JPH01185934A - 薄膜トランジスタ基板の異物検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、薄膜トランジスタ基板の異物検出装置に係り
、とくに薄膜トランジスタ製造工程途中での基板上の異
物を検出するのに好適な薄膜トランジスタ基板の異物検
出装置に関する。

〔従来の技術］ 最近の半導体デバイスにおいては、高集積化。

パターンの微細化が増々進み、回路パターンの線幅は１
μｍ程度又はそれ以下になっている。このような半導体
デバイスを高歩留りで製造するためには異物の管理が重
要である。

薄膜トランジスタアレイの作成は、通常フォトリソグラ
フィの手法を使い１０枚程度の工程用に各々のマスクを
必要とするため、製造プロセスが長くなり、工程中の異
物による欠陥、フォトプロセス中に混入する異物による
欠陥により、電極及び保護膜などにピンホールや断線等
が発生し、電極間のショート等のパターン不良発生の問
題があった。

そのため薄膜トランジスタ基板表面の附着異物を検査し
、各種プロセス装置の清浄度を定量的に把握し、的確に
プロセスを管理する必要がある。

このためには薄膜トランジスタ基板表面の異物を検査す
る装置が不可欠となる。

そこで、従来は、たとえば特開昭５４−１０１３９０号
に記載されているように、レーザ光源と、このレーザ光
源を斜めから照射する手段と、レンズによるフーリエ変
換光学系と、フーリエ変換面に設置した空間フィルタお
よび結像光学系とを備えた異物検査装置が提案されてい
る。この提案の装置は、パターンが一般的に視野内で同
一方向あるいは２〜３方向の組合せで構成されているこ
とに着目し、この方向のパターンによる回折光をフーリ
エ変換面に設置した空間フィルタで遮光することにより
、異物からの反射光だけを通過させて検出するものであ
る。

また、従来たとえば、特開昭５９−１８６３２４号に記
載されているように、レーザ光源と、斜め上方からレー
ザ光を照射し走査する手段と、散乱光を複数の方向から
検出するための複数の検出手段とを備えたホトマスクの
異物検査装置が提案されている。この提案の装置は、ｒ
パターンエツジ部で生じる散乱光は、３つの受光素子の
うち、確実に１つの素子ではほとんど受光されない」の
に対し、「異物からは、無指向に散乱光が発生するので
、各受光素子の受光量はほぼ同程度になる。」ことを利
用して論理積を得て、パターンと異物とを弁別するもの
である。

［発明が解決しようとする課題］ 前記前者の従来技術においては、微小な異物を検出する
ことは可能であるが、遮光可能なパターンの大きさが限
定されるため、一つの空間フィルタで前記１０種類の工
程のパターンを遮光することが不可能であった。

また後者の従来技術においては、照射領域に照射したさ
いに、異物の大きさによっては、この異物からの反射光
の強度よりもエツチング部分からの反射光の強度が大き
くなるため、異物を検出することが回置であった。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決するため
、薄膜トランジスタ試料上の微小異物のみを検出してパ
ターンから弁別可能とする薄膜トランジスタ基板の異物
検出装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記の目的は、試料にレーザ光を斜方向から照明するレ
ーザ照明手段と、前記試料のパターン形状９種類に対応
して異なる幅の遮光部を有する空間フィルタおよびこれ
ら複数の空間フィルタを適宜切換えて検出光路中に挿入
する切換手段を有し、前記照明手段によって発生する異
物からの散乱光のみ集光検出する検出光学系と、この検
出光学系からの散乱光を電気信号に変換する個々の検査
領域（画素）を試料上に換算して２０μ、ｏ以下の大き
さの複数の画素を有する固体撮像光電変換素子と、この
固体撮像光電変換素子からの出力を量子化して異物を判
別する量子化処理回路と、前記試料を搭載してＸＹ力方
向走査する走査手段と、上記試料を位置決めする位置決
め手段とを備えることによって達成される。

［作用コ 異物からの散乱光と、パターンからの回折光との違いは
、パターンからの回折光は指向性があるのに対して異物
からの散乱光は指向性がない点である。

この理由は、パターンからの反射は、回折現象が支配的
であるのに対して異物からの反射は、散乱現象が支配的
であるからである。パターンからの反射は特定の方向に
極めて高い指向性で回折する。

よって、レンズの開口と照明レーザ光スポットの形状に
よって決まる遮光部を有する空間フィルタにより特定の
パターンからの反射光だけが遮光される。

また、検出器の検出領域（画素）を小さくすることで、
パターンの検査領域を分割できるため、１画素内へのパ
ターンからの散乱光検出出力を低下することができる。

さらに固体撮像光電変換素子の検出出力の量子化処理回
路において、表示部内のトランジスタおよび画素電極部
における検出設定レベルと、表示部および周辺配線部に
おける異物の検出設定レベルとを変化することにより目
的に応じた検査を行なうことができる。

つぎにこれらの点についてさらに詳述する。

まず、本発明が適用する薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ　
Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）主要製造工程を示す
第３図について説明する。

一般に薄膜トランジスタ基板（以下単に基板と称す、）
５を製造する場合には、第３図（ａ）に示すように、ガ
ラス基板１上にクロム導体（ゲート）２を形成するパタ
ーンコーナ、第３図（ｂ）に示すように５ｉ−Ｎからな
る絶縁体３を形成するパターンコーナ、第３図（Ｃ）に
示すように、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）４を形
成するパターンコーナなどによって回路パターンを順次
形成している。

また基板５を試料とする場合には、後述の第１７図に示
すように、ＸＹ力方向回路パターンの組合せによる構成
であり、パターンからの散乱光は空間フィルタ６によっ
て遮光できる。すなわち、空間フィルタには遮光部と透
過部とから形成され、その遮光部によって遮光すること
ができる。

つぎに、上記の構成をした基板５におけるパターンと異
物からの散乱光分布について第４図乃至第７図により説
明する。

第４図（ａ）（ｂ）に示すように、パターン直線部９ａ
にレーザ光が照射した場合には、第４図（ａ）　（ｃ）
に示すように対物レンズ１１のフーリエ変換面Ｆの中央
に幅の狭い回折光Ｆａが生じる。そのためこの場合の空
間フィルタ６の遮光部７の幅Ｗ１は狭くすればよいこと
になる。なお、この回折光Ｆａの幅Ｗは試料上へのレー
ザ光スポットのＸ方向の幅によって決定される。

ついで、第５図（ａ）（ｂ）に示すように、パターンコ
ーナ９ｂにレーザ光を照射した場合には、第５図（ａ）
（ｃ）に示すように、対物レンズ１１のフーリエ変換面
Ｆの回折光の状態でパターン直線部９ａの場合よりも幅
の広い回折光Ｆｂが生じるにれは、パターンコーナ９ｂ
によりレーザ光の回折光Ｆｂが指向性を失なうためであ
る。

ついで、第６図（ａ）　（ｂ）に示すように、第４図に
示すパターン直線部に対して直角なパターン９ｃにレー
ザ光を照射した場合には、第６図（ａ）（Ｃ）に示すよ
うに、対物レンズ１１に回折光が入らないので、回折光
は検出されない。

ついで、第７図（ａ）（ｂ）に示すように異物１０↓こ
レーザ光を照射した場合には、第７図（ａ）（ｃ）に示
すように、対物レンズ１１のフーリエ変換面Ｆの全面に
亘って回折光Ｆｃが生じる。これは、異物１０からの散
乱光には、指向性がないためである。

したがって、対物レンズ１１のフーリエ変換面Ｆに幅Ｗ
、の遮光部７を有する空間フィルタ６を設置すれば、パ
ターンコーナ９ｂからの散乱光は完全に遮光され、パタ
ーン９ｃは検出器１２に入らないので異物１０の検出に
影響のあるパターンコーナ９ｂのみを考慮すればよいこ
とになる。

これに加えて薄膜トランジスタ製造工程によりパターン
９は、種類、材料および形状が異なるために、散乱光分
布が異なる。すなわち、第８図（ｂ）に示すように、パ
ターンコーナ９ｂの角部の丸味が小さい場合には、第８
図（ａ）　（Ｃ）　（ｄ）に示すように対物レンズ１１
のフーリエ変換面Ｆの回折光Ｆｄの幅は、狭いため空間
フィルタ６の遮光部７ａは幅Ｗ１で完全に遮光すること
ができる。

しかるに第９図（ｂ）および第１Ｏ図（ｂ）に示すよう
に、パターンコーナ９ｂの角部の丸味が第８図（ｂ）の
場合に比較して大きい場合には、対物レンズ１１のフー
リエ変換面Ｆの回折光Ｆｅ、Ｆｆの幅ＷｔｔＷ、は広が
り、これに応じて空間フィルタ６の遮光部７ｂ、７ｃの
幅Ｗ、、　Ｗ、を広くする必要がある。

つぎに検出器の検出領域（画素）の大きさと、パターン
寸法との関係について第１１図および第１２図により説
明する。

第１１図（ｂ）に示すような多層パターンにおいては、
パターン９は、その段差が大きく、かつ多層しこなるた
め、第１１図（ａ）に示すように検出器の画素１３ａが
６０μ、０の場合、複数（２ケ）のパターンコーナ９ｂ
の影響を受け、画素１３ａの検出出力が大きくなる。そ
こで、画素１３ｂのように画素寸法を２０μ、ｏとすれ
ばパターンコーナ９ｂの影響は画素１３ａに比べて小さ
くできる。

基板５試料上のパターンは、幅２０〜３０μｍ程度であ
り画素寸法をこの程度以下とすれば、１画素内に複数の
パターンコーナ９ｂが入らない。

第１２図（ａ）は、画素１３ｂが２０μｍ口の場合で、
１画素には１ケのパターンコーナ９ｂからの散乱光のみ
が入るので第１２図（Ｃ）のようにパターンコーナ９ｂ
の検出出力は０．５μｍ異物１０の検出出力より小さく
なる。この場合、１画素を２０μｌＩＯとしたため、１
画素内のパターンコーナ９ｂの数が１ケ以内であり異物
ＩＯとパターンコーナ９ｂの弁別が可能となる。

しかるに、第１２図（ｂ）のように画素１３ａを６０μ
ｍＣ１と大きくすると、１画素には複数のパターンコー
ナ９ｂが入るため第１２図（ｄ）のように、パターンコ
ーナ９ｂからの検出出力は０．５μｍ異物１０の検出出
力より大きくなる。

このように、画素１３を大きくして基板５表面を走査す
ると複数のパターンコーナ９ｂからの散乱光を検出する
ため、異物検出出力がその中に埋もれてしまう。よって
、画素１３を２０μ、ｏ以下にする必要がある。

つぎに、第１３図（ｂ）に示すようにガラス基板１上の
パターン９と異物１０とが存在する場合の検出信号と、
信号ノイズとの比Ｓ／Ｎについて説明する。

この場合の検出信号は、第１３図（ａ）に示すようにノ
イズＮとパターン９からの検出信号ＳＰおよび異物１０
からの検出信号Ｓｉが発生し、このときの異物１０から
の検出信号ＳｉとノイズＮとの比はＳｉ／Ｈにより表わ
される。このＳｉ／Ｎは、大きい方が異物１０を安定し
て検出することができる。

第１４図はトランジスタ部１４と画素電極部１５よりな
る表示部（第１７図参照）における異物１０の影響を示
す。

上記トランジスタ部１４は、厚さ０．１〜０．５μｍ程
度の薄膜により形成されている。すなわち、トランジス
タ部１４は、厚さ０．１μｍのクロム導体（ゲート）２
上に５ｉ−Ｎから形成された絶縁体３と、アモルファス
シリコン（ａ−８Ｌ）４とをそれぞれ厚さ０．５μｍで
成膜・パターン形成を行なったのち、アモルファスシリ
コン（ａ−３ｉ）４上に厚さ０．５μｌのＡｌ−３ｉ導
体をソース電極１６Ｓ、ドレイン電極１７０として形成
することによって形成される。

そのため、ソース電極１６ｓに接続された画素電極部１
５への通電のスイッチング動作が可能になる。

また、上記トランジスタ部１４と、上記画素電極部１５
の全面に絶縁膜が覆われたあとで基板５上に装着される
液晶（ＬＣＤ）１画素（トランジスタ部１４と画素電極
部１５との１組）毎の作動（ＯＮ。

０ＦＦ）がトランジスタの動作に伴い制御される。

そのため、たとえば、直径０．５μ−の異物１０がトラ
ンジスタ部１４上の絶縁膜３内に存在すると、トランジ
スタのゲート２とソース１６ｓとが短絡して動作不良の
欠陥となる。

これに対して、画素電極部１５ではたとえ直径１０μｍ
程度の異物１０ｂが存在したとしても電気的な影響はな
い。ここでは、画素の大きさ３００μｍに対して直径１
０μｍ程度の異物が存在してもＬＣＤの光の透過率の変
動は目視で感知できないので、欠陥とはならない。その
ため、基板５を前記第４図乃主筒６図に示す工程（■＠
θ・・・）の途中でＮｏ／Ｇｏ検査する場合には、トラ
ンジスタ部１４と、画素電極部１５とで量子化レベルの
設定感度を可変にする必要がある。

このように、基板５のトランジスタ部１４では、電気的
接触が不良となり、画素電極部１５では光の透過特性劣
化が不良となるので、各々の領域での不良の原因となる
異物寸法が異なる。そのため、あらかじめ設定された領
域に応じて異物検出信号の量子化レベルを可変にするこ
とが必要となった。

つぎに、パターン工程により空間フィルタの遮光部の幅
を変化する必要性について説明する。

第１５図はパターン工程■＠θ・・・の相違による検出
出力を示したものである。また第１６図に基板５の鏡面
、パターン付試料の検査条件を示す。

基板５の表面が、パターンのないガラス基板１や全面導
体クロムベタ試料の場合は、パターン凹凸がないので、
量子化レベルはｎ＋ΔＶで検出でき、０．１μ論程度の
サブミクロンの微小異物を高Ｓ／Ｎで検出できる。ΔＶ
はｎに対する余裕値である。（第１６図パターン工程Ｅ
参照）この場合、空間フィルタ６ｃを用いる。

パターン工程■、＠の場合は、空間フィルタ６ａでその
遮光部７の幅がＷ、を用いる。この場合、パターン９か
らの検出出力が量子化レベルｖ１以下にあり、第１９図
（ａ）に示すようにパターン９と０．５μｍ異物の弁別
は可能である。（■０のパターン工程に使用） パターン工程Ｏの場合は、空間フィルタ６ａを用いると
パターン９からの検出出力が量子化レベルよりも大きい
ため０．５μＩ異物との弁別はできない。

そこで、第１５図（ｃ）に示すように空間フィルタ６ｂ
を用いて遮光部７の幅をＷ３にすることにより、Ｏ工程
からのパターン検出出力は量子化レベル■、より小さく
なり、パターン９と０．５μｍ異物の弁別が可能となる
が、全体の検出出力は低下する。

（■のパターン工程に使用） この結果、第１５図（ａ）の場合（空間フィルタ６ａ使
用）と同一の検査速度で量子化レベルをＶ、に下げると
、第１５図（ｂ）のように０．５μｍ異物のＳ／Ｎ比が
低下する。これは、遮光部７の幅がＷ、からＷ、へ広く
なることにより０．５μｍ異物からの散乱光を遮光され
る割合が多くなるためによる。

そこで、検査速度を第１５図（ａ）の場合に比べて低下
させることにより固体撮像光電変換素子１２への蓄積光
量を上げ、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。外部ノ
イズや量子化誤差等があるため安定に検出するにはＳ／
Ｎ＞１０以上必要となる。

前述のように、基板５のトランジスタ部１４と、画素電
極部１５とよりなる表示部は、量子化設定感度を可変す
るために正確に位置合せを行なう必要がある。

第１７図は基板５の概略を示し、基板５の外形基準位置
決めと位置検出用マーク１６の位置合せとを行なう場合
を示す。

第１７図（ａ）に示すように、外形基準位置決めは。

あらかじめＸ、Ｙ両方向の所定位置に固定された複数の
位置決めピン１７に基板５の外形Ｘ、Ｙ方向端面を対接
することによって行なわれる。

また位置検出用マーク１６の位置合せは、たとえば特開
昭５７−２９０４５号に記載された位置整合方式を用い
て行なわれる。

つぎに量子化設定感度可変の方法について第１９図によ
り説明する。

第１９図（ｂ）に示すように、工程■、Ｏの試料では、
第１９図（ａ）に示す空間フィルタ６ａを用いてトラン
ジスタ部１４上の異物検出は、０．５μＩ異物の量子化
レベルＶ工に、画素電極部１５の領域では１０μｍ異物
の量子化レベルＶ　’　、にそれぞれ設定すれば、画素
電極部１５内の微小異物は無視することができ、かつト
ランジスタ部１４の微小異物は検出することができる。

（第１６図パターン工程Ａ参照）ついで、第１９図（ｄ
）に示すように、工程Ｏでは、第１９図（ｃ）に示す空
間フィルタ６ｂを用いかつあらかじめ量子化レベルｖ、
、　ｖ’、を設定することによって第１９図（ａ）にて
説明したのと同様な方法によりトランジスタ部１４およ
び画素電極部１５上の異物を検出することができる。（
第１６図パターン工程Ｂ参照） つぎにＮ　Ｏ／Ｇ　Ｏ検査方法について、第１７図およ
び第１８図により説明する。

第１７図および第１８図に示すように、基板５は、ＸＹ
力方向回路パターンの組合せの構成で、繰り返しのパタ
ーンであるため、この繰り返しパターンを利用すること
により、トランジスタ部１４と画素電極部１５の座標設
定が容易となる。この座標設定に際しては第１８図に示
すように、トランジスタ部設定領域１４Ｔは、トランジ
スタ部１４のｘｒｘｙｒに位置精度誤差等による余裕値
２ΔＸＴと２ΔｙＴをもたせたもので、その他の領域を
画素電極部設定領域１５Ｇとする。

基板５マトリクス型パターンの場合は左隅の位置検出用
マーク１６より最初のトランジスタ部設定領域１４Ｔの
位置ΔＸ−ΔＸ　Ｔ　ｐ　Δｙ−ΔｙＴ、ピッチＸＰ＋
　ｙＰ及びトランジスタ部設定領域１４Ｔの幅ｘ７＋２
ΔＸＴｔ）’ｒ＋２ΔｙＴをセットする。

又、第１７図（ｂ）のような千鳥型パターンの場合は、
位置合せマーク１６より最初のトランジスタ部設定領域
１４Ｔの位置ΔＸ−Δｘ丁、Δｙ−Δｙ丁。

ピッチＸＰ＋ｙＰ及びトランジスタ部設定領域１４Ｔの
幅ｘ７＋２ΔＸＴｙ　ｙＴ＋２ΔｙＴをセットする。

この時ｘｐは、位置合せマーク１６より数えて奇数の場
合ｘｐ／２、偶数の場合はｘｐにセットし座標に連動さ
せて、トランジスタ部設定領域１４Ｔと画素電極部設定
領域１５Ｇの各々の領域における量子化レベルを各々Ｖ
１１Ｖ’、と可変する。

したがって、不必要に基板５を不良にすることがなくな
り、後工程で欠陥となる本質的な不良のみを摘出するこ
とができ、これによって歩留りの向上および生産性の向
上をはかることができる。

つぎに薄膜トランジスタ製造工程では、上記Ｎ　Ｏ／Ｇ
　Ｏ検査の他に、成膜装置、パターンエツチング装置な
どからの発塵を定量的に検査して、これらの装置の最適
条件出しを目的としたプロセスキュアリティコントロー
ル（Ｐｒｏｃｅｓｓ　Ｑｕａｌｉｔ−ｙ　Ｃｏｎｔｒｏ
ｌ）　（ＰＱＣ）を量産に先だって行なわれる。

この方法は、第１６図のパターン工程Ｅの場合のように
鏡面試料を用いる方法と、第１６図のパターン工程Ｃ，
Ｄの場合のようにパターン付試料を用いる方法とがある
。

前者の鏡面試料を用いる場合には、量子化レベルｎ＋Δ
Ｖとして空間フィルタを挿出または工程○で使用される
空間フィルタ６Ｃを用いて高速に微小異物の検査が可能
であり、洗浄および搬送治具の評価などに使用される。

後者のパターン付試料を用いる場合には、成膜のさいの
反応性異物、パターン形成のためのエツチングでの放電
反応により発生した異物を有する試料■＠θ・・・で空
間フィルタ６を用いて検査し、上記各装置から発塵のチ
エツクを行なう。

この場合には、Ｎ　Ｏ／Ｇ　Ｏ検査と異なり、その検査
目的からトランジスタ部１４と画素電極部１５の領域に
分けて検査する必要はない。

つぎに基板５の周辺配線部パターン領域での異物検出に
ついて説明する。

第２０図（ａ）に示すように、パターン９ｄが傾斜して
いるため、空間フィルタ６ａの遮光部７の幅Ｗ１が狭い
場合には、第２０図（ｂ）に示すように散乱光がフィル
タ６ａを通過してパターン９ｄの影響がさけられないの
で、第２０図（ｃ）に示すように、異物が５μ−以上の
みしか検出できない、これに対して配線パターン９ｄは
幅が５０μ曹程度あるので、断線への影響を考慮しても
、５μ履異物の能力で十分である。また配線パターン９
ｄのピッチは２００μｍ以上で短絡の影響もない。

このように表示部１４．　Ｉｓと周辺配線部９ｄの量子
化設定レベルを可変するための位置合わせして基板５の
外形基準位置決めが必要である。（第１６図パターン工
程Ｃ，Ｄ参照） また上記では、トランジスタ部１４と、画素電極部１５
との区別（第１６図パターン工程Ａ、Ｂ参照）、表示部
１４．１５と、周辺配線部（第１６図パターン工程Ｃ，
Ｄ参照）の設定感度可変の目的のため、座標位置に応じ
て量子化レベルを可変にする方法を述べたがこれに限定
されるものでなく、半導体レーザ２３の出力感度を可変
する方法および半導体レーザ２３の出力設定感度と量子
化レベルの両者を可変とする方法により行なうこともで
きる。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例である異物検出装置を示す第１
図および第２図によりさらに詳述する。

第１図および第２図に示すように、本発明による異物検
出装置は、光学照明部１８と、基板をＸ。

Ｙ方向に走査するためのＸステージ１９．Ｘステージ２
０および０方向に回転させるためのθステージ２１と、
自動焦点合せ機構（図示せず）からなるステージ駆動部
２２と、半導体レーザ２３をレンズ２４により集光し、
基板５に照射する照射部２５と、基板５の表面より反射
された散乱光を検出する検出部２６と、条件設定を選択
する条件設定処理部２７と、検出部２６より検出された
出力信号を処理するための処理回路２８とから構成され
ている。

つぎに上記各部の構成について説明する。

ステージ駆動部２２は、基板５をθステージ２１上の上
面にセットし、４ケの位置決めピン１７により基板５の
外形基準位置決めと合せマーク検出回路２９により基板
５の位置検出用マーク１６の位置合せを行ない、真空で
吸着することにより基板５が固定される。Ｘステージ１
９とＸステージ２０のエンコにより位置検出用マーク１
６を検出して、検出器１２の検出信号が合せマーク検出
回路２９へ入力される。

照射部２５は、半導体レーザ２３をレンズ２４により集
光して基板５表面に照射するものである。基板５の表面
全面を検査するために、Ｘ−Ｙ走査させる。この時、基
板５表面の高さが変動すると、半導体レーザ２３による
照明位置が変動し、異物検出これには、特開昭５８−７
０５４０号のような投影縞パターンコントラスト検出方
式が適している。

検出部２６は、基板Ｓ上より反射された散乱光を対物レ
ンズ１１により集光し、検出器１２上に結像する。ここ
では固体撮像光電変換素子１２を用いる。

対物レンズ１１のフーリエ変換面Ｆに設けられた複数の
形状の空間フィルタ６ａ、６ｂ、６ｃを有するホルダ３
２が具備されている。

ホルダ３２には、遮光部７の幅が違う種類６ａ。

６ｂと遮光部７なし６ｃの３種類の空間フィルタ６があ
り、スライド機構３３により空間フィルタ６ａ。

６ｂ、６ｃの挿入、挿出を行なうので、これによって、
パターン９およびパターンコーナ９ｂからの回折光を遮
光することができる。したがって異物ｌＯとパターン９
との弁別および十分なＳ／Ｎ比を有する検査条件を選定
することができる。

この選定は、基板５の成膜状態（鏡面又はパターン付）
、パターン工程の種類（■＠θ・・・工程パターン）、
空間フィルタ６の種類（６ａ、　６ｂ、　６ｃ）はパタ
ーン工程切換スイッチ３４にて選定、トランジスタ部１
４と画素電極部１５及び表示部と周辺配線部の量子化設
定レベルの選定を検査条件切換スイッチ３５により行な
い条件設定処理部２７内で第１６図に示すような条件設
定の処理が行なわれる。

検出器１２の検出信号は、処理回路２８により処理され
る。検出器１２の各画素からの信号はＡ／Ｄコンバータ
３６によりディジタル信号に変換されゲート回路３７で
試料上の座標に応じた量子化レベルで２値化され、２値
化信号と異物座標が異物メモリ３８に記憶される。

座標位置はエンコーダ３０Ｘ、３０ＹによりＣＰＵ３１
へ入力し座標位置に応じた量子化レベルは予めＣＰＵ３
１内で設定されている。

［発明の効果コ 本発明によれば、薄膜トランジスタ製造工程における薄
膜トランジスタの任意のパターンを有する基べ上に異物
を検査する場合、パターンからの反射光を効果的に遮光
して微小異物を検査することができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である異物検出装置の概略
を示す模式図、第２図は、第１図のブロック図、第３図
は、本発明が適用する薄膜トランジスタ製造の主要工程
図にして、その（ａ）はガラス基板上に導体を形成する
■工程図、その（ｂ）は絶縁体を形成する＠工程図、そ
の（ｃ）はアモルファスシリコンを形成するＯ工程図、
第４図は、パターン直線部の回折光分布説明図にして、
その（ａ）はパターン直線部の異物検出装置の概略図、
その（ｂ）はパターン直線部、その（Ｃ）はフーリエ変
換面における回折分布拡大図、その（ｄ）は空間フィル
タの正面図、第５図は、パターンコーナの光分布説明図
、第６図は、第４図に示すパターン直線部に対して直角
な方向のパターン分布説明図、第７図は異物の散乱分布
説明図、第８図は、角部の丸みの小さいパターンの場合
の回折光分布説明図にして、その（ａ）はパターン角部
の異物検出装置の概略図、その（ｂ）は角部の丸みの小
さいパターン、その（ｃ）はフーリエ変換面における回
折光分布拡大図、その（ｄ）は空間フィルタの正面図、
第９図は、角部の丸みの稍大きいパターンの場合の回折
光分布説明図、第１Ｏ図は、角部の丸みの大きいパター
ンの場合の回折光分布説明図、第１１図（ａ）は検出器
の検出画素が６０μｍ口の場合のパターンおよび異物の
大きさとの関係を示す図、第１１図（ｂ）はそのパター
ンの形状を示す斜視図、第１２図（ａ）は検出器の検出
画素が２０μ、ｏの場合のパターンおよび異物の大きさ
との関係を示す図、第１２図（ｂ）はそのパターンおよ
び異物の検出出力を示す図、第１２図（ｃ）は検出器の
検出画素が６０μｍ口の場合のパターンおよび異物の大
きさとの関係を示す図、第１２図（ｄ）は、そのパター
ンコーナおよび異物の検出出力を示す図、第１３図（ａ
）はガラス基板上にパターンおよび異物が存在する状態
を示す図、第１３図（ｂ）はそのパターンからの検出信
号と、異物からの検出信号とを示す図、第１４図は表示
部における異物との関係を示し、その（ａ）は平面図、
その（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’矢視断面正面図、第１５
図はパターン工程の相違による検出出力を示し、その（
ａ）は遮光部の幅がＷ２の場合の空間フィルタの正面図
、その（ｂ）は（ａ）の場合の各パターン工程の検出出
力を示す図、その（ｃ）は遮光部の幅がＷ、の場合の空
間フィルタの正面図、その（ｄ）は、（ｃ）の場合の各
パターン工程の検出出力を示す図、第１６図は基板の鏡
面、パターン付試料の検査条件を示す図、第１７図は基
板の概略図にしてその（ａ）は平面図、その（ｂ）は拡
大平面図、第１８図はトランジスタ設定領域を示し、そ
の（ａ）は概略図、その（ｂ）は検出器（固体撮像光電
変換素子）の概略図、第１９図は、量子化設定感度可変
によるパターンと異物の検出出力図を示し、その（ａ）
は遮光部の幅がＷ、の場合の空間フィルタの正面図、そ
の（ｂ）は（ａ）の場合の各パターン工程における量子
化設定感度可変による各パターンと異物の検出出力図、
その（ｃ）は遮光部の幅がＷ３の場合の空間フィルタの
正面図、その（ｄ）は、（ｃ）の場合の各パターン工程
における量子化設定感度可変による各パターンと異物の
検出出力図、第２０図は一辺配線部におけるパターンと
異物の検出出力図を示し、その（ａ）はパターンを傾斜
して照射したときの異物検出装置の概略図、その（ｂ）
は空間フィルタの正面図、その（ｃ）は各パターン工程
における量子化設定感度可変による各パターンと異物の
検出出力図である。 ５・・・基板、６・・・空間フィルタ、７・・・遮光部
、８・・・透過部、９・・・パータン、１０・・・異物
、１１・・・対物レンズ、１２・・・検出器、１３・・
・画素、１４・・・トランジスタ部、１５・・・画素電
極部、１６・・・位置検出用マーク、１７・・・位置決
めビン、２３・・・半導体レーザ、２５・・・照明部、
２８・・・処理回路、３７・・・ゲート回路、３８・・
・異物メモリ。 代理人　弁理士　　秋　本　正　実 集　３　Σ （Ｃ） ノ　　６ ！ ／　ガ・ラス」（版　　　　　４−　γしル万人Ｖリゴ
゛７（ａ−３え）２４２本【四人）・ケ゛−０５丁ＦＴ
差オ叉３　絶縁体（ＳＬ−Ｎ） 第４−図　　　　　　　　　第　５面 ７遮先部　　ｔｏ異物 嵩　６　回　　　　　　　嶌　７Ｎ ＩＣ （ｂ）（１）） 第　８７　　　　　　　　第　９　Ｚ 稟　ｔＯ回　　　　　　　栴　１１　　回（α）　　　
　　　　　　　　　　　　　　（飼ｂ Ｆ　７−１１！変＄ｆｌ　　Ｅｌ透通部　　１１対物ｂ
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、試料にレーザ光を斜方向から照射するレーザ照射手
   段と、前記試料にパターンを有する場合、パターンから
   の散乱光を遮光する空間フィルタ検出光路中に挿入し、
   試料にパターンがない場合には前記空間フィルタを検出
   光路中から逃がすべく切換える切換手段を有し、前記照
   明手段によって発生する試料からの散乱光を検出する検
   出光学系と、この検出光学系からの散乱光を電気信号に
   変換すべく試料上に換算して２０μｍ＾■以下の大きさ
   の複数の画素を有する固体撮像光電変換素子と、この固
   体撮像光電変換素子からの出力を量子化して異物を判別
   する量子化処理手段とを備えていることを特徴とする異
   物検出装置。 ２、前記空間フィルタを形状の異なる複数で形成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の異物検出装
   置。 ３、前記量子化処理手段は、前記試料の表示部の繰り返
   しパターン（トランジスタ部と画像電極部）の座標に応
   じて量子化設定感度を可変すべく構成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の異物検
   出装置。 ４、前記量子化処理手段は、前記試料の前記表示部の座
   標に応じてレーザ出力設定感度を可変すべく構成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２項も
   しくは第３項記載の異物検出装置。 ５、前記レーザ照射手段は、前記位置決め手段にて観測
   された座標位置に基づいて前記試料の前記表示部と前記
   周辺配線部とでレーザ出力設定感度を可変する手段を備
   えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項もしく
   は第２項記載の異物検出装置。