部で比較した結果、
「S偏光状態での散乱光強度÷P偏光状態での散乱光強度>k (kは定数)」なら当該検査対象となる基板の表面側に異物が付着していると判定し、
「S偏光状態での散乱光強度÷P偏光状態での散乱光強度<k (kは定数)」なら当該検査対象となる基板の裏面側に異物が付着していると判定する、異物付着面判定部が備えられた、基板検査装置である。
The form of the second aspect according to the present invention is as follows.
A substrate holding unit for holding a substrate to be inspected;
An illumination unit that irradiates illumination light toward the inspection target region set on the substrate;
An imaging unit for imaging scattered light emitted from the inspection target region;
A polarizing section that changes a vibration direction of the illumination light;
A polarization direction switching unit that switches the polarization unit to an S polarization state or a P polarization state;
A foreign matter inspection unit that inspects the position and size of foreign matter attached to the front or back side of the substrate to be inspected based on the image captured by the imaging unit,
In the foreign matter inspection section,
An S-polarization inspection result output unit that outputs a result of imaging and inspection by switching the polarization unit to an S-polarization state;
A P-polarization inspection result output unit for switching the polarization unit to a P-polarization state and outputting a result of imaging and inspection;
An inspection result comparison unit that multiplies and compares at least one of the inspection result output from the S polarization inspection result output unit and the inspection result output from the P polarization inspection result output unit;
As a result of comparing the scattered light intensity at the same position on the substrate to be inspected by the inspection result comparison unit,
If “scattered light intensity in the S-polarized state ÷ scattered light intensity in the P-polarized state> k (k is a constant)”, it is determined that foreign matter is attached to the surface side of the substrate to be inspected.
If “scattered light intensity in S-polarized state ÷ scattered light intensity in P-polarized state <k (k is a constant)”, it is determined that foreign matter is attached to the back side of the substrate to be inspected. It is a board | substrate inspection apparatus provided with the determination part.
この構成によれば、検査対象となる基板の表面側及びその裏面側について、S偏光状態及びP偏光状態で撮像し、基板から散乱光が発せられた各場所について、一定の比率である係数kを判定の基準値として、異物が基板の表面側にあるか裏面側にあるかを判定することができる。そうすることで、種々の材質や厚みの基板に対しても検査が可能となる。
According to this configuration, the surface k and the back side of the substrate to be inspected are imaged in the S-polarized state and the P-polarized state, and the coefficient k is a constant ratio for each place where scattered light is emitted from the substrate. Can be determined as to whether the foreign substance is on the front surface side or the back surface side of the substrate. By doing so, it becomes possible to inspect substrates of various materials and thicknesses.
検査対象基板が薄くなっても、基板に付着した異物が表面側・裏面側どちらに付着しているかを表裏分離して検査できる。 Even if the substrate to be inspected becomes thinner, it is possible to inspect whether the foreign matter attached to the substrate is attached to the front side or the back side separately.
本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。
図1は、本発明を具現化する形態の一例を示す外観図である。
図1には、基板を撮像した画像に基づいて光学的な検査を行う基板検査装置1について、各構成機器の斜視図と、画像取得して検査に必要な構成のブロック図が複合的に記載されている。なお、各図においては、直交座標系の3軸をX、Y、Zとし、XY平面を水平面、Z方向を鉛直方向とする。特にZ方向は矢印の方向を上とし、その逆方向を下と表現する。また、検査対象となる基板Wは、第1主面S1と、この第1主面S1とは表裏の関係にある第2主面S2がある。なお、本願では、この第1主面S1側を第1主面側又は表面側と呼び、それと表裏の関係にある第2主面S2側を第2主面側又は裏面側と呼ぶ。また、基板Wに設定された検査対象領域Rのうち、第1主面側を第1主面側検査対象領域R1と、第2主面側を第2主面側検査対象領域R2と呼ぶ。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external view showing an example of a form embodying the present invention.
FIG. 1 is a composite view of a perspective view of each component device and a block diagram of a configuration necessary for acquiring and inspecting an image of a substrate inspection apparatus 1 that performs an optical inspection based on an image obtained by imaging a substrate. Has been. In each figure, the three axes of the orthogonal coordinate system are X, Y, and Z, the XY plane is the horizontal plane, and the Z direction is the vertical direction. In particular, in the Z direction, the direction of the arrow is represented as the top, and the opposite direction is represented as the bottom. Further, the substrate W to be inspected has a first main surface S1 and a second main surface S2 in which the first main surface S1 is in a front-back relationship. In the present application, the first main surface S1 side is referred to as a first main surface side or a front surface side, and the second main surface S2 side in a front-back relationship with the first main surface S1 side is referred to as a second main surface side or back surface side. Further, among the inspection target regions R set on the substrate W, the first main surface side is referred to as a first main surface side inspection target region R1, and the second main surface side is referred to as a second main surface side inspection target region R2.
本発明を具現化する形態の一例に係る基板検査装置1は、基板保持部2と、照明部3と、撮像部4と、偏光部5と、偏光方向切替部6と、異物検査部7を備えて構成されている。この基板検査装置1は、基板保持部2にて保持した基板Wに設定された検査対象領域Rに向けて、照明部3から照明光を照射し、この検査対象領域R内にある異物からの散乱光を撮像部4にて撮像するものである。その際、照明光を偏光部5及び偏光方向切替部6によりS波又はP波に切り替えて、それぞれ撮像画像を取得し、異物検査部7にて異物を抽出する。さらに異物検査部7では、これら抽出した異物について、S波を照射したときの散乱光強度と、P波を照射したときの散乱光強度とを比較して、その大小関係から異物が基板Wの第1主面S1側(つまり表面側)にあるのか第2主面S2側(つまり裏面側)にあるのかを判定する。なお、基板検査装置1は、必要に応じて、相対移動部8を備えた構成としても良い。 A substrate inspection apparatus 1 according to an example embodying the present invention includes a substrate holding unit 2, an illumination unit 3, an imaging unit 4, a polarization unit 5, a polarization direction switching unit 6, and a foreign substance inspection unit 7. It is prepared for. The substrate inspection apparatus 1 irradiates illumination light from the illumination unit 3 toward the inspection target region R set on the substrate W held by the substrate holding unit 2, and from the foreign matter in the inspection target region R. The scattered light is imaged by the imaging unit 4. At that time, the illumination light is switched to the S wave or the P wave by the polarization unit 5 and the polarization direction switching unit 6, the captured images are respectively acquired, and the foreign material inspection unit 7 extracts the foreign material. Further, the foreign matter inspection unit 7 compares the scattered light intensity when the S wave is irradiated with the scattered light intensity when the P wave is irradiated with respect to the extracted foreign matters, and the foreign matter is the substrate W from the magnitude relationship. It is determined whether it is on the first main surface S1 side (that is, the front surface side) or the second main surface S2 side (that is, the back surface side). In addition, the board | substrate inspection apparatus 1 is good also as a structure provided with the relative movement part 8 as needed.
基板保持部2は、検査対象となる基板Wを保持するものである。
具体的には、基板保持部2は、基板載置台20により構成することができる。基板載置台20は、基板Wの外形寸法より少し内側であって基板Wの検査対象領域となる部分よりも外側が空洞若しくは凹んだ断面形状をしている。また、基板載置台20は、基板Wの外形寸法より少し外側に位置決め用基準ピン21が備えられている。或いは、図5に示して後述する様な構成であっても良い。
The substrate holding unit 2 holds the substrate W to be inspected.
Specifically, the substrate holding unit 2 can be configured by the substrate mounting table 20. The substrate mounting table 20 has a cross-sectional shape that is slightly inside the outer dimension of the substrate W and is hollow or recessed outside the portion that becomes the inspection target region of the substrate W. The substrate mounting table 20 is provided with positioning reference pins 21 slightly outside the outer dimensions of the substrate W. Alternatively, the configuration shown in FIG. 5 and described later may be used.
図2は、本発明を具現化する形態の一例の要部と撮像した散乱光強度とを複合的に示す図である。図2は、本発明を具現化する基板検査装置を用いて、従来よりも薄い基板の表裏面を検査する様子を概念的に示しており、検査対象となる基板Wに照明光を照射して基板Wに付着した異物X1,X2で乱反射した散乱光を撮像する様子と、撮像部で撮像した異物X1,X2からの散乱光の強度を複合的に図示したものである。 FIG. 2 is a diagram showing the main part of an example embodying the present invention and the scattered light intensity captured. FIG. 2 conceptually shows a state in which the front and back surfaces of a substrate thinner than the conventional one are inspected using the substrate inspection apparatus embodying the present invention, and the substrate W to be inspected is irradiated with illumination light. A state in which scattered light irregularly reflected by the foreign matters X1 and X2 attached to the substrate W and an intensity of the scattered light from the foreign matters X1 and X2 captured by the imaging unit are illustrated in a composite manner.
照明部3から照射され偏光部5を通過した検査に用いるた照明光52は、基板Wの第1主面側に付着した異物X1の表面と、基板Wの第2主面側に付着した異物X2の表面(つまり、基板Wの第2主面側との界面)とでそれぞれ乱反射し、それらの散乱光が、撮像部4の撮像カメラ42にて撮像される。 The illumination light 52 used for the inspection irradiated from the illuminating unit 3 and passed through the polarizing unit 5 includes the surface of the foreign material X1 attached to the first main surface side of the substrate W and the foreign material attached to the second main surface side of the substrate W. The light is irregularly reflected on the surface of X2 (that is, the interface with the second main surface side of the substrate W), and the scattered light is imaged by the imaging camera 42 of the imaging unit 4.
このとき、詳細は後述するが、検査に用いる照明光52がS偏光状態であれば、撮像カメラ42にて撮像される散乱光の強度分布は実線で示すようになり、検査に用いる照明光52がP偏光状態であれば、撮像カメラ42にて撮像される散乱光の強度分布は破線で示すようになる。 At this time, as will be described in detail later, if the illumination light 52 used for the inspection is in the S-polarized state, the intensity distribution of the scattered light imaged by the imaging camera 42 is shown by a solid line, and the illumination light 52 used for the inspection. Is a P-polarized state, the intensity distribution of the scattered light imaged by the imaging camera 42 is indicated by a broken line.
照明部3は、基板Wの上に設定された検査対象領域Rに向けて照明光32を照射するものである。さらに、照明部3は、基板Wの第1主面S1の法線H1に対して所定の角度θ1をなして、矢印33の方向に照明光32を照射するように配置されている。つまり、基板Wの第1主面S1に対して、斜め上方向から照明光32が照射される。 The illumination unit 3 irradiates the illumination light 32 toward the inspection target region R set on the substrate W. Further, the illuminating unit 3 is arranged so as to irradiate the illumination light 32 in the direction of the arrow 33 at a predetermined angle θ1 with respect to the normal H1 of the first main surface S1 of the substrate W. In other words, the illumination light 32 is applied to the first main surface S1 of the substrate W from an obliquely upward direction.
具体的には、照明部4は、半導体レーザやLED、ランプ光源などを用いたものが例示でき、レンズやミラーなどを介して照明光が検査対象領域に向けて照射される。より具体的には、半導体レーザを用いた場合であれば、シリンドリカルレンズなどを介し、ライトシート状の照明光として照射する構成が例示できる。より具体的には、このライトシート状の照明光32は、矢印33の方向に進む際、矢印34に示す様に時計回りに振動方向を変えながら進む光(つまり、円偏光の光)が例示できる。 Specifically, the illumination unit 4 can be exemplified by a semiconductor laser, an LED, a lamp light source, or the like, and the illumination light is irradiated toward the inspection target region through a lens, a mirror, or the like. More specifically, in the case of using a semiconductor laser, a configuration in which light is irradiated as light sheet-like illumination light through a cylindrical lens or the like can be exemplified. More specifically, the light sheet-like illumination light 32 is exemplified by light traveling in the clockwise direction as indicated by the arrow 34 (that is, circularly polarized light) when traveling in the direction of the arrow 33. it can.
なお、照明部4から照射される照明光は、図1,2に示す様に、後述する偏光部5を通過させて直接検査対象領域Rに照射しても良いし、この形態に限らず、図3に示す様に、光路の途中に反射ミラー35などを配置して反射させてから検査に用いる照明光53を検査対象領域Rに照射しても良い。 In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, the illumination light emitted from the illumination unit 4 may be directly irradiated to the inspection target region R through the polarization unit 5 described later. As illustrated in FIG. 3, the inspection target region R may be irradiated with the illumination light 53 used for the inspection after the reflection mirror 35 or the like is disposed in the middle of the optical path and reflected.
図3は、本発明を具現化する形態の別の一例の要部を示す正面図である。
図3には、図2に示した構成と異なる照明部3B並びに、照射部3Bから照射された光が、偏光部5で偏光されて基板Wの検査対象領域Rに照射され、異物X1,X2からの散乱光を撮像部4で撮像する様子を、X方向の矢印側から見た様子が示されている。
FIG. 3 is a front view showing a main part of another example of a form embodying the present invention.
In FIG. 3, the illumination unit 3B different from the configuration shown in FIG. 2 and the light irradiated from the irradiation unit 3B are polarized by the polarization unit 5 and irradiated to the inspection target region R of the substrate W, and foreign matter X1, X2 A state in which the image of the scattered light from the image pickup unit 4 is seen from the arrow side in the X direction is shown.
照射部3Bは、ライトシート状の照明光32を概ね垂直方向下向きに照射するよう配置されたライトシート照明ユニット31と、反射ミラー35とが備えられている。反射ミラー35は、ライトシート状の照明光32を偏光する偏光部5を通過した光の方向を変えるものである。なお、偏光部5については、詳細を後述する。 The irradiation unit 3B includes a light sheet illumination unit 31 disposed so as to irradiate light sheet-like illumination light 32 substantially downward in the vertical direction, and a reflection mirror 35. The reflection mirror 35 changes the direction of the light that has passed through the polarization unit 5 that polarizes the light sheet-like illumination light 32. Details of the polarization unit 5 will be described later.
撮像部4は、検査対象領域Rを撮像するものである。具体的には、撮像部4は、基板Wの第1主面S1側に設定された第1主面側検査対象領域R1または基板Wの第2主面S2側に設定された第2主面側検査対象領域R2を、第1主面S1側から撮像するものである。そして、撮像部4は、基板Wの第1主面S1に対して所定の角度θ2をなして第1主面側検査対象領域R1を撮像するように配置されている。つまり、基板Wの第1主面S1に対して、斜め上方向から検査対象領域が撮像される。 The imaging unit 4 images the inspection target region R. Specifically, the imaging unit 4 includes the first main surface side inspection target region R1 set on the first main surface S1 side of the substrate W or the second main surface set on the second main surface S2 side of the substrate W. The side inspection target region R2 is imaged from the first main surface S1 side. And the imaging part 4 is arrange | positioned so that predetermined angle (theta) 2 may be made with respect to 1st main surface S1 of the board | substrate W, and 1st main surface side test object area | region R1 may be imaged. That is, the inspection target region is imaged from the obliquely upward direction with respect to the first main surface S1 of the substrate W.
具体的には、撮像部4は、撮像カメラ42と、レンズ43とを含んで構成されている。より具体的には、撮像カメラ42は、撮像素子44として、CCD,CMOSを用いたラインセンサが例示できる。そして、撮像カメラ42は、撮像素子44で受光した像に対応した映像信号や画像データを外部へ出力する。 Specifically, the imaging unit 4 includes an imaging camera 42 and a lens 43. More specifically, the imaging camera 42 can be exemplified by a line sensor using a CCD or CMOS as the imaging element 44. The imaging camera 42 outputs a video signal and image data corresponding to the image received by the imaging element 44 to the outside.
なお、撮像カメラ42は、ラインセンサに限らず、TDIセンサであっても良い。或いは、撮像カメラ42は、エリアセンサを採用しても良い。 Note that the imaging camera 42 is not limited to a line sensor, and may be a TDI sensor. Alternatively, the imaging camera 42 may employ an area sensor.
撮像部4は、レンズ43の被写界深度深度が基板Wの厚みよりも浅い場合、基板Wの第1主面S1又は基板Wの第2主面のどちらか一方に焦点を合わせて撮像する構成としておく。例えば、撮像部4は、基板Wとの距離が固定された状態で装置フレーム11に取り付けられた構成としておく。そうすることで、撮像部4は、基板Wの第1主面S1又は基板Wの第2主面のどちらか一方について検査をすることができる。 When the depth of field of the lens 43 is shallower than the thickness of the substrate W, the imaging unit 4 performs imaging while focusing on either the first main surface S1 of the substrate W or the second main surface of the substrate W. Keep it in configuration. For example, the imaging unit 4 is configured to be attached to the apparatus frame 11 in a state where the distance from the substrate W is fixed. By doing so, the imaging unit 4 can inspect either the first main surface S1 of the substrate W or the second main surface of the substrate W.
或いは、撮像部4は、撮像位置を変更する機構(例えば、カメラ位置変更部)を介して装置フレーム15に取り付けられた構成としても良い。この場合、カメラ位置変更部は、基板Wの厚み、基板Wの屈折率及び撮像カメラ42が法線H1に対して斜めに取り付けられている所定の角度θ2から算出される光路の差分がシフト移動できる構成としておく。このシフト移動の方向は、基板Wの厚み、基板Wの屈折率、撮像カメラ42が法線H1に対して斜めに取り付けられている所定の角度θ2、並びに、撮像部4のレンズ43の作動距離(いわゆるワーキングディスタンス)により算出される。 Alternatively, the imaging unit 4 may be configured to be attached to the apparatus frame 15 via a mechanism (for example, a camera position changing unit) that changes the imaging position. In this case, the camera position changing unit shifts the difference in the optical path calculated from the thickness of the substrate W, the refractive index of the substrate W, and the predetermined angle θ2 where the imaging camera 42 is attached obliquely to the normal line H1. It is set as the structure which can be performed. The direction of this shift movement is the thickness of the substrate W, the refractive index of the substrate W, the predetermined angle θ2 at which the imaging camera 42 is mounted obliquely with respect to the normal H1, and the working distance of the lens 43 of the imaging unit 4 Calculated by (so-called working distance).
なお、カメラ位置変更部の具体的な構成としては、上述のシフト移動の方向に延びるガイドレール、ボールねじ及び手回し用ハンドルを備えた手動アクチュエータや、前記手回しハンドルに代えて回転モータを備えた電動アクチュエータなどが例示できる。なお、上述のアクチュエータは上述のシフト移動方向(つまり、1軸方向)にのみ移動する機構だけでなく、基板Wの表面と平行な方向(X方向)と厚み方向(Z方向)に(つまり、2軸方向に)移動する機構であっても良い。 As a specific configuration of the camera position changing unit, a manual actuator including a guide rail extending in the shift movement direction, a ball screw, and a handwheel handle, or an electric motor including a rotation motor instead of the handwheel handle is provided. An actuator etc. can be illustrated. The actuator described above is not only a mechanism that moves only in the shift movement direction (that is, the uniaxial direction), but also in a direction (X direction) parallel to the surface of the substrate W and a thickness direction (the Z direction) (that is, It may be a mechanism that moves in two axial directions.
撮像部4は、この様な構成のカメラ位置変更部を介して取り付けられているので、段取り替えにより、基板Wの第1主面S1又は第2主面S2を選択し、どちらか一方の検査対象領域に焦点を合わせて検査することができる。 Since the imaging unit 4 is attached via the camera position changing unit having such a configuration, the first main surface S1 or the second main surface S2 of the substrate W is selected by changeover, and one of the inspections is performed. Inspection can be performed with a focus on the target area.
なお、レンズ43の被写界深度が基板Wの厚み以上ある場合は、第1主面S1及び第2主面S2の双方に予め焦点を合わせて配置し、ワーキングディスタンスを固定しておいても良い。 If the depth of field of the lens 43 is equal to or greater than the thickness of the substrate W, both the first main surface S1 and the second main surface S2 are placed in focus in advance and the working distance is fixed. good.
偏光部5は、照明光の振動方向を偏光するものである。具体的には、偏光部5には、位相板50と呼ばれる、一方側から入射した光の振動方向を変えて(つまり、偏光させて)他方側から出射する光学素子を用いる。そして、この位相板50を光軸回りに回転させて設定角度を変えることで、照明部3のライトシート照明ユニット31から円偏光(又は楕円偏光)で照射されたライトシート状の光を、S偏光状態にしたり、P偏光状態にしたりして、偏光されたライトシート状の光(つまり、検査に用いる照明光)51として矢印53の方向に照射させるものである。より具体的には、ライトシート照明ユニット31から照射された光が円偏光であれば、位相板50には、いわゆるλ/4板(つまり、位相差90度を与えるもの)を用いることができる。 The polarizing unit 5 polarizes the vibration direction of the illumination light. Specifically, an optical element called a phase plate 50 that changes the vibration direction of light incident from one side (that is, polarizes) and emits from the other side is used for the polarizing unit 5. Then, by rotating the phase plate 50 around the optical axis and changing the setting angle, the light sheet-shaped light irradiated with circularly polarized light (or elliptically polarized light) from the light sheet illumination unit 31 of the illumination unit 3 is converted into S A polarized light sheet or a P-polarized light is irradiated in the direction of an arrow 53 as polarized light sheet-like light (that is, illumination light used for inspection) 51. More specifically, if the light emitted from the light sheet illumination unit 31 is circularly polarized light, a so-called λ / 4 plate (that gives a phase difference of 90 degrees) can be used for the phase plate 50. .
図4は、偏光部を通過した光の偏光方向を説明する斜視図である。
ここで言うS偏光とは、図中において実線で示す曲線SWの様に、水平方向(つまり、X方向)に振動しながら、矢印53の方向に進む光を意味する。一方、P偏光とは、図中において破線で示す曲線PWの様に、水平方向(つまり、X方向)及び矢印53と直交する方向(つまり、X方向とY方向との合成方向)に振動しながら、矢印53の方向に進む光を意味する。
FIG. 4 is a perspective view illustrating the polarization direction of the light that has passed through the polarization unit.
The S-polarized light here means light traveling in the direction of the arrow 53 while oscillating in the horizontal direction (that is, the X direction) like a curve SW indicated by a solid line in the drawing. On the other hand, the P-polarized light vibrates in the horizontal direction (that is, the X direction) and the direction orthogonal to the arrow 53 (that is, the combined direction of the X direction and the Y direction) as indicated by a curved line PW indicated by a broken line in the figure. However, it means light traveling in the direction of the arrow 53.
また、ここで言うS偏光状態とは、望ましくは完全にS偏光成分の光のみとなる状態(つまり、位相板が45度)であるが、この様な状態に限らず、S偏光成分の光が主成分である状態を意味し、位相板50の設定角度が45度±20度以内の範囲を差す。同様に、ここで言うP偏光状態とは、望ましくは完全にP偏光成分の光のみとなる状態(つまり、位相板が0度)であるが、この様な状態に限らず、P偏光成分の光が主成分である状態を意味し、位相板50の設定角度が0度±20度以内の範囲を差す。 The S-polarized state here is preferably a state in which only the light of the S-polarized component is completely obtained (that is, the phase plate is 45 degrees), but is not limited to this state, and the light of the S-polarized component. Is a main component, and the set angle of the phase plate 50 is within a range of 45 ° ± 20 °. Similarly, the P-polarization state referred to here is preferably a state in which only the light of the P-polarization component is completely obtained (that is, the phase plate is 0 degree). This means a state in which light is a main component, and the setting angle of the phase plate 50 is within a range of 0 ° ± 20 °.
偏光方向切替部6は、偏光部をS偏光状態又はP偏光状態に切り替えるものである。
具体的には、偏光方向切替部6には、位相板50を取り付ける中空ホルダー60と、この中空ホルダー60を回転させる回転機構61が備えられている。撮像カメラ42、レンズ43並びに位相板50は、それらの光軸が一致する状態で中空ホルダー60に取り付けられており、それらの光軸と中空ホルダー60の回転中心軸も一致している。そのため、偏光方向切替部6は、回転機構61を外部機器からの信号制御することにより、偏光部5の位相板60を光軸回りに回転させて、S偏光状態又はP偏光状態に切り替えることができる。
The polarization direction switching unit 6 switches the polarization unit to the S polarization state or the P polarization state.
Specifically, the polarization direction switching unit 6 includes a hollow holder 60 to which the phase plate 50 is attached and a rotating mechanism 61 that rotates the hollow holder 60. The imaging camera 42, the lens 43, and the phase plate 50 are attached to the hollow holder 60 in a state where their optical axes coincide with each other, and their optical axes and the rotation center axes of the hollow holder 60 also coincide with each other. Therefore, the polarization direction switching unit 6 can switch the S polarization state or the P polarization state by rotating the phase plate 60 of the polarization unit 5 around the optical axis by controlling the rotation mechanism 61 with a signal from an external device. it can.
異物検査部7は、撮像部4で撮像した画像に基づいて基板Wの第1主面S1側(つまり表面側)及び第2主面S2側(つまり裏面側)に付着した異物の位置及び大きさを検査するものである。さらに異物検査部7は、詳細を後述するが、検出した異物が基板Wの第1主面S1側(つまり表面側)にあるか第2主面S2側(つまり裏面側)にあるかを個々に判定するものである。 The foreign object inspection unit 7 is based on the image captured by the image capturing unit 4 and the position and size of the foreign material attached to the first main surface S1 side (that is, the front surface side) and the second main surface S2 side (that is, the back surface side) of the substrate W. It is to check the thickness. Further, the foreign matter inspection unit 7 will be described in detail later. Whether the detected foreign matter is on the first main surface S1 side (that is, the front surface side) or the second main surface S2 side (that is, the back surface side) of the substrate W is individually determined. It is to be judged.
異物検査部7には、S偏光検査結果出力部、P偏光検査結果出力部、検査結果比較部および異物付着面判定部が備えられている。
S偏光検査結果出力部は、偏光部5をS偏光状態に切り替えて撮像し検査した結果を出力するものである。
P偏光検査結果出力部は、偏光部5をP偏光状態に切り替えて撮像し検査した結果を出力するものである。
検査結果比較部は、S偏光検査結果出力部およP偏光検査結果出力部から出力された検査結果を比較するものである。
異物付着面判定部は、検査対象となる基板上の同じ位置における散乱光強度について、検査結果比較部で比較した結果、
「S偏光状態での散乱光強度>P偏光状態での散乱光強度」なら当該検査対象となる基板の表面側に異物が付着していると判定し、
「P偏光状態での散乱光強度>S偏光状態での散乱光強度」なら当該検査対象となる基板の裏面側に異物が付着していると判定するものである。
The foreign matter inspection unit 7 includes an S polarization inspection result output unit, a P polarization inspection result output unit, an inspection result comparison unit, and a foreign matter adhesion surface determination unit.
The S-polarized light inspection result output unit outputs a result obtained by switching and imaging the polarizing unit 5 to the S-polarized state.
The P-polarization inspection result output unit outputs a result of imaging and inspection by switching the polarization unit 5 to the P-polarization state.
The inspection result comparison unit compares inspection results output from the S-polarization inspection result output unit and the P-polarization inspection result output unit.
As a result of comparing the scattered light intensity at the same position on the substrate to be inspected by the inspection result comparison unit,
If “scattered light intensity in S-polarized state> scattered light intensity in P-polarized state”, it is determined that foreign matter is attached to the surface side of the substrate to be inspected.
If “scattered light intensity in the P-polarized state> scattered light intensity in the S-polarized state”, it is determined that foreign matter is attached to the back side of the substrate to be inspected.
より具体的には、異物検査部7は、いわゆる画像処理装置IM(ハードウェア)と、画像処理プログラム(ソフトウェア)により構成することができる。そして、撮像カメラ42や撮像カメラ47から出力された映像信号や画像データは、画像処理装置IMに入力された後、異物検査部7では、所定の画像処理を行いつつ、予め設定された検査基準に基づく検査が行われる。 More specifically, the foreign matter inspection unit 7 can be configured by a so-called image processing apparatus IM (hardware) and an image processing program (software). Then, after the video signal and image data output from the imaging camera 42 and the imaging camera 47 are input to the image processing apparatus IM, the foreign substance inspection unit 7 performs predetermined image processing and sets a predetermined inspection standard. Inspection based on
異物検査部7における具体的な画像処理として、画像に含まれる輝点を検出し、それぞれの輝点の輝度情報や占有画素数などから異物としての粒径を判定し、撮像視野内での座標情報と紐付けしながらラベリング処理し、基板上にどれくらいの大きさの粒径の異物が何個存在するかを検査(いわゆる異物検出検査)する形態が例示できる。この異物検出検査の際、検査に用いる照明光53を、S偏光状態とP偏光状態とに切り替え、それぞれで検査した結果を出力し、これらの検査結果を比較し、異物が基板のどちらの面に付着しているかを判定する。 As specific image processing in the foreign matter inspection unit 7, the bright spot included in the image is detected, the particle size as the foreign matter is determined from the brightness information of each bright spot, the number of occupied pixels, etc., and the coordinates in the imaging field of view An example is a form in which labeling is performed while being linked to information, and inspection is performed to determine how many foreign particles having a particle size exist on the substrate (so-called foreign matter detection inspection). In this foreign object detection inspection, the illumination light 53 used for the inspection is switched between the S-polarized state and the P-polarized state, the inspection results are output, and the inspection results are compared. It is judged whether it adheres to.
[異物検査部での処理フロー]
図5は、本発明の具現化する形態の一例における検査処理を時系列的に示すフロー図であり、本発明に係る異物検査部における検査処理の一例を示すものである。
[Processing flow at the foreign substance inspection unit]
FIG. 5 is a flowchart showing the inspection process in an example of the embodiment of the present invention in time series, and shows an example of the inspection process in the foreign substance inspection unit according to the present invention.
まず、検査対象となる基板Wを基板載置台20に載置する(ステップs10)。 First, the substrate W to be inspected is placed on the substrate platform 20 (step s10).
そして、偏光方向切替部6の回転機構61に対して信号制御を行って中空ホルダー60を回転させ、偏光部5の位相板50をS偏光状態に切り替える。この状態で、検査対象領域Rに対して撮像部4の撮像カメラ42で撮像を行う(ステップs11)。
そして、S偏光状態で撮像した画像を画像処理装置IMに取得し、この画像に基づいて検査結果(便宜上、「S偏光検査結果」と呼ぶ)を取得する(ステップs12)。
Then, signal control is performed on the rotation mechanism 61 of the polarization direction switching unit 6 to rotate the hollow holder 60, and the phase plate 50 of the polarization unit 5 is switched to the S polarization state. In this state, the imaging camera 42 of the imaging unit 4 captures an image of the inspection target region R (step s11).
Then, an image captured in the S-polarized state is acquired by the image processing apparatus IM, and an inspection result (referred to as “S-polarized inspection result” for convenience) is acquired based on this image (step s12).
次に、偏光方向切替部6の回転機構61に対して信号制御を行って中空ホルダー60を回転させ、偏光部5の位相板50をP偏光状態に切り替える。この状態で、検査対象領域Rに対して撮像部4の撮像カメラ42で撮像を行う(ステップs13)。 Next, signal control is performed on the rotation mechanism 61 of the polarization direction switching unit 6 to rotate the hollow holder 60 to switch the phase plate 50 of the polarization unit 5 to the P polarization state. In this state, the imaging camera 42 of the imaging unit 4 captures an image of the inspection target region R (step s13).
そして、P偏光状態で撮像した画像を画像処理装置IMに取得し、この画像に基づいて検査結果(便宜上、「P偏光検査結果」と呼ぶ)を取得する(ステップs14)。 Then, an image captured in the P-polarized state is acquired by the image processing apparatus IM, and an inspection result (referred to as “P-polarized inspection result” for convenience) is acquired based on this image (step s14).
そして、を画像処理装置IM内で、S偏光検査結果とP偏光検査結果と比較する(ステップs15)。このとき、撮像部4の撮像カメラ42が、基板Wの法線に対して角度θ2に設定されて配置されているため、検出された異物の位置情報は、基板Wの厚みに起因して第1主面S1側(つまり表面側)と第2主面S2側(つまり裏面側)とでズレが生じないよう、基板Wを平面視した座標系に位置補正をしておく。 Then, the S polarization inspection result and the P polarization inspection result are compared in the image processing apparatus IM (step s15). At this time, since the imaging camera 42 of the imaging unit 4 is disposed at an angle θ2 with respect to the normal line of the substrate W, the position information of the detected foreign matter is attributed to the thickness of the substrate W. Position correction is performed in a coordinate system in plan view of the substrate W so that no deviation occurs between the first main surface S1 side (that is, the front surface side) and the second main surface S2 side (that is, the back surface side).
そして、基板Wを平面視した座標系の同じ位置にある異物に対して比較処理を行い、
「S偏光状態での散乱光強度>P偏光状態での散乱光強度」なら基板の表面側に、
「P偏光状態での散乱光強度>S偏光状態での散乱光強度」なら基板の裏面側に、異物が付着していると判定する(ステップs16)。
Then, a comparison process is performed on the foreign matter at the same position in the coordinate system in plan view of the substrate W,
If “scattered light intensity in S-polarized state> scattered light intensity in P-polarized state”, on the surface side of the substrate,
If “scattered light intensity in the P-polarized state> scattered light intensity in the S-polarized state”, it is determined that foreign matter is attached to the back side of the substrate (step s16).
なお、上述のステップs11〜s12と、s13〜14とは、順序が逆であっても良い。
[検査対象と検査結果の例]
図6は、本発明を具現化する形態の一例にて検査対象とする基板の一例を示す平面図である。図6には、検査対象となる基板Wの第1主面S1側(つまり表面側)に大きな異物X1と小さな異物X2が、基板Wの第2主面S2側(つまり裏面側)に大きな異物X3と小さな異物X4が付着している様子が示されている。
図7は、本発明を具現化する形態の一例にて検査した各結果の一例を示すイメージ図である。図7(a)には、上述のステップs11(つまりS偏光状態)での撮像画像が、図7(b)には、上述のステップs13(つまりP偏光状態)での撮像画像が示されている。
Note that the order of steps s11 to s12 and s13 to 14 described above may be reversed.
[Examples of inspection targets and inspection results]
FIG. 6 is a plan view showing an example of a substrate to be inspected in an example of a form embodying the present invention. FIG. 6 shows a large foreign matter X1 and a small foreign matter X2 on the first main surface S1 side (that is, the front surface side) of the substrate W to be inspected, and a large foreign matter on the second main surface S2 side (that is, the back surface side) of the substrate W. A state in which X3 and a small foreign matter X4 are attached is shown.
FIG. 7 is an image diagram showing an example of each result inspected in an example of a form embodying the present invention. FIG. 7A shows a captured image in the above-described step s11 (that is, the S-polarized state), and FIG. 7B shows a captured image in the above-described step s13 (that is, the P-polarized state). Yes.
そして、図7(c)には、上述のステップs17で出力される基板Wの第1主面S1側(つまり表面側)の検査結果として、大きな異物X1と小さな異物X3が付着している様子が示されている。
さらに、、図7(d)には、上述のステップs17で出力される基板Wの第2主面S2側(つまり裏面側)の検査結果として、大きな異物X2と小さな異物X4が付着している様子が示されている。
In FIG. 7C, a large foreign matter X1 and a small foreign matter X3 are attached as the inspection result on the first main surface S1 side (that is, the front side) of the substrate W output in step s17. It is shown.
Further, in FIG. 7D, a large foreign matter X2 and a small foreign matter X4 are attached as the inspection result on the second main surface S2 side (that is, the back side) of the substrate W output in step s17 described above. The situation is shown.
なお、検査結果の出力例として図7(c)(d)には、各異物X1〜4を、基板WのXY座標上にプロットする形態を例示しているが、この様な形態に限らず、数値データによる出力する形態であっても良い。 As an output example of the inspection result, FIGS. 7C and 7D illustrate a form in which the foreign substances X1 to X4 are plotted on the XY coordinates of the substrate W. However, the present invention is not limited to this form. Alternatively, the output may be in the form of numerical data.
相対移動部8は、検査対象となる基板Wに対して、照明部3及び撮像部4を相対的に移動させるものである。相対移動部8は、基板Wの一部の領域しか撮像できない構成の照明部3及び撮像部4を用いつつ、スキャン動作やステップアンドリピート動作により、基板Wに設定された検査対象領域の全てを撮像可能にするものである。 The relative movement unit 8 moves the illumination unit 3 and the imaging unit 4 relative to the substrate W to be inspected. The relative movement unit 8 uses the illumination unit 3 and the imaging unit 4 configured to capture only a part of the area of the substrate W, and performs all of the inspection target areas set on the substrate W by a scanning operation and a step-and-repeat operation. It enables imaging.
具体的には、相対移動部8は、いわゆるXYステージを用いて具現化することができ、装置フレーム11上に取り付けられてスライダーをX方向に所定の速度で移動させ所定の位置で静止させるX軸ステージ81と、X軸ステージ81のスライダー上に取り付けられてスライダーをY方向に所定の速度で移動させ所定の位置で静止させるY軸ステージ82を備えて構成されている。Y軸ステージ82のスライダー上には、基板載置台20が取り付けられている。そうすることで、基板載置台20に載置された基板Wに対して、照明部3と撮像部4とを相対移動させることができ、基板W全体を複数回分割スキャンして撮像・検査することができる。 Specifically, the relative movement unit 8 can be realized using a so-called XY stage, and is attached on the apparatus frame 11 to move the slider in the X direction at a predetermined speed and to stop at a predetermined position. An axis stage 81 and a Y-axis stage 82 that is mounted on the slider of the X-axis stage 81 and moves the slider in the Y direction at a predetermined speed and stops at a predetermined position are configured. On the slider of the Y-axis stage 82, the substrate mounting table 20 is attached. By doing so, the illumination unit 3 and the imaging unit 4 can be moved relative to the substrate W placed on the substrate mounting table 20, and the entire substrate W is imaged and inspected by being divided and scanned a plurality of times. be able to.
また、必要に応じて、Y軸ステージ82のスライダーと基板載置台20との間には、回転テーブル機構を備えた構成であっても良い。そうすることで、基板Wの角度を変更することができ、基板Wの位置ずれ修正をしたり、基板の撮像・検査や受取・受渡などの方向を90度、180度、270度と変更したりすることができる。 Further, if necessary, a configuration in which a rotary table mechanism is provided between the slider of the Y-axis stage 82 and the substrate mounting table 20 may be adopted. By doing so, it is possible to change the angle of the substrate W, correct the positional deviation of the substrate W, and change the direction of imaging / inspection and receipt / delivery of the substrate to 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees. Can be.
なお、本発明を適用するにあたり、上述では、照明部3からライトシート状の照明光を照射しながら、基板Wを連続移動させて、撮像部4のラインセンサにて撮像する構成を示した。この様な構成であれば、Y方向に連続移動させながら撮像を行うことができるので時間短縮が可能であり、光学的に特殊な補正が不要となるため、迅速な検査が可能となる。 In applying the present invention, in the above description, the configuration in which the substrate W is continuously moved while illuminating the light sheet-like illumination light from the illumination unit 3 and the line sensor of the imaging unit 4 captures an image is shown. With such a configuration, it is possible to perform imaging while continuously moving in the Y direction, so that time can be shortened and no special optical correction is required, so that a quick inspection is possible.
しかし、この様な構成に限らず、相対移動部ではステップ・アンド・リピート方式で基板Wを移動・静止させつつ、照明部には面照明を備え、撮像部にはエリアセンサを備え、断続的に基板Wに設定された検査対象領域Rを分割撮像する構成としても良い。 However, the present invention is not limited to such a configuration, and the relative movement unit moves and stops the substrate W by a step-and-repeat method, the illumination unit includes a surface illumination, the imaging unit includes an area sensor, and is intermittent. Alternatively, the inspection target region R set on the substrate W may be divided and imaged.
なお、ステップ・アンド・リピート方式や一括撮像方式で撮像を行う場合、撮像部4は所定の角度θ2で基板Wに設定された検査対象領域Rの法線H1に対して傾いているため、台形上に撮像された画像を矩形に補正したり、あおり補正レンズを用いて撮像したりすれば良い。 Note that when imaging is performed by the step-and-repeat method or the collective imaging method, the imaging unit 4 is inclined with respect to the normal H1 of the inspection target region R set on the substrate W at a predetermined angle θ2, so that the trapezoidal shape. What is necessary is just to correct | amend the image imaged above to the rectangle, or to image using a tilt correction lens.
また、上述の様な分割撮像はせず、基板Wの全面を検査対象領域Rとして設定し、一度に照明光の照射と撮像を行う一括撮像方式の構成としても良い。 Further, instead of performing the divided imaging as described above, the entire surface of the substrate W may be set as the inspection target region R, and a configuration of a collective imaging method in which illumination light irradiation and imaging are performed at a time may be employed.
[偏光方向の設定]
図8は、本発明の具現化に用いる偏光板の設定方向と散乱光強度との関係を示す相関図である。
図8には、偏光部5の位相板50の設定角度(つまり、検査に用いる照明光51の偏光方向)を変化させたときに、撮像部4の撮像カメラ42で撮像する異物からの散乱光強度が示されている。このとき、基板Wは、厚みtが0.3mmの透明な無アルカリガラスを用いた。そして、基板Wの第1主面S1の法線H1に対して、偏光部5で偏光されて検査対象領域Rに照射される光53の角度θ1が80度±5度以内、撮像カメラ42で撮像する角度θ2が45度±5度以内となるよう、照明部3,撮像部4,偏光部5の各機器が配置されている。
[Setting the polarization direction]
FIG. 8 is a correlation diagram showing the relationship between the setting direction of the polarizing plate used to embody the present invention and the scattered light intensity.
FIG. 8 shows scattered light from a foreign substance imaged by the imaging camera 42 of the imaging unit 4 when the set angle of the phase plate 50 of the polarizing unit 5 (that is, the polarization direction of the illumination light 51 used for inspection) is changed. Intensity is indicated. At this time, the substrate W was made of transparent non-alkali glass having a thickness t of 0.3 mm. Then, with respect to the normal line H1 of the first main surface S1 of the substrate W, the angle θ1 of the light 53 that is polarized by the polarization unit 5 and is applied to the inspection target region R is within 80 degrees ± 5 degrees. The devices of the illumination unit 3, the imaging unit 4, and the polarization unit 5 are arranged so that the imaging angle θ2 is within 45 ° ± 5 °.
なお、図8には、基板Wの表面S1側に異物として粒径1μmの標準粒子を付着させた場合と、基板Wの裏面S2側に異物として粒径10μmの標準粒子を付着させた場合とについて、複合的に示されている。図8を見れば、基板の表面側(つまり、基板Wの第1主面S1側)に付着した異物については、位相板50の設定角度が25〜45度(つまり、S偏光状態)、望ましくは45度(完全なS偏光)であれば、位相板50の設定角度が0〜20度(つまり、P偏光状態)、望ましくは0度(完全なP偏光)よりも、散乱光強度が強いことが分かる。一方、基板の裏面側(つまり、基板Wの第2主面S2側)に付着した異物については、位相板50の設定角度が0〜20度(つまり、P偏光状態)、望ましくは0度(完全なP偏光)であれば、位相板50の設定角度が25〜45度(つまり、S偏光状態)、望ましくは45度(完全なS偏光)よりも、散乱光強度が強いことが分かる。 FIG. 8 shows a case where standard particles having a particle size of 1 μm are attached as foreign matter to the surface S1 side of the substrate W, and a case where standard particles having a particle size of 10 μm are attached as foreign matter to the back surface S2 side of the substrate W. Is shown in combination. Referring to FIG. 8, for the foreign matter attached to the surface side of the substrate (that is, the first main surface S1 side of the substrate W), the setting angle of the phase plate 50 is preferably 25 to 45 degrees (that is, the S-polarized state). Is 45 degrees (perfect S-polarized light), the setting angle of the phase plate 50 is 0 to 20 degrees (that is, P-polarized state), and preferably the scattered light intensity is stronger than 0 degree (perfect P-polarized light). I understand that. On the other hand, for the foreign matter attached to the back surface side of the substrate (that is, the second main surface S2 side of the substrate W), the set angle of the phase plate 50 is 0 to 20 degrees (that is, the P polarization state), preferably 0 degrees ( In the case of complete P-polarized light, the scattered light intensity is stronger than the setting angle of the phase plate 50 of 25 to 45 degrees (that is, S-polarized state), preferably 45 degrees (complete S-polarized light).
そのため、本発明を具現化する基板検査装置1では、位相板50の設定角度をS偏光状態とP偏光状態それぞれに設定して撮像・検査を行い、それぞれの検査結果を比較する。そして、基板W上の同じ位置に異物が検出された場合、これらS偏光状態で検査した結果とP偏光状態で検査した結果とを比較し、S偏光散乱光強度がP偏光散乱光強度より高ければ基板Wの表面S1側に異物が付着していると判定し、P偏光散乱光強度がS偏光散乱光強度より高ければ基板Wの裏面S2側に異物が付着していると判定する。 Therefore, in the substrate inspection apparatus 1 embodying the present invention, imaging / inspection is performed with the set angle of the phase plate 50 set to the S-polarization state and the P-polarization state, and the inspection results are compared. When foreign matter is detected at the same position on the substrate W, the result of inspection in the S-polarized state is compared with the result of inspection in the P-polarized state, and the S-polarized scattered light intensity is higher than the P-polarized scattered light intensity. For example, it is determined that foreign matter is attached to the front surface S1 side of the substrate W, and it is determined that foreign matter is attached to the rear surface S2 side of the substrate W if the P-polarized scattered light intensity is higher than the S-polarized scattered light intensity.
図9は、本発明を適用して基板の表裏面に付着した異物からの散乱光強度を比較した相関図である。図9(a)には、異物として粒径の異なる標準粒子を基板Wの表面S1側のみに付着させ、検査に用いる照明光51をS偏光状態とP偏光状態に切り替えて照射し、それぞれの状態での散乱光強度を示したものである。一方、図9(b)には、異物として粒径の異なる標準粒子を基板Wの裏面S2側のみに付着させ、検査に用いる照明光51をS偏光状態とP偏光状態に切り替えて照射し、それぞれの状態での散乱光強度を示したものである。このとき、基板Wの第1主面S1の法線H1に対して、偏光部5で偏光されて検査対象領域Rに照射される光53の角度θ1が80度±5度以内、撮像カメラ42で撮像する角度θ2が45度±5度以内となるよう、照明部3,撮像部4,偏光部5の各機器が配置されている。 FIG. 9 is a correlation diagram comparing intensities of scattered light from foreign matters adhering to the front and back surfaces of the substrate by applying the present invention. In FIG. 9A, standard particles having different particle diameters as foreign substances are attached only to the surface S1 side of the substrate W, and the illumination light 51 used for inspection is switched between the S-polarized state and the P-polarized state and irradiated. The scattered light intensity in the state is shown. On the other hand, in FIG. 9B, standard particles having different particle diameters as foreign matters are attached only to the back surface S2 side of the substrate W, and illumination light 51 used for inspection is irradiated while switching between the S-polarized state and the P-polarized state, The scattered light intensity in each state is shown. At this time, with respect to the normal H1 of the first main surface S1 of the substrate W, the angle θ1 of the light 53 that is polarized by the polarizing unit 5 and is applied to the inspection target region R is within 80 ° ± 5 °, and the imaging camera 42 The illumination unit 3, the imaging unit 4, and the polarization unit 5 are arranged so that the angle θ <b> 2 for imaging at 45 ° ± 5 ° or less.
図9(a)(b)から、粒径が異なっていても、異物が基板Wの表面S1側に付着していれば、S偏光状態での散乱光強度が、P偏光状態での散乱光強度よりも強いことが分かる。一方、粒径が異なっていても、異物が基板Wの裏面S2側に付着していれば、P偏光状態での散乱光強度が、S偏光状態での散乱光強度よりも強いことが分かる。 9A and 9B, the scattered light intensity in the S-polarized state is the scattered light in the P-polarized state if the foreign matter adheres to the surface S1 side of the substrate W even though the particle diameters are different. It turns out that it is stronger than strength. On the other hand, even if the particle sizes are different, it can be seen that if the foreign matter adheres to the back surface S2 side of the substrate W, the scattered light intensity in the P-polarized state is stronger than the scattered light intensity in the S-polarized state.
本発明に係る基板検査装置1は、この様な構成をしているため、基板Wに設定された検査対象領域Rに付着した異物の位置及び大きさを検出するとともに、それぞれの異物が基板Wの表面S1側・裏面S2側のどちらに付着しているかを精度良く判定することができる。そして、検査対象基板が薄くなっても、基板に付着した異物が当該基板の表面側・裏面側どちらに付着しているかを表裏分離して検査できる。 Since the substrate inspection apparatus 1 according to the present invention has such a configuration, the position and size of the foreign matter attached to the inspection target region R set on the substrate W is detected, and each foreign matter is detected on the substrate W. It can be accurately determined whether the surface is attached to the front surface S1 side or the back surface S2 side. Even when the substrate to be inspected becomes thin, it is possible to inspect whether the foreign matter attached to the substrate is attached to the front side or the back side of the substrate.
[照明光と撮像の角度設定]
なお、上述では、基板Wの第1主面S1の法線H1に対して、偏光部5で偏光されて検査対象領域Rに照射される光53の角度θ1が80度±5度以内、撮像カメラ42で撮像する角度θ2が45度±5度以内となるよう、照明部3,撮像部4,偏光部5の各機器が配置されている構成を例示した。
[Illumination light and imaging angle setting]
In the above description, the angle θ1 of the light 53 that is polarized by the polarizing unit 5 and is applied to the inspection target region R with respect to the normal line H1 of the first main surface S1 of the substrate W is within 80 ° ± 5 °. The configuration in which the illumination unit 3, the imaging unit 4, and the polarization unit 5 are arranged so that the angle θ2 captured by the camera 42 is within 45 ° ± 5 ° is illustrated.
一般に、異物Xからの散乱光が角度により強弱の差が生じることと、この強弱の差が異物の粒径の違いにより異なる。しかし、上述の様な角度θ1,θ2に設定すれば、種々の粒径の異物に対して本発明を適用することができことが分かった。 In general, the intensity of the scattered light from the foreign material X varies depending on the angle, and the difference in strength varies depending on the particle size of the foreign material. However, it has been found that if the angles θ1 and θ2 are set as described above, the present invention can be applied to foreign matters having various particle sizes.
さらに、これら角度θ1,θ2とのなす角度(つまり、θ1+θ2)が、125度±10度以内であれば、同様の結果を得られることも分かった。 Further, it has been found that the same result can be obtained if the angle formed by these angles θ1 and θ2 (that is, θ1 + θ2) is within 125 ° ± 10 °.
[照明光と撮像の他の角度設定]
また、異物の分布傾向を知りたい場合や、さほど厳格性を要求されない場合、検査対象となる異物の粒径が予め判明している場合などであれば、上述の条件に限らず、以下に示す条件にて本発明を適用することができることも分かった。
[Other angles of illumination light and imaging]
Further, when it is desired to know the distribution tendency of the foreign matter, when the strictness is not required, or when the particle size of the foreign matter to be inspected is known in advance, it is not limited to the above-described conditions, and is shown below. It was also found that the present invention can be applied under conditions.
つまり、基板Wの第1主面S1の法線H1に対して、偏光部5で偏光されて検査対象領域Rに照射される光53の角度θ1が40〜85度の範囲内であって、撮像カメラ42で撮像する角度θ2が0〜60の範囲内となるよう、照明部3,撮像部4,偏光部5の各機器を配置しておく。 That is, with respect to the normal H1 of the first main surface S1 of the substrate W, the angle θ1 of the light 53 that is polarized by the polarizing unit 5 and is applied to the inspection target region R is in the range of 40 to 85 degrees, The devices of the illumination unit 3, the imaging unit 4, and the polarization unit 5 are arranged so that the angle θ2 captured by the imaging camera 42 is in the range of 0 to 60.
なお、上述の基板Wは、厚さtが0.3mmの無アルカリガラスを用いた場合について例示したが、他の厚みの無アルカリガラスであっても、本発明を適用することができる。さらに、基板Wの表面S1側や裏面S2側に、ITOやSiO2などの薄膜がコーティングされた場合であっても、異物からの散乱光強度に影響を及ぼさなければ、本発明を適用することができる。 In addition, although the above-mentioned board | substrate W illustrated about the case where the non-alkali glass whose thickness t is 0.3 mm was used, this invention is applicable even if it is non-alkali glass of other thickness. Furthermore, even if a thin film such as ITO or SiO2 is coated on the front surface S1 side or the back surface S2 side of the substrate W, the present invention can be applied as long as the scattered light intensity from the foreign matter is not affected. it can.
また、上述したような角度θ1,θ2の条件や、基板Wの材質、厚みに限定されず、それ以外の条件であっても、基板の表面S1側に付着した異物について「S偏光状態での散乱光強度>P偏光状態での散乱光強度」であり、基板の裏面S2側に付着した異物について「P偏光状態での散乱光強度>S偏光状態での散乱光強度」の関係が成立するなら、上述の判定手順と同様、
「S偏光状態での散乱光強度>P偏光状態での散乱光強度」なら基板の表面側に異物が付着しており、「P偏光状態での散乱光強度>S偏光状態での散乱光強度」なら基板の裏面側に異物が付着していると判定することで、本発明を適用することができる。
In addition, the condition of the angles θ1 and θ2 as described above, the material and the thickness of the substrate W are not limited, and the foreign matter adhered to the surface S1 side of the substrate is “in the S-polarized state” even under other conditions. Scattered light intensity> scattered light intensity in the P-polarized state ", and the relationship of" scattered light intensity in the P-polarized state> scattered light intensity in the S-polarized state "is established for the foreign matter attached to the back surface S2 side of the substrate. Then, like the above-mentioned determination procedure,
If “scattered light intensity in the S-polarized state> scattered light intensity in the P-polarized state”, foreign matter is attached to the surface side of the substrate, and “scattered light intensity in the P-polarized state> scattered light intensity in the S-polarized state” ", It is possible to apply the present invention by determining that foreign matter is attached to the back side of the substrate.
[第2の観点の形態への適用]
上述では、S偏光状態での散乱光強度とP偏光状態での散乱光強度に対して、単なる大小比較をする形態(つまり、第1の観点の形態)について説明を行った。
[Application to second aspect]
In the above description, the mode of simply comparing the scattered light intensity in the S-polarized state and the scattered light intensity in the P-polarized state (that is, the first aspect) has been described.
しかし、このような形態に限定されず、S偏光状態での散乱光強度とP偏光状態での散乱光強度のいずれかに倍率係数を乗じてから、異物検査部の検査結果比較部で比較しても良い。或いは、S偏光状態での散乱光強度とP偏光状態での散乱光強度のそれぞれに異なる倍率係数を乗じてから異物検査部の検査結果比較部で比較しても良い。 However, the present invention is not limited to such a form, and after multiplying either the scattered light intensity in the S-polarized state or the scattered light intensity in the P-polarized state by the magnification factor, the comparison is made by the inspection result comparison unit of the foreign matter inspection unit. May be. Alternatively, the scattered light intensity in the S-polarized state and the scattered light intensity in the P-polarized state may be multiplied by different magnification factors and then compared by the inspection result comparison unit of the foreign matter inspection unit.
そして、異物検査部の異物付着面判定部では、
検査対象となる基板上の同じ位置における散乱光強度について、異物検査部の検査結果比較部で比較した結果、
「S偏光状態での散乱光強度÷P偏光状態での散乱光強度>k (kは定数)」となる条件なら当該検査対象となる基板の表面側に異物が付着していると判定し、
「S偏光状態での散乱光強度÷P偏光状態での散乱光強度<k (kは定数)」となる条件なら当該検査対象となる基板の裏面側に異物が付着していると判定する。
And in the foreign substance adhesion surface judgment part of a foreign substance inspection part,
As a result of comparing the scattered light intensity at the same position on the substrate to be inspected by the inspection result comparison unit of the foreign substance inspection unit,
If the condition is “scattered light intensity in the S-polarized state ÷ scattered light intensity in the P-polarized state> k (k is a constant)”, it is determined that foreign matter is attached to the surface side of the substrate to be inspected,
If the condition is “scattered light intensity in the S-polarized state ÷ scattered light intensity in the P-polarized state <k (k is a constant)”, it is determined that the foreign matter is attached to the back side of the substrate to be inspected.
この場合、倍率係数や、判定基準となる定数kの値については、基板Wの表面S1上または裏面S2上に標準粒子を散布してS偏光状態での散乱光強度とP偏光状態での散乱光強度とを測定するなどして、予め把握した上で異物検査部に設定しておく。 In this case, with respect to the magnification coefficient and the value of the constant k serving as a determination criterion, the standard particles are scattered on the front surface S1 or the back surface S2 of the substrate W, and the scattered light intensity in the S-polarized state and the scattering in the P-polarized state. The light intensity is measured and set in the foreign matter inspection section after grasping in advance.
そうすることで、第1の観点の形態に示した散乱光強度の大小比較条件以外であっても、基板に付着した異物が表面側・裏面側どちらに付着しているかを表裏分離して検査できる。その結果、種々の材質や厚みの基板に対して本発明を適用することができる。 By doing so, it is possible to inspect whether the foreign matter attached to the substrate is attached to the front side or the back side, even if the scattered light intensity is not compared in the first aspect. it can. As a result, the present invention can be applied to substrates of various materials and thicknesses.
[別の形態]
上述では、検査対象となる基板に対して照明部3及び撮像部4を相対的に移動させる相対移動部6を備え、
撮像部4は、相対的に移動させる方向と直交する方向に所定の長さを有するラインセンサを備え、
照明部3は、ラインセンサで撮像する検査対象領域に対してライトシート状の照明光を照射するものである構成について示した。
[Another form]
In the above description, the relative movement unit 6 that moves the illumination unit 3 and the imaging unit 4 relative to the substrate to be inspected is provided.
The imaging unit 4 includes a line sensor having a predetermined length in a direction orthogonal to the direction of relative movement,
The illumination unit 3 has been described with respect to a configuration that irradiates a light sheet-like illumination light onto an inspection target region imaged by a line sensor.
この構成であれば、解像度の高いラインセンサを用いて検査を行うことができ、照明光線の照射範囲を最小限にすることができるため、コストダウンやサイズダウンが容易となる。さらに、同一面(第1主面の検査時なら第1主面)や反対側(第1主面の検査時なら第2主面)に存在する他の異物からの散乱光を同時に撮像してしまうことに起因して、所望の検査結果を正しく得ることができないと言う不具合を防ぐことができるので、より好ましい形態と言える。 If it is this structure, since it can test | inspect using a line sensor with high resolution and can minimize the irradiation range of an illumination light beam, cost reduction and size reduction become easy. Furthermore, the scattered light from other foreign substances existing on the same surface (first main surface when inspecting the first main surface) or on the opposite side (second main surface when inspecting the first main surface) is simultaneously imaged. Therefore, it is possible to prevent a problem that a desired inspection result cannot be obtained correctly.
しかし、本発明を具現化する上では、この形態に限らず、下記の様な構成として良い。つまり、撮像部4にはエリアセンサを用い、照明部3は、エリアセンサーで撮像する検査対象領域を含む範囲に照明光を照射する構成である。この場合、検査対象となる基板Wに対して照明部3と撮像部4とを相対移動させながら照明光をストロボ発光させて撮像を繰り返す(いわゆる、分割撮像)構成や、照明光を連続照射しながら断続的に撮像を行う(これも、分割撮像の一類型)構成とする。或いは、相対移動部8を備えず、検査対象領域Rをエリアセンサーカメラを用いて一括で撮像する構成としても良い。 However, in order to embody the present invention, the present invention is not limited to this configuration, and the following configuration may be used. That is, an area sensor is used for the imaging unit 4, and the illumination unit 3 is configured to irradiate illumination light to a range including an inspection target region imaged by the area sensor. In this case, the illumination unit 3 and the imaging unit 4 are relatively moved with respect to the substrate W to be inspected, and the illumination light is stroboscopically emitted to repeat imaging (so-called divided imaging), or the illumination light is continuously irradiated. However, the configuration is such that imaging is performed intermittently (also a type of divided imaging). Alternatively, the relative movement unit 8 may be omitted, and the inspection target region R may be collectively imaged using an area sensor camera.
なお、相対移動部8は、上述の様な構成に限らず、基板Wを回転ローラを用いて搬送を行う構成(いわゆる、コンベア搬送)や、ウォーキングビームと把持部を用いて搬送を行う構成(いわゆる、シャトル搬送)などであっても良い。 The relative movement unit 8 is not limited to the above-described configuration, but is configured to transfer the substrate W using a rotating roller (so-called conveyor transfer), or configured to transfer using a walking beam and a gripping unit ( So-called shuttle transport) may be used.
1 基板検査装置
2 基板保持部
3 照明部
4 撮像部
5 偏光部
6 偏光方向切替部
7 異物検査部
8 相対移動部
11 装置フレーム
15 連結部材
20 基板載置台
21 位置決め基準ピン
31 ライトシート照明ユニット
32 ライトシート状の照明光
32t ライトシート状の照明光の厚み
33 矢印(光の進む方向)
34 矢印(光の偏光方向)
41 基板第1主面側撮像部
42 撮像カメラ
42z 撮像カメラ
43 レンズ
43z レンズ
44 撮像素子
50 位相板
51 偏光されたライトシート上の照明光(検査に用いる照明光)
53 矢印(光の進む方向)
60 中空ホルダー
R 検査対象領域
R1 検査対象領域(第1主面側)
R2 検査対象領域(第2主面側)
W 基板
S1 基板の第1主面(基板の表面)
S2 基板の第2主面(基板の裏面)
θ1 所定の角度(偏光された照明光の角度)
θ2 所定の角度(撮像カメラの角度)
X 異物
X1 異物
X2 異物
X3 異物
X4 異物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate inspection apparatus 2 Board | substrate holding part 3 Illumination part 4 Imaging part 5 Polarization part 6 Polarization direction switching part 7 Foreign material inspection part 8 Relative movement part 11 Apparatus frame 15 Connecting member 20 Substrate mounting base 21 Positioning reference pin 31 Light sheet illumination unit 32 Light sheet-like illumination light 32t Light sheet-like illumination light thickness 33 Arrow (light traveling direction)
34 Arrow (light polarization direction)
41 substrate first main surface side imaging unit 42 imaging camera 42z imaging camera 43 lens 43z lens 44 imaging device 50 phase plate 51 illumination light on polarized light sheet (illumination light used for inspection)
53 Arrow (direction of light travel)
60 Hollow holder
R Inspection target area R1 Inspection target area (first main surface side)
R2 Inspection target area (second main surface side)
W substrate S1 first main surface of substrate (surface of substrate)
S2 Second main surface of substrate (back surface of substrate)
θ1 Predetermined angle (angle of polarized illumination light)
θ2 Predetermined angle (angle of imaging camera)
X Foreign matter X1 Foreign matter X2 Foreign matter X3 Foreign matter X4 Foreign matter
Claims (6)
前記基板上に設定された検査対象領域に向けて照明光を照射する照明部と、
前記検査対象領域から発せられる散乱光を撮像する撮像部と、
前記照明光の振動方向を変える偏光部と、
前記偏光部をS偏光状態又はP偏光状態に切り替える偏光方向切替部と、
前記撮像部で撮像した画像に基づいて当該検査対象となる基板の表面側又は裏面側に付着した異物の位置及び大きさを検査する異物検査部を備え、
前記異物検査部には、
前記偏光部をS偏光状態に切り替えて撮像し検査した結果を出力するS偏光検査結果出力部と、
前記偏光部をP偏光状態に切り替えて撮像し検査した結果を出力するP偏光検査結果出力部と、
前記S偏光検査結果出力部及び前記P偏光検査結果出力部から出力された検査結果を比較する検査結果比較部と、
検査対象となる基板上の同じ位置における散乱光強度について、前記検査結果比較部で比較した結果、
「S偏光状態での散乱光強度>P偏光状態での散乱光強度」なら当該検査対象となる基板の表面側に異物が付着していると判定し、
「P偏光状態での散乱光強度>S偏光状態での散乱光強度」なら当該検査対象となる基板の裏面側に異物が付着していると判定する、異物付着面判定部が備えられた、
基板検査装置。 A substrate holding unit for holding a substrate to be inspected;
An illumination unit that irradiates illumination light toward the inspection target region set on the substrate;
An imaging unit for imaging scattered light emitted from the inspection target region;
A polarizing section that changes a vibration direction of the illumination light;
A polarization direction switching unit that switches the polarization unit to an S polarization state or a P polarization state;
A foreign matter inspection unit that inspects the position and size of foreign matter attached to the front or back side of the substrate to be inspected based on the image captured by the imaging unit,
In the foreign matter inspection section,
An S-polarization inspection result output unit that outputs a result of imaging and inspection by switching the polarization unit to an S-polarization state;
A P-polarization inspection result output unit for switching the polarization unit to a P-polarization state and outputting a result of imaging and inspection;
An inspection result comparison unit for comparing inspection results output from the S polarization inspection result output unit and the P polarization inspection result output unit;
As a result of comparing the scattered light intensity at the same position on the substrate to be inspected by the inspection result comparison unit,
If “scattered light intensity in S-polarized state> scattered light intensity in P-polarized state”, it is determined that foreign matter is attached to the surface side of the substrate to be inspected.
If “scattering light intensity in the P-polarized state> scattered light intensity in the S-polarized state”, a foreign matter attachment surface determination unit is provided that determines that foreign matter is attached to the back side of the substrate to be inspected.
Board inspection equipment.
前記基板上に設定された検査対象領域に向けて照明光を照射する照明部と、
前記検査対象領域から発せられる散乱光を撮像する撮像部と、
前記照明光の振動方向を変える偏光部と、
前記偏光部をS偏光状態又はP偏光状態に切り替える偏光方向切替部と、
前記撮像部で撮像した画像に基づいて当該検査対象となる基板の表面側又は裏面側に付着した異物の位置及び大きさを検査する異物検査部を備え、
前記異物検査部には、
前記偏光部をS偏光状態に切り替えて撮像し検査した結果を出力するS偏光検査結果出力部と、
前記偏光部をP偏光状態に切り替えて撮像し検査した結果を出力するP偏光検査結果出力部と、
前記S偏光検査結果出力部から出力された検査結果および前記P偏光検査結果出力部から出力された検査結果の少なくとも一方に倍率係数を乗じて比較する検査結果比較部と、
検査対象となる基板上の同じ位置における散乱光強度について、前記検査結果比較部で比較した結果、
「S偏光状態での散乱光強度÷P偏光状態での散乱光強度>k (kは定数)」なら当該検査対象となる基板の表面側に異物が付着していると判定し、
「S偏光状態での散乱光強度÷P偏光状態での散乱光強度<k (kは定数)」なら当該検査対象となる基板の裏面側に異物が付着していると判定する、異物付着面判定部が備えられた、基板検査装置。 A substrate holding unit for holding a substrate to be inspected;
An illumination unit that irradiates illumination light toward the inspection target region set on the substrate;
An imaging unit for imaging scattered light emitted from the inspection target region;
A polarizing section that changes a vibration direction of the illumination light;
A polarization direction switching unit that switches the polarization unit to an S polarization state or a P polarization state;
A foreign matter inspection unit that inspects the position and size of foreign matter attached to the front or back side of the substrate to be inspected based on the image captured by the imaging unit,
In the foreign matter inspection section,
An S-polarization inspection result output unit that outputs a result of imaging and inspection by switching the polarization unit to an S-polarization state;
A P-polarization inspection result output unit for switching the polarization unit to a P-polarization state and outputting a result of imaging and inspection;
An inspection result comparison unit that multiplies and compares at least one of the inspection result output from the S polarization inspection result output unit and the inspection result output from the P polarization inspection result output unit;
As a result of comparing the scattered light intensity at the same position on the substrate to be inspected by the inspection result comparison unit,
If “scattered light intensity in the S-polarized state ÷ scattered light intensity in the P-polarized state> k (k is a constant)”, it is determined that foreign matter is attached to the surface side of the substrate to be inspected.
If “scattered light intensity in S-polarized state ÷ scattered light intensity in P-polarized state <k (k is a constant)”, it is determined that foreign matter is attached to the back side of the substrate to be inspected. A substrate inspection apparatus provided with a determination unit.
前記偏光部で偏光されて検査対象領域に向けて照射される光が前記検査対象領域の法線に対して40〜85度の角度で照射されるように配置されており、
前記撮像部は、前記検査対象領域の法線に対して0〜60度の角度で前記検査対象領域を観察するように配置されている
ことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の基板検査装置。 The substrate to be inspected is a transparent glass substrate,
The light that is polarized by the polarizing unit and is irradiated toward the inspection target region is disposed so as to be irradiated at an angle of 40 to 85 degrees with respect to the normal line of the inspection target region.
The said imaging part is arrange | positioned so that the said test object area | region may be observed at an angle of 0 to 60 degree | times with respect to the normal line of the said test object area | region, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. Board inspection equipment.
前記偏光部で偏光されて検査対象領域に向けて照射される光と、前記撮像部で撮像される前記散乱光とが、前記検査対象領域の法線を挟んで、125度±10度以内に設定されている
ことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の基板検査装置。 The substrate to be inspected is a transparent glass substrate,
The light that is polarized by the polarizing unit and is emitted toward the inspection target region and the scattered light that is imaged by the imaging unit are within 125 ° ± 10 ° across the normal of the inspection target region. The board inspection apparatus according to claim 1, wherein the board inspection apparatus is set.
前記偏光部で偏光されて検査対象領域に向けて照射される光が、前記検査対象領域の法線に対して80度±5度以内の入射角度で照射されるように配置されており、
前記撮像部は、前記検査対象領域の法線に対して45度±5度以内の角度で前記検査対象領域を撮像するように配置されている
ことを特徴とする、請求項4に記載の基板検査装置。 The substrate to be inspected is a transparent glass substrate,
The light that is polarized by the polarizing unit and is irradiated toward the inspection target region is arranged so as to be irradiated at an incident angle within 80 degrees ± 5 degrees with respect to the normal line of the inspection target region.
5. The substrate according to claim 4, wherein the imaging unit is arranged to image the inspection target region at an angle within 45 degrees ± 5 degrees with respect to a normal line of the inspection target region. Inspection device.
前記照明部は、前記相対的に移動させる方向と直交する方向に所定の長さを有するライトシート状の照明光を前記検査対象領域に向けて照射するものであり、
前記撮像部は、前記検査対象領域に照射された前記照明光の長手方向に方向を合わせて配置したラインセンサである
ことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の基板検査装置。 A relative movement unit that moves the illumination unit and the imaging unit relative to the substrate in a direction parallel to the inspection target region;
The illumination unit irradiates a light sheet-shaped illumination light having a predetermined length in a direction orthogonal to the relatively moving direction toward the inspection target region,
The substrate inspection apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit is a line sensor arranged in a direction aligned with a longitudinal direction of the illumination light applied to the inspection target region. .
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