專利名稱：缺陷檢測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及缺陷檢測裝置。

背景技術(shù)：
在用于印刷布線基板的制造等的曝光裝置中，描繪有曝光圖案的光掩模支承在透過曝光光的玻璃上。
在曝光裝置中，在使光掩模與基板緊貼的接觸曝光裝置中使用的玻璃厚且大，因此在內(nèi)部可能包含氣泡和異物。
這些氣泡和異物根據(jù)玻璃的厚度方向的高度位置，給曝光造成的影響不同。例如，在曝光時，曝光對象即基板的抗蝕劑面位于玻璃的下表面?zhèn)龋跉馀莺彤愇锾幱诳拷Ａ卤砻娴奈恢脮r，即靠近抗蝕劑面時，給曝光帶來的不良影響變大。反之在靠近玻璃上表面存在缺陷時，不良影響變小。
為了檢測這種玻璃內(nèi)部的缺陷和異物，如下述專利文獻1～5所示提出了各種方案。
專利文獻1日本特開平11-264803號公報 專利文獻2日本特開2005-156416號公報 專利文獻3日本特開2005-201887號公報 專利文獻4日本特開2006-49078號公報 專利文獻5日本特開2006-112955號公報 但是在現(xiàn)有的任意結(jié)構(gòu)中都存在如下的問題不能檢測缺陷和異物的高度方向位置，不能正確識別缺陷和異物給曝光帶來的影響。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題。
為了達到上述目的，本發(fā)明的缺陷檢測裝置的特征在于，該缺陷檢測裝置具有照明裝置，其針對透過檢查光的檢查對象以預定角度傾斜地照射該檢查光，該檢查光具有入射到檢查對象下表面的入射光、和由檢查對象下表面反射的反射光；移動裝置，其使該檢查對象和所述照明裝置在傾斜于所述檢查光的方向上以預定速度相對移動；檢測裝置，其通過所述入射光和反射光來檢測所述檢查對象的缺陷；時間間隔檢測裝置，其檢測基于所述入射光的缺陷檢測與基于所述反射光的缺陷檢測之間的時間間隔；以及運算裝置，其根據(jù)所述預定角度、所述預定速度和所述時間間隔來運算所述缺陷的高度方向位置。
通過上述結(jié)構(gòu)，能夠檢測檢查對象的缺陷并且檢測該缺陷的高度方向的位置。此外，使用由檢查對象下表面反射的反射光，因此不會將附著在檢查對象下表面的灰塵等檢測為缺陷。
此外，所述檢測裝置可以構(gòu)成為具有對所述檢查對象下表面進行成像的成像鏡頭和設置在該成像鏡頭的成像面上的CCD。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，檢查對象上表面?zhèn)鹊臋z查靈敏度相對較低，能夠減少附著在檢查對象上表面的灰塵等的影響。
此外，所述檢測裝置還可以構(gòu)成為進一步具有調(diào)整所述成像鏡頭的光圈的裝置，通過該光圈的調(diào)整來調(diào)整檢查對象內(nèi)部的缺陷檢測靈敏度。
根據(jù)本發(fā)明的缺陷檢測裝置及方法，能夠檢測檢查對象的缺陷并且檢測該缺陷的高度方向的位置。此外，能夠抑制附著在檢查對象的表面上的灰塵等的影響。



圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的概略圖。
圖2是表示本發(fā)明的一個實施方式的動作的說明圖。
圖3是表示本發(fā)明的一個實施方式的動作的說明圖。
圖4是表示本發(fā)明的一個實施方式的動作的說明圖。
圖5是表示本發(fā)明的一個實施方式的動作的說明圖。
圖6是表示本發(fā)明的一個實施方式的動作的流程圖。
符號說明 1照明裝置；2工作臺；3圖像檢測裝置；4工作臺位置檢測裝置；5控制器；10掩模；15入射光路；16反射光路；20移動裝置；30成像鏡頭；31線性CCD；32圖像輸入裝置；33圖像處理裝置；50顯示器；80缺陷；97玻璃上表面；98玻璃下表面；99玻璃板。

具體實施例方式 以下，根據(jù)

本發(fā)明的實施方式。
在圖1中，檢查對象即玻璃板99放置在工作臺2上，通過移動裝置20在箭頭所示的Y方向上以恒定速度v移動。
通過工作臺位置檢測裝置4檢測工作臺2的位置d。
在玻璃板99的上方設置有照明裝置1，經(jīng)由掩模10使光傾斜地射入玻璃板99。
在與照明裝置1相對的位置上，設置有圖像檢測裝置3，檢測由玻璃板99下表面反射的反射光。
照明裝置1是在玻璃板99的寬度方向(與移動方向垂直的方向)即X方向上照射線狀光的線狀擴散照明，如圖2所示設置有掩模10，相對于玻璃板99的移動方向以入射角θ照射線性擴散照明光。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，照明裝置1的照明是以入射角θ傾斜射入玻璃板99，僅檢測從玻璃板99反射的光。
此外，玻璃板99相對于照明裝置1移動，但是只要玻璃板99和照明裝置1相對移動即可，也可以是使照明裝置1移動的結(jié)構(gòu)或者使玻璃板99和照明裝置1雙方均移動的結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，來自照明裝置1的照明經(jīng)過入射光路15和反射光路16，被線性CCD 31接收。
即從照明裝置1和掩模10以入射角θ入射到玻璃板99中的線狀照明在玻璃上表面97處以折射角φ折射并在玻璃下表面98上反射，再在玻璃上表面97處以折射角φ折射。由前焦點位置位于玻璃下表面98上的成像鏡頭30對該反射光進行會聚，由線性CCD 31接收并檢測。
由線性CCD 31檢測出的圖像經(jīng)由圖像輸入裝置32而在圖像處理裝置33處接受預定處理，通過控制器5顯示在顯示器50上。
通過圖3來說明在折射率n的玻璃板99內(nèi)存在氣泡缺陷80時的檢測。
玻璃板99放置在工作臺2上，在圖3中以速度v向右方向移動。如圖3(A)所示，缺陷80首先通過入射光路15，此時線性CCD 31的檢測值降低，完成缺陷80的第一次檢測。
接下來如圖3(B)所示，缺陷80通過反射光路16，同樣通過線性CCD 31完成缺陷80的第二次檢測。
控制器5根據(jù)該檢測結(jié)果，如下計算缺陷80距離玻璃下表面98的高度h。此外，可以根據(jù)線性CCD 31的輸出降低的時間和移動速度v來計算缺陷80的大小。
第一次檢測的缺陷80的位置和第二次檢測的缺陷80的位置在Y方向的距離d表示為d＝tv。此處，t是缺陷80的第一次檢測和第二次檢測之間的時間間隔，在控制器5中進行計數(shù)。
此處，根據(jù)斯涅爾(Snell)定律，設入射角(觀察角)為θ并設玻璃板99的折射率為n時的光的折射角φ由下式表示。
sinθ＝nsinφ 此時，缺陷80的高度h和距離d的關(guān)系為 2htanθ＝d，因此缺陷80的高度h由下式表示。
根據(jù)下式可知缺陷80的高度h和出現(xiàn)間隔時間t成比例。即，缺陷80越靠近玻璃下表面98則時間t越短，越靠近玻璃上表面97則時間t越長。
式1
圖4示出缺陷80的位置和通過控制器5得到的顯示在顯示器50上的圖像。
如上所述，當存在缺陷80時來自線性CCD 31的信號強度變小，因此缺陷80在顯示器50上顯示為暗部。
距離玻璃下表面98的高度為h1、h2、h3的缺陷80a、80b、80c、80d、80e在顯示器50上顯示為具有d1、d2、d3、d4距離的成對出現(xiàn)的暗部。如上所述，高度h越高，暗部的間隔d越大。
圖5示出缺陷80的高度h和尺寸與該缺陷80的容許/不容許之間的關(guān)系。泡(異物)等缺陷80越處于靠近玻璃下表面98、高度h低的位置，就越給曝光帶來不良影響，因此設為不容許。并且缺陷80的尺寸越大則越不容許。
像缺陷80d那樣，高度h大于等于玻璃板99的厚度時，該缺陷80d被判定為玻璃上表面97的灰塵。
即當設玻璃板99的厚度為T而檢測圖案的間隔d4成為下式時，當作由附著在玻璃上表面97上的灰塵所造成的圖案，判定為正常。
式2
此外，在如缺陷80c或80e那樣處于靠近玻璃下表面98的位置時，有時不能成為成對出現(xiàn)的圖案。
例如，如圖4所示缺陷80c是圓形的泡，當設其尺寸(直徑)為Sx、設檢測圖案的間隔為d3時，在Sx＞d3的情況下，兩個圖像不能分離開。
在產(chǎn)生了該圖案時，表示缺陷80靠近玻璃下表面、其尺寸也較大，因此給曝光帶來不良影響的可能性高。因此，將與基板的移動方向(Y方向)垂直的方向上的尺寸視為尺寸Sx、高度h視為0，根據(jù)圖5判定容許/不容許。
根據(jù)圖6的流程圖說明動作。
針對由線性CCD 31和圖像輸入裝置32檢測出的深淺圖案，在圖像處理裝置33中設置閾值，進行二值化得到二值圖案(步驟S1)，針對該二值圖案進行標定(labeling)(步驟S2)。
對標定后的各圖案的中心坐標尺寸(Sx，Sy)進行計測(步驟S3)，針對各圖案，在基板移動方向(Y方向)上進行搜索，尋找尺寸大致相同或同樣尺寸的圖案(步驟S4)。將搜索區(qū)域設在與玻璃板99的厚度相當?shù)木嚯xd4以內(nèi)。
在存在同樣尺寸的圖案時(步驟S5)，求取這些圖案的Y方向的間隔d，計算它們的高度h(步驟S6)。
將得到的圖案高度h、尺寸(例如XY方向的平均值)與圖5所示的判斷基準進行對照，判定容許/不容許(步驟S7、S8、S9)。
在步驟S5中視為沒有同樣的圖案而是單獨圖案時，把X方向的尺寸Sx當作尺寸、設高度h為0(步驟S10)，同樣對照圖5所示的判斷基準，判定容許/不容許(步驟S7、S8、S9)。
越往玻璃下表面98受光范圍越小，即使是同樣尺寸的缺陷80，越往玻璃下表面98光量變化越大，檢測靈敏度增大。因此，即使在玻璃上表面97上附著有灰塵等，被錯誤檢測為缺陷80的危險性也較小。
而且玻璃下表面98的灰塵對反射光完全沒有影響，因此不存在被檢測出的情況。
權(quán)利要求
1.一種缺陷檢測裝置，其特征在于，該缺陷檢測裝置具有
照明裝置，其針對透過檢查光的檢查對象以預定角度傾斜地照射該檢查光，該檢查光具有入射到檢查對象下表面的入射光、和由檢查對象下表面反射的反射光；
移動裝置，其使該檢查對象和所述照明裝置在傾斜于所述檢查光的方向上以預定速度相對移動；
檢測裝置，其通過所述入射光和反射光來檢測所述檢查對象的缺陷；
時間間隔檢測裝置，其檢測基于所述入射光的缺陷檢測與基于所述反射光的缺陷檢測之間的時間間隔；以及
運算裝置，其根據(jù)所述預定角度、所述預定速度和所述時間間隔來運算所述缺陷的高度方向位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缺陷檢測裝置，其中，所述檢測裝置具有
對所述檢查對象下表面進行成像的成像鏡頭；以及
設置在該成像鏡頭的成像面上的CCD。
3.一種缺陷檢測方法，其特征在于，該缺陷檢測方法包括以下步驟
針對透過檢查光的檢查對象，以預定角度傾斜地照射來自照明裝置的檢查光，使該檢查光入射到檢查對象下表面，并由檢查對象下表面反射的步驟；
使該檢查對象和所述照明裝置在傾斜于所述檢查光的方向上以預定速度相對移動的步驟；
通過所述入射的光和反射的光來檢測所述檢查對象的缺陷的步驟；
檢測基于所述入射的光的缺陷檢測與基于所述反射的光的缺陷檢測之間的時間間隔的步驟；以及
根據(jù)所述預定角度、所述預定速度和所述時間間隔來運算所述缺陷的高度方向位置的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠檢測缺陷的高度方向位置的缺陷檢測裝置。玻璃板(99)以恒定速度(v)移動，通過工作臺位置檢測裝置(4)來檢測工作臺(2)的位置(d)。從照明裝置(1)經(jīng)由掩模(10)使光以預定角度傾斜地入射到玻璃板(99)中，通過圖像檢測裝置(3)檢測由玻璃板(99)下表面反射的反射光。利用入射光和反射光兩者來檢測缺陷，測定其時間間隔，控制器(5)根據(jù)所述預定角度、預定速度(v)以及時間間隔來運算缺陷的高度方向位置。
文檔編號G01N21/88GK101614680SQ20091000819
公開日2009年12月30日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者安藤護俊 申請人:株式會社阿迪泰克工程