JP3139665B2 - Pattern defect detection device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光によるフーリエ変換
と位相共役光を利用したパターン欠陥検出装置に関し、
より詳細には、液晶空間光変調素子により発生する位相
共役光を利用したパターン欠陥検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern defect detection apparatus using Fourier transform by light and phase conjugate light.
More specifically, the present invention relates to a pattern defect detection device using phase conjugate light generated by a liquid crystal spatial light modulator.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、光によるフーリエ変換と位相共役
光を利用したパターン欠陥検出装置としては、位相共役
光を発生させる発生手段としてホログラムを用いた方法
がある。例えば、この方法をICフォトマスクの欠陥検
査に応用した例が、公知文献「Holographic optical
processsing for submicrometer defect detection」
(R.L.Fusek 他,pt.Eng,24,P731,1985)に記載されてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, as a pattern defect detecting apparatus using Fourier transform by light and phase conjugate light, there is a method using a hologram as a generating means for generating phase conjugate light. For example, an example in which this method is applied to a defect inspection of an IC photomask is disclosed in a known document “Holographic optical”.
processsing for submicrometer defect detection ''
(RLFusek et al., Pt. Eng., 24, P731, 1985).
【0003】図7は、前記公知文献に記載されている
従来のパターン欠陥検出装置の構成図で、図中、71は
光字システム、72は信号光、73はフォトマスク、7
4は1/4波長板、75は偏光ビームスプリッタ、76
はレンズ、77はフィルタ、78はホログラム、79は
参照光、80は共役光、81は出力光である。FIG. 7 is a block diagram of a conventional pattern defect detecting device described in the above-mentioned known document. In the drawing, reference numeral 71 denotes an optical character system; 72, a signal light;
4 is a quarter-wave plate, 75 is a polarizing beam splitter, 76
Is a lens, 77 is a filter, 78 is a hologram, 79 is reference light, 80 is conjugate light, and 81 is output light.
【0004】コヒーレント光である信号光72をフォト
マスク73に照射し、レンズ76によってフォトマスク
73のフーリエ変換像をフィルタ77上に形成する。該
フィルタ77を透過させることによって空間周波数フィ
ルタリングを行い、正規パターンの成分を選択的に除去
し、欠陥の周波数成分を参照光79との干渉縞としてホ
ログラム78に記録する。次に、このホログラム78に
参照光79に対する共役光80を照射し、実像を再生し
て同じ光路を逆に戻すことによって欠陥の像だけを出力
光81として抽出する。この方法の利点は、ホログラム
78によって発生した位相共役光により、システムのレ
ンズ76や他の光学部品の歪の影響を除去できることで
ある。A signal light 72, which is coherent light, is irradiated on a photomask 73, and a Fourier transform image of the photomask 73 is formed on a filter 77 by a lens 76. Spatial frequency filtering is performed by transmitting the light through the filter 77 to selectively remove components of the regular pattern, and the frequency components of the defect are recorded on the hologram 78 as interference fringes with the reference light 79. Next, the hologram 78 is irradiated with a conjugate light 80 with respect to the reference light 79, and the real image is reproduced and the same optical path is reversed, thereby extracting only the defect image as the output light 81. The advantage of this method is that the phase conjugate light generated by the hologram 78 can eliminate the effects of distortion of the lens 76 and other optical components of the system.
【0005】また、他の従来例としては、位相共役光発
生手段として、BaTiO3やBi12SiO20(BS
O)等のフォトリフラクティブ結晶を用いる方法があ
る。例えば、この方法をICの製造に使用されるフォト
マスク中の周期的特性の抑制と非周期的欠陥の強調を実
時間で行う装置が、特開昭62−54284号公報「光
学的特性の強調を行う装置」に開示されている。Further, as another conventional example, BaTiO 3 or Bi 12 SiO 20 (BS
There is a method using a photorefractive crystal such as O). For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-54284 discloses an apparatus for performing this method in real time to suppress periodic characteristics and enhance aperiodic defects in a photomask used for manufacturing ICs. For performing the following.
【0006】また、同様な技術を液晶パネル用フォトマ
スク欠陥検査に適用した例が、公知文献「BSを用い
た周期パターンの結果検査−検査面積の影響−、」(青
木他第53回応用物理学会学術講演会予稿集17p-2,199
2,及び第54回応用物理学会学術講演会予稿集27p-D-1
1,1993)に記載されている。An example in which a similar technique is applied to a photomask defect inspection for a liquid crystal panel is disclosed in the well-known document “Inspection of Result of Periodic Pattern Using BS—Effect of Inspection Area,” (Aoki et al. 53rd Applied Physics Proceedings of the Annual Conference of the Academic Society 17p-2,199
2, and 54th Annual Meeting of the Japan Society of Applied Physics 27p-D-1
1,1993).
【0007】図8は、前記公知文献に記載されている
従来のパターン欠陥検出装置の構成図で、図中、91は
光学システム、92はマスク、93は信号光、94はビ
ームスプリッタ、95はレンズ、96はBSO(Bi12
SiO20)、97,98はポンプ光、99は出力光であ
る。FIG. 8 is a block diagram of a conventional pattern defect detecting device described in the above-mentioned known document. In the drawing, reference numeral 91 denotes an optical system, 92 denotes a mask, 93 denotes signal light, 94 denotes a beam splitter, and 95 denotes a beam splitter. Lens, 96 is BSO (Bi 12
SiO 20 ), 97 and 98 are pump lights, and 99 is output light.
【0008】縮退4光波混合の光学系配置で、マスク9
2を透過した信号光93をレンズ95によりフーリエ変
換する。フーリエ変換面(BSO126面)における光
強度に応じて、各周波数成分の位相共役光の発生効率に
差が生じ、非線形フィルタリングが実現できる。したが
って信号光93とポンプ光97,98の強度比を適当に
設定すれば、必要な成分が強調される。In the optical system arrangement of degenerate four-wave mixing, the mask 9
The signal light 93 that has passed through 2 is Fourier-transformed by the lens 95. Depending on the light intensity on the Fourier transform plane (BSO 126 plane), a difference occurs in the generation efficiency of the phase conjugate light of each frequency component, and nonlinear filtering can be realized. Therefore, if the intensity ratio between the signal light 93 and the pump lights 97 and 98 is appropriately set, necessary components are emphasized.
【0009】また、従来のフーリエ変換のみによるパタ
ーン欠陥検出においては、フォトマスクの周期パターン
と欠陥の位置関係により欠陥の致命度や疑似欠陥の判定
を行うために、フィルタリングに用いるコヒーレント光
の波長と異なる波長域のインコヒーレント光を同一光軸
で導入し、欠陥分布と正規周期パターンを重畳した画像
を取り込むことも行われている。In conventional pattern defect detection using only Fourier transform, the wavelength of coherent light used for filtering is determined in order to determine the criticality of a defect or a pseudo defect based on the positional relationship between the periodic pattern of the photomask and the defect. Incoherent light in different wavelength ranges is introduced along the same optical axis, and an image in which a defect distribution and a regular periodic pattern are superimposed is also taken in.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】前述した従来例のう
ち、前者に関しては、ホログラムの現像が必要なため、
実時間で多数の対象を連続して検査することができない
という問題点があった。また、被検査対象物体であるI
Cフォトマスクに適したフィルタを作製しなければなら
ないという問題点があった。後者に関しては、実時間で
処理が行え、かつフィルタの作製も不要であるものの、
測定条件の設定が難しく、設定条件によっては応答速度
要10秒近くかかる場合がある。また、被検査対象物体
への光照射径によって欠陥が検出できないという問題点
があった。また、ホログラム方式のフィルタリングで
は、同一光学系で、インコヒーレントな光を使うことが
できないという問題点があった。Of the above-mentioned conventional examples, the former requires development of a hologram,
There is a problem that many objects cannot be inspected continuously in real time. Further, the object to be inspected, I
There is a problem that a filter suitable for the C photomask must be manufactured. Regarding the latter, although processing can be performed in real time and no filter is required,
It is difficult to set the measurement conditions, and depending on the setting conditions, it may take about 10 seconds for the response speed. In addition, there is a problem that a defect cannot be detected due to a light irradiation diameter on the object to be inspected. In addition, in the hologram type filtering, there is a problem that incoherent light cannot be used in the same optical system.
【0011】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、液晶薄膜トランジスタ基板や、集積回路フォ
トマスクなどの正規同期パターン中に存在する欠陥を容
易にかつ高速に検出できるようにしたパターン欠陥検出
装置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and has been made in consideration of the above circumstances, and has been made in consideration of a problem that can be detected easily and at high speed in a regular synchronous pattern such as a liquid crystal thin film transistor substrate and an integrated circuit photomask. An object of the present invention is to provide a defect detection device.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、(1)コヒーレント光を発生する発生手
段と、前記コヒーレント光を被検査対象物体に照射する
照射手段と、前記被検査対象物体に照射した光束をフー
リエ変換する変換手段と、前記フーリエ変換した光の位
相共役光を発生させる発生手段を備えたパターン欠陥検
出装置において、前記コヒーレント光を発生する発生手
段が独立した複数の手段であり、前記位相共役光の発生
手段が液晶空間光変調素子であること、更には、(2)
前記コヒーレント光を発生する独立した複数の手段が、
それぞれ異なる波長の光を発生すること、或いは、
(3)コヒーレント光を発生する独立した複数のレーザ
装置と、該レーザ装置からのコヒーレント光を2光束に
分割し、一方の光束を被検査対象物体に照射し、他方の
光束を反射ミラーに照射するハーフミラーと、前記被検
査対象物体を透過した信号光を入射してフーリエ変換像
を形成するとともに、前記反射ミラーからの基準光を前
記フーリエ変換像とほぼ同一領域に入射する液晶空間光
変調素子と、該液晶空間光変調素子から反射された位相
共役光を分離してモニターし、被検査対象物体に存在す
る複数の空間周波数の欠陥を検出するモニターカメラと
を有すること、更には、(4)前記(3)において、前
記複数のレーザ装置からの光の光軸は若干ずれており、
被検査対象物体のフーリエ変換像が前記液晶空間光変調
素子上で重ならないようにすること、或いは、(5)コ
ヒーレント光を発生する独立した複数のレーザ装置と、
該レーザ装置からのコヒーレント光を2光束に分割し、
一方の光束を被検査対象物体に照射し、他方の光束を液
晶空間光変調素子に入射するハーフミラーと、前記被検
査対象物体に反射して信号光を入射したフーリエ変換像
を形成するとともに、前記ハーフミラーからの基準光を
前記フーリエ変換像とほぼ同一領域に入射する液晶空間
光変調素子と、該液晶空間光変調素子から反射された位
相共役光を分離してモニターし、被検査対象物体に存在
する複数の空間周波数の欠陥を検出するモニターカメラ
とを有すること、更には、(6)前記(3)又は(5)
において、前記液晶空間光変調素子は、透明電極がコー
トされた2枚のガラス基板と、該ガラス基板に挟まれた
液晶層及び光導電層とを有し、該光導電層上に被検査対
象物体のフーリエ変換像が形成されることを特徴とした
ものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides: (1) generating means for generating coherent light; irradiating means for irradiating the coherent light to an object to be inspected; In a pattern defect detection apparatus including a conversion unit that performs a Fourier transform of a light beam irradiated on an inspection target object and a generation unit that generates a phase conjugate light of the Fourier-transformed light, a plurality of independent generation units that generate the coherent light are provided. Wherein the means for generating the phase conjugate light is a liquid crystal spatial light modulator, and (2)
A plurality of independent means for generating the coherent light,
Generating different wavelengths of light, or
(3) A plurality of independent laser devices that generate coherent light, the coherent light from the laser device is split into two light beams, and one light beam is irradiated on the object to be inspected, and the other light beam is irradiated on the reflection mirror. A liquid crystal spatial light modulator that forms a Fourier transform image by inputting signal light transmitted through the object to be inspected and a reference light from the reflecting mirror into substantially the same region as the Fourier transform image. An element and a monitor camera that separates and monitors the phase conjugate light reflected from the liquid crystal spatial light modulation element and detects a plurality of spatial frequency defects existing in the inspection target object. 4) In the above (3), the optical axes of the light from the plurality of laser devices are slightly shifted,
Preventing the Fourier transform images of the object to be inspected from overlapping on the liquid crystal spatial light modulator, or (5) a plurality of independent laser devices for generating coherent light;
Splitting the coherent light from the laser device into two light beams,
A half mirror that irradiates one light beam to the object to be inspected and the other light beam is incident on the liquid crystal spatial light modulator, and forms a Fourier transform image in which the signal light is incident upon being reflected by the object to be inspected, A liquid crystal spatial light modulator that causes the reference light from the half mirror to enter substantially the same area as the Fourier transform image; and a phase conjugate light reflected from the liquid crystal spatial light modulator, separated and monitored, and And a monitor camera for detecting a plurality of spatial frequency defects existing in (3) or (5).
In the above, the liquid crystal spatial light modulation device has two glass substrates coated with a transparent electrode, a liquid crystal layer and a photoconductive layer sandwiched between the glass substrates, and an object to be inspected is provided on the photoconductive layer. A Fourier transform image of an object is formed.
【0013】[0013]
【作用】前記構成を有する本発明のパターン欠陥検出装
置は、コヒーレント光を発生する手段と、前記被検査対
象物体に照射した光束をフーリエ変換する手段と、前記
フーリエ変換した光の位相共役光を発生させる手段を備
えたパターン欠陥検出装置において、コヒーレント光を
発生する手段が独立した複数の手段であり、位相共役光
の発生手段が液晶空間光変調素子であることにより、フ
ォトマスク等に存在する複数の空間周波数(非周期を含
む)の欠陥を、同時に、容易に、かつ高速に検出するこ
とができる。さらに、欠陥判定のために必要な正規周期
パターンと欠陥を同じ画像として取り込むことができ、
欠陥かどうかの判定を容易に、かつ高速に行うことがで
きる。According to the present invention, there is provided a pattern defect detecting apparatus comprising: means for generating coherent light; means for performing a Fourier transform on a light beam irradiated on the object to be inspected; and a phase conjugate light of the Fourier transformed light. In a pattern defect detection device provided with a means for generating light, a means for generating coherent light is a plurality of independent means, and a means for generating phase conjugate light is a liquid crystal spatial light modulating element, which is present in a photomask or the like. Defects at a plurality of spatial frequencies (including aperiods) can be detected simultaneously, easily and at high speed. Furthermore, the normal periodic pattern and the defect required for defect determination can be captured as the same image,
The determination as to whether or not a defect is present can be made easily and at high speed.
【0014】また、前記コヒーレント光を発生する独立
した複数の手段が、それぞれ異なる波長の光を発生する
ことにより、欠陥判定のために必要な正規周期パターン
と欠陥を同じ画像として取り込む場合、欠陥と正規周期
パターンを区別しやすくなる。また、前記コヒーレント
光を発生する独立した複数の手段が、それぞれ異なる波
長の光を発生することにより、光の波長依存性のある欠
陥も検出しやすくなり、かつ欠陥の分類も可能になる。Further, when the plurality of independent means for generating the coherent light generate light having different wavelengths, the normal periodic pattern and the defect necessary for defect determination are taken in as the same image. It becomes easier to distinguish regular period patterns. In addition, since a plurality of independent means for generating the coherent light generate light of different wavelengths, a defect having a wavelength dependency of light can be easily detected, and the defect can be classified.
【0015】[0015]
【実施例】実施例について、図面を参照して以下に説明
する。図1は、本発明によるパターン欠陥検出装置の一
実施例(実施例1)を説明するための構成図で、図中、
1はパターン欠陥検出装置、2a,2bはHe-Neレ
ーザ、3a,3bは光、4a,4bはビームエキスパン
ダー、5はハーフミラー、6a,6bは光束、7はTF
T(Thin Film Transistor)基板、8はハーフミラ
ー、9はレンズ、10a,10bは信号光、11は液晶
空間光変調素子、12a,12bは光束、13はミラ
ー、14a,14bは基準光、15a,15bは位相共
役光、16はモニターカメラ、24は液晶層、26は光
導電層である。Embodiments will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram for explaining an embodiment (Embodiment 1) of a pattern defect detection device according to the present invention.
1 is a pattern defect detection device, 2a and 2b are He-Ne lasers, 3a and 3b are light, 4a and 4b are beam expanders, 5 is a half mirror, 6a and 6b are light beams, and 7 is TF.
T (Thin Film Transistor) substrate, 8 is a half mirror, 9 is a lens, 10a and 10b are signal lights, 11 is a liquid crystal spatial light modulator, 12a and 12b are light beams, 13 is a mirror, 14a and 14b are reference lights, and 15a. , 15b are phase conjugate lights, 16 is a monitor camera, 24 is a liquid crystal layer, and 26 is a photoconductive layer.
【0016】He-Neレーザ2aから出射された光3
aは、ビームエキスパンダー4aによりビーム径が拡大
され、ハーフミラー5により2光束に分割される。分割
された光束の一方は光束6aとして、被検査対象物体で
ある液晶のTFT基板7を照射し、ハーフミラー8とレ
ンズ9を通過し、信号光10aとして、液晶空間光変調
素子11の液晶層側24から光導電体層26に入射す
る。液晶空間光変調素子11をレンズ9の焦点位置に配
置すると、液晶空間光変調素子11の光導電体層26上
にはTFT基板7のフーリエ変換像が形成される。Light 3 emitted from He-Ne laser 2a
The beam diameter “a” is expanded by the beam expander 4 a and split into two light beams by the half mirror 5. One of the split light beams irradiates a liquid crystal TFT substrate 7 as an object to be inspected as a light beam 6a, passes through a half mirror 8 and a lens 9, and as a signal light 10a, a liquid crystal layer of a liquid crystal spatial light modulator 11 as a signal light 10a. Light enters the photoconductor layer 26 from the side 24. When the liquid crystal spatial light modulator 11 is arranged at the focal position of the lens 9, a Fourier transform image of the TFT substrate 7 is formed on the photoconductor layer 26 of the liquid crystal spatial light modulator 11.
【0017】もう一方の光束12aは、ミラー13で反
射され、基準光14aとして前記フーリエ変換像が入射
した液晶空間光変調素子11の同一領域に入射する。基
準光14aは、液晶空間光変調素子11に対してほぼ垂
直入射(入射角0°)に設定されている。液晶空間光変
調素子11から反射された位相共役光15aは、再びレ
ンズ9により逆フーリエ変換され、ハーフミラー8によ
って分離され、モニターカメラ16に入射する。なお、
モニターカメラ16の撮像面はレンズ9のほぼ焦点面に
設置されている。The other light beam 12a is reflected by the mirror 13, and is incident as the reference light 14a on the same area of the liquid crystal spatial light modulator 11 where the Fourier transform image is incident. The reference light 14a is set to be substantially perpendicularly incident on the liquid crystal spatial light modulator 11 (incident angle 0 °). The phase conjugate light 15a reflected from the liquid crystal spatial light modulator 11 is again inverse Fourier transformed by the lens 9, separated by the half mirror 8, and enters the monitor camera 16. In addition,
The imaging surface of the monitor camera 16 is set substantially at the focal plane of the lens 9.
【0018】同様に、He-Neレーザ2bから出射さ
れた光3bは、ビームエキスパンダー4bによりビーム
径が拡大され、ハーフミラー5により2光束に分割され
る。分割された光束の一方は光束6bとして、被検査対
象物体であるTFT基板7を照射し、ハーフミラー8と
レンズ9を通過し、信号光10bとして、液晶空間光変
調素子11の液晶層側24から光導電体層26に入射す
る。液晶空間光変調素子11をレンズ9の焦点位置に配
置すると、液晶空間光変調素子11の光導電体層26上
にはTFT基板7のフーリエ変換像が形成される。Similarly, the beam diameter of the light 3b emitted from the He-Ne laser 2b is expanded by the beam expander 4b and split into two light beams by the half mirror 5. One of the split light beams irradiates the TFT substrate 7 as an object to be inspected as a light beam 6b, passes through a half mirror 8 and a lens 9, and as a signal light 10b, a liquid crystal layer side 24 of the liquid crystal spatial light modulator 11 From the photoconductor layer 26. When the liquid crystal spatial light modulator 11 is arranged at the focal position of the lens 9, a Fourier transform image of the TFT substrate 7 is formed on the photoconductor layer 26 of the liquid crystal spatial light modulator 11.
【0019】もう一方の光束12bは、ミラー13で反
射され、基準光14bとして前記フーリエ変換像が入射
した液晶空間光変調素子11の同一領域に入射する。基
準光14bは、液晶空間光変調素子11に対してほぼ垂
直入射に設定されている。液晶空間光変調素子11から
反射された位相共役光15bは、再びレンズ9により逆
フーリエ変換され、ハーフミラー8によって分離され、
モニターカメラ16に入射する。The other light flux 12b is reflected by the mirror 13, and is incident as the reference light 14b on the same area of the liquid crystal spatial light modulator 11 where the Fourier transform image is incident. The reference light 14 b is set to be substantially perpendicularly incident on the liquid crystal spatial light modulator 11. The phase conjugate light 15 b reflected from the liquid crystal spatial light modulator 11 is again inverse Fourier transformed by the lens 9 and separated by the half mirror 8.
The light enters the monitor camera 16.
【0020】ここで、He-Neレーザ2a、2bから
の光の光軸は若干ずれており、それぞれの光源の光によ
るTFT基板7のフーリエ変換像は、図2に示すよう
に、液晶空間光変調素子11上では、重ならないように
なっている。これは、各々のHe-Neレーザ2a,2
bによるフーリエ変換像を液晶空間光変調素子11で、
独立に処理(空間周波数フィルタリング)するためであ
る。ただし、基準光14a,14bは、液晶空間光変調
素子11上でほぼ同一領域を照射している。Here, the optical axes of the light from the He-Ne lasers 2a and 2b are slightly shifted, and the Fourier transform image of the TFT substrate 7 by the light from the respective light sources is, as shown in FIG. On the modulation element 11, it does not overlap. This is because each He-Ne laser 2a, 2
b, a Fourier transform image by the liquid crystal spatial light modulator 11
This is for independent processing (spatial frequency filtering). However, the reference lights 14a and 14b irradiate substantially the same area on the liquid crystal spatial light modulator 11.
【0021】また、ハーフミラー5の透過率と反射率は
等しくない値に設定している。例えば、透過率20%、
反射率60%であれば、信号光10aと基準光14aの
光量比は1:3で、信号光10bと基準光14bの光量
比は3:1となる。したがって、液晶空間光変調素子1
1上では、それぞれのHe-Neレーザ2a,2bに対
して、異なる条件での処理(空間周波数フィルタリン
グ)を行うことができる。The transmittance and the reflectance of the half mirror 5 are set to unequal values. For example, a transmittance of 20%,
If the reflectance is 60%, the light amount ratio between the signal light 10a and the reference light 14a is 1: 3, and the light amount ratio between the signal light 10b and the reference light 14b is 3: 1. Therefore, the liquid crystal spatial light modulator 1
On 1, processing (spatial frequency filtering) under different conditions can be performed on each of the He-Ne lasers 2 a and 2 b.
【0022】モニターカメラ16上には、TFT基板7
を異なる空間周波数でフィルタリングした画像が同時に
得られる。なお、液晶空間光変調素子11の液晶層24
はホモジニアス(平行)配向ネマティック液晶を用いて
いる。He-Neレーザ2a,2bから出射された各々
の光3a,3bの偏光方向は、紙面内平面にあり、液晶
層24はこの偏光を最も効率的に位相変調できる方向に
ホモジニアス(平行)配向している。On the monitor camera 16, the TFT substrate 7
Are filtered at different spatial frequencies. The liquid crystal layer 24 of the liquid crystal spatial light modulator 11
Uses a homogeneous (parallel) oriented nematic liquid crystal. The polarization directions of the light beams 3a and 3b emitted from the He-Ne lasers 2a and 2b are on the plane in the plane of the paper, and the liquid crystal layer 24 is homogeneously (parallel) oriented in a direction in which the polarization can be most efficiently phase-modulated. ing.
【0023】図3は、本発明における液晶空間光変調素
子の構成図で、図中、21a,21bはガラス基板、2
2a,22bは透明電極、23a,23bは配向膜、2
5a,25bはスペーサで、その他、図1と同じ作用を
する部分は同一の符号を付してある。FIG. 3 is a structural view of a liquid crystal spatial light modulator according to the present invention. In the figure, reference numerals 21a and 21b denote glass substrates,
2a and 22b are transparent electrodes, 23a and 23b are alignment films, 2
Reference numerals 5a and 25b denote spacers, and other portions having the same functions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
【0024】液晶空間光変調素子11は、ITO(イン
ジウム・スズ酸化物)等の透明電極22a,22bが片
面にコートされたガラス基板21a,21bの間に、ネ
マティック液晶層24、液晶分子をホモジニアス(平
行)配向させるための液晶配向膜23a,23bおよび
光導電層26である水素化アモルファイシリコン(a-
Si:H)膜を挟んだ構造となっている。なお、スペー
サ25は、液晶層のスペースを保持するためのものであ
る。光導電層26であるa-Si:H膜の形成は、透明電
極22bが形成されたガラス基板21b上に、CVD法
(Chemical Vapor Deposition:化学蒸着法)による
成膜を行った。このように形成したa-Si:H膜の特性
は、暗導電率が10-10S/cm、光導電率が10-7S
/cm以上であり、その膜厚を1.0μmとした。The liquid crystal spatial light modulator 11 has a nematic liquid crystal layer 24 and a liquid crystal molecule homogeneously disposed between glass substrates 21a and 21b each coated with a transparent electrode 22a or 22b made of ITO (indium tin oxide) or the like. Liquid crystal alignment films 23a and 23b for (parallel) alignment and hydrogenated amorphous silicon (a-
(Si: H) film. Note that the spacer 25 is for holding a space in the liquid crystal layer. The a-Si: H film serving as the photoconductive layer 26 was formed on the glass substrate 21b on which the transparent electrode 22b was formed by a CVD method (Chemical Vapor Deposition). The characteristics of the a-Si: H film thus formed are such that the dark conductivity is 10 −10 S / cm and the photoconductivity is 10 −7 S.
/ Cm or more, and the film thickness was 1.0 μm.
【0025】さらに、透明電極22bと光導電層26と
が形成されがガラス基板21bと、透明電極22aが形
成されたガラス基板21aのそれぞれに、ネマティック
液晶層24をホモジニアス(平行)配向させるための液
晶配向膜23a及び23bを形成した。本実施例におい
て、この液晶配向膜23a及び液晶配向膜23bとし
て、SiOをガラス基板面の法線方向に対して85°の
角度で斜方蒸着による形成した。Further, a nematic liquid crystal layer 24 is formed on each of the glass substrate 21b on which the transparent electrode 22b and the photoconductive layer 26 are formed and the glass substrate 21a on which the transparent electrode 22a is formed, for homogenous (parallel) alignment. Liquid crystal alignment films 23a and 23b were formed. In this example, SiO was formed by oblique evaporation at an angle of 85 ° with respect to the normal direction of the glass substrate surface as the liquid crystal alignment films 23a and 23b.
【0026】なお、本実施例では液晶配向膜23a及び
液晶配向膜23bとして斜方蒸着により形成したSiO
膜を用いたが、ポリイミドあるいはポリビニルアルコー
ルにラビング処理を施した液晶配向膜や、あるいはその
他の配向剤を塗布して形成した液晶配向膜などを用いて
も良い。このように形成した液晶配向膜23a及び液晶
配向膜23bを対向させ、スペーサ25により隙間を形
成し、この隙間にネマティック液晶を充填し、液晶層2
4を形成した。In this embodiment, the liquid crystal alignment films 23a and 23b are formed by oblique evaporation.
Although a film is used, a liquid crystal alignment film formed by applying a rubbing treatment to polyimide or polyvinyl alcohol, or a liquid crystal alignment film formed by applying another alignment agent may be used. The liquid crystal alignment film 23a and the liquid crystal alignment film 23b formed in this way are opposed to each other, a gap is formed by the spacer 25, and the gap is filled with nematic liquid crystal.
4 was formed.
【0027】本実施例では、ネマティック液晶として、
位相シフト量を十分に大きくするために大きな複屈折を
示すものが望ましく、メルク社のE44を用いた。な
お、本実施例では、ネマティック液晶が印加される電圧
の強さに応じて、ガラス基板面とほぼ平行な状態からガ
ラス基板面と垂直の状態に配向の方向が変化する正の誘
電異方性を示すネマティック液晶をホモジニアス配向に
して用いたが、負の誘電異方性を示すネマティック液晶
をホメオトロピック配向にして用いても良い。また、本
発明のパターン欠陥検出装置に用いる液晶空間光変調素
子11は、高空間分解能(高解像度)が要求されるた
め、液晶層の厚さは薄い方が望ましく、本実施例では液
晶層の厚さを2μmとした。In this embodiment, the nematic liquid crystal is
It is desirable to use a material exhibiting large birefringence in order to sufficiently increase the amount of phase shift, and E44 manufactured by Merck was used. In this example, the positive dielectric anisotropy in which the direction of orientation changes from a state substantially parallel to the glass substrate surface to a state perpendicular to the glass substrate surface according to the intensity of the voltage to which the nematic liquid crystal is applied. Although the nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is used in a homogeneous alignment, the nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy may be used in a homeotropic alignment. In addition, since the liquid crystal spatial light modulator 11 used in the pattern defect detection device of the present invention is required to have high spatial resolution (high resolution), it is desirable that the liquid crystal layer has a small thickness. The thickness was 2 μm.
【0028】図4は、図3における液晶層と光導電層か
ら構成された液晶空間光変調素子の位相共役光発生につ
いての説明図で、図3中のA部の拡大図である。図中、
28は干渉パターン、29は位相回析格子で、その他、
図3と同じ作用をする部分は同一の符号を付してある。FIG. 4 is a diagram for explaining the generation of phase conjugate light by the liquid crystal spatial light modulator composed of the liquid crystal layer and the photoconductive layer in FIG. 3, and is an enlarged view of a portion A in FIG. In the figure,
28 is an interference pattern, 29 is a phase diffraction grating,
Parts having the same functions as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
【0029】図3において、透明電極22a,22b間
には、予め外部から図3に示したような交流電圧27が
印加されている。信号光10aおよび基準光14aは、
液晶層24を通過し、光導電層26に入射する。また、
同時に液晶層24と光導電層26の界面で一部の光は反
射される。光導電層26には、信号光10aと基準光1
4aの干渉パターン28が形成される。この干渉パター
ン28により、光導電層26に空間的インピーダンス分
布が形成される。In FIG. 3, an AC voltage 27 as shown in FIG. 3 is applied in advance between the transparent electrodes 22a and 22b. The signal light 10a and the reference light 14a are
The light passes through the liquid crystal layer 24 and enters the photoconductive layer 26. Also,
At the same time, some light is reflected at the interface between the liquid crystal layer 24 and the photoconductive layer 26. In the photoconductive layer 26, the signal light 10a and the reference light 1
An interference pattern 28 of 4a is formed. Due to the interference pattern 28, a spatial impedance distribution is formed in the photoconductive layer 26.
【0030】さらに、液晶層24、光導電層26は直列
的に電気接続されているため、これらインピーダンス変
化は、液晶層24への印加電圧の空間的変化として反映
される。この電圧の空間的変化に応じて、液晶分子の配
向方向が変化し、屈折率分布(位相回析格子)29が形
成される。このようにして干渉パターン28は液晶層2
4上に転写される。結果として、液晶層24と光導電層
26の界面で反射された基準光14aは、干渉パターン
28によって形成された位相回析格子29により変調さ
れる。これによって、信号光10aの位相共役光15a
を発生することができる。Further, since the liquid crystal layer 24 and the photoconductive layer 26 are electrically connected in series, these changes in impedance are reflected as spatial changes in the voltage applied to the liquid crystal layer 24. In accordance with the spatial change of the voltage, the alignment direction of the liquid crystal molecules changes, and a refractive index distribution (phase diffraction grating) 29 is formed. In this way, the interference pattern 28 is
4 is transferred. As a result, the reference light 14a reflected at the interface between the liquid crystal layer 24 and the photoconductive layer 26 is modulated by the phase diffraction grating 29 formed by the interference pattern 28. Thereby, the phase conjugate light 15a of the signal light 10a
Can occur.
【0031】以上の説明は、信号光10aと基準光14
aの光強度が等しい場合、最もよく干渉し、位相共役光
15aを発生できる。逆に言えば、信号光10aと基準
光14aの光強度が大きく異なる場合は、位相共役光1
5aを発生することは難しくなる。The above description is based on the assumption that the signal light 10a and the reference light 14
If the light intensities a are the same, the interference occurs best and the phase conjugate light 15a can be generated. Conversely, when the signal light 10a and the reference light 14a have significantly different light intensities, the phase conjugate light 1
It becomes difficult to generate 5a.
【0032】したがって、図1において、被検査対象物
体であるTFT基板7をフーリエ変換した光強度パター
ンが、そのTFT基板7の空間周波数の成分の大きさに
応じて光強度が異なることを利用し、信号光10a,1
0bおよび基準光14a,14bの光強度を調整するこ
とにより、特定の空間周波数成分のみを位相共役光15
a,15bとして反射させることができる。すなわち、
フーリエ変換面で、TFT基板7の周期パターンの空間
周波数成分の光強度は大きくなり、欠陥の空間周波数成
分は相対的に小さくなる。Therefore, in FIG. 1, the fact that the light intensity pattern obtained by Fourier-transforming the TFT substrate 7 as the object to be inspected has a different light intensity depending on the magnitude of the spatial frequency component of the TFT substrate 7 is used. , Signal light 10a, 1
0b and the reference light 14a, 14b, the phase conjugate light 15
a and 15b can be reflected. That is,
On the Fourier transform plane, the light intensity of the spatial frequency component of the periodic pattern of the TFT substrate 7 increases, and the spatial frequency component of the defect relatively decreases.
【0033】したがって、基準光14a,14bの光強
度を欠陥からの光強度と等しくなるように設定すれば、
欠陥による光のみの位相共役光を発生させることができ
る。同様に、基準光14a,14bの光強度を異なる欠
陥からの光強度と等しくなるように設定すれば、異なる
欠陥による光の位相共役光15a,15bを発生させる
ことができる。すなわち、TFT基板等の画像から周期
パターンを除いたいろいろな種類の欠陥の画像を取り出
すことができる。Therefore, if the light intensity of the reference lights 14a and 14b is set to be equal to the light intensity from the defect,
It is possible to generate phase conjugate light of only light due to defects. Similarly, if the light intensities of the reference lights 14a and 14b are set to be equal to the light intensities from different defects, phase conjugate lights 15a and 15b of light due to different defects can be generated. That is, it is possible to take out images of various types of defects excluding the periodic pattern from the image of the TFT substrate or the like.
【0034】また、基準光14a,14bの光強度をT
FT基板7の正規周期パターンの空間周波数成分の光強
度と等しくなるように設定すれば、TFT基板の正規周
期パターンの光の位相共役光を発生させることができ
る。すなわち、欠陥判定のために必要な正規周期パター
ンと欠陥を同じ画像として取り込むことができ、欠陥か
どうかの判定を容易に、かつ高速に行うことができる。The light intensity of the reference lights 14a and 14b is set to T
If it is set to be equal to the light intensity of the spatial frequency component of the regular periodic pattern of the FT substrate 7, it is possible to generate the phase conjugate light of the light of the regular periodic pattern of the TFT substrate. That is, the regular periodic pattern and the defect necessary for defect determination can be captured as the same image, and the determination as to whether or not the defect exists can be performed easily and at high speed.
【0035】図5は、本発明によるパターン欠陥検出装
置の他の実施例(実施例2)を説明するための構成図
で、図中、31はパターン欠陥検出装置、32a〜32
cはHe−Neレーザ、33a〜33cは光、34a〜
34cはビームエキスパンダー、35a,35bはハー
フミラー、36a〜36cは光束、37はTFT基板、
38はハーフミラー、39はレンズ、40a〜40cは
信号光、41a〜41cは位相共役光、42a〜42c
は光束、43はミラー、44a〜44cは基準光、45
はモニターカメラで、その他、図1と同じ作用をする部
分は同一の符号を付してある。FIG. 5 is a block diagram for explaining another embodiment (Embodiment 2) of the pattern defect detecting apparatus according to the present invention. In the drawing, reference numeral 31 denotes a pattern defect detecting apparatus, and 32a to 32
c is a He-Ne laser, 33a to 33c are light, 34a to
34c is a beam expander, 35a and 35b are half mirrors, 36a to 36c are light beams, 37 is a TFT substrate,
38 is a half mirror, 39 is a lens, 40a to 40c are signal lights, 41a to 41c are phase conjugate lights, 42a to 42c
Is a light beam, 43 is a mirror, 44a to 44c are reference lights, 45
Denotes a monitor camera, and the other parts having the same functions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
【0036】実施例2は、3つのコヒーレント光の発生
手段を使用し、3種類の条件での処理(空間周波数フィ
ルタリング)を行うことができるものである。He-N
eレーザ32aから出射された光33aは、ビームエキ
スパンダー34aによりビーム径が拡大され、ハーフミ
ラー35aを透過し、ハーフミラー35bにより2光束
に分割される。分割された光束の一方は光束36aとし
て、被検査対象物体であるTFT基板37を照射し、ハ
ーフミラー38とレンズ39を通過し、信号光40aと
して、液晶空間光変調素子11の液晶層側24から光導
電体層26に入射する。液晶空間光変調素子11をレン
ズ39の焦点位置に配置すると、液晶空間光変調素子1
1の光導電体層26上にはTFT基板37のフーリエ変
換像が形成される。In the second embodiment, processing (spatial frequency filtering) under three types of conditions can be performed using three coherent light generating means. He-N
The light 33a emitted from the e-laser 32a has its beam diameter expanded by the beam expander 34a, passes through the half mirror 35a, and is split into two light beams by the half mirror 35b. One of the split light beams irradiates the TFT substrate 37, which is an object to be inspected, as a light beam 36a, passes through a half mirror 38 and a lens 39, and outputs a signal light 40a as a signal light 40a on the liquid crystal layer side 24 of the liquid crystal spatial light modulator 11. From the photoconductor layer 26. When the liquid crystal spatial light modulator 11 is disposed at the focal position of the lens 39, the liquid crystal spatial light modulator 1
A Fourier transform image of the TFT substrate 37 is formed on one photoconductor layer 26.
【0037】もう一方の光束42aは、ミラー43で反
射され、基準光44aとして前記フーリエ変換像が入射
した液晶空間光変調素子11の同一領域に入射する。基
準光44aは、液晶空間光変調素子11に対してほぼ垂
直入射に設定されている。液晶空間光変調素子11から
反射された位相共役光41aは、再びレンズ39により
逆フーリエ変換され、ハーフミラー38によって分離さ
れ、モニターカメラ45に入射する。なお、モニターカ
メラ45の撮像面はレンズ39のほぼ焦点面に設置され
ている。The other light beam 42a is reflected by the mirror 43 and is incident as the reference light 44a on the same area of the liquid crystal spatial light modulator 11 where the Fourier transform image is incident. The reference light 44 a is set to be substantially perpendicularly incident on the liquid crystal spatial light modulator 11. The phase conjugate light 41a reflected from the liquid crystal spatial light modulator 11 is again inverse Fourier transformed by the lens 39, separated by the half mirror 38, and incident on the monitor camera 45. Note that the imaging surface of the monitor camera 45 is set substantially at the focal plane of the lens 39.
【0038】同様に、He-Neレーザ32bから出射
された光33bは、ビームエキスパンダー34bにより
ビーム径が拡大され、ハーフミラー35aで反射され、
さらにハーフミラー35bにより2光束に分割される。
分割された光束の一方は光束36bとして、被検査対象
物体であるTFT基板37を照射し、ハーフミラー38
とレンズ39を通過し、信号光40bとして、液晶空間
光変調素子11の液晶層側24から光導電体層26に入
射する。液晶空間光変調素子11をレンズ39の焦点位
置に配置すると、液晶空間光変調素子11の光導電体層
26上にはTFT基板37のフーリエ変換像が形成され
る。Similarly, the beam 33b emitted from the He-Ne laser 32b has its beam diameter expanded by a beam expander 34b, and is reflected by a half mirror 35a.
The light is further split into two light beams by the half mirror 35b.
One of the split light beams is irradiated as a light beam 36b on a TFT substrate 37, which is an object to be inspected, and a half mirror 38
Through the lens 39 and enters the photoconductor layer 26 from the liquid crystal layer side 24 of the liquid crystal spatial light modulator 11 as signal light 40b. When the liquid crystal spatial light modulator 11 is arranged at the focal position of the lens 39, a Fourier transform image of the TFT substrate 37 is formed on the photoconductor layer 26 of the liquid crystal spatial light modulator 11.
【0039】もう一方の光束42bは、ミラー43で反
射され、基準光44bとして前記フーリエ変換像が入射
した液晶空間光変調素子11の同一領域に入射する。基
準光44bは、液晶空間光変調素子11に対してほぼ垂
直入射に設定されている。液晶空間光変調素子11から
反射された位相共役光41bは再びレンズ39により逆
フーリエ変換され、ハーフミラー38によって分離さ
れ、モニターカメラ45に入射する。The other light beam 42b is reflected by the mirror 43 and enters as the reference light 44b into the same area of the liquid crystal spatial light modulator 11 where the Fourier transform image is incident. The reference light 44 b is set to be substantially perpendicularly incident on the liquid crystal spatial light modulator 11. The phase conjugate light 41b reflected from the liquid crystal spatial light modulator 11 is again subjected to inverse Fourier transform by the lens 39, separated by the half mirror 38, and enters the monitor camera 45.
【0040】同様に、He-Neレーザ32cから出射
された光33cは、ビームエキスパンダー34cにより
ビーム径が拡大され、ハーフミラー35bにより2光束
に分割される。分割された光束の一方は光束36cとし
て、被検査対象物体であるTFT基板37を照射し、ハ
ーフミラー38とレンズ39を通過し、信号光40cと
して、液晶空間光変調素子11の液晶層側24から光導
電体層26に入射する。液晶空間光変調素子11をレン
ズ39の焦点位置に配置すると、液晶空間光変調素子1
1の光導電体層26上にはTFT基板37のフーリエ変
換像が形成される。Similarly, the beam diameter of the light 33c emitted from the He-Ne laser 32c is expanded by the beam expander 34c and split into two light beams by the half mirror 35b. One of the split light beams irradiates the TFT substrate 37, which is an object to be inspected, as a light beam 36c, passes through a half mirror 38 and a lens 39, and as a signal light 40c, a liquid crystal layer side 24 of the liquid crystal spatial light modulator 11 From the photoconductor layer 26. When the liquid crystal spatial light modulator 11 is disposed at the focal position of the lens 39, the liquid crystal spatial light modulator 1
A Fourier transform image of the TFT substrate 37 is formed on one photoconductor layer 26.
【0041】もう一方の光束42cは、ミラー43で反
射され、基準光44cとして前記フーリエ変換像が入射
した液晶空間光変調素子11の同一領域に入射する。基
準光44cは、液晶空間光変調素子11に対してほぼ垂
直入射に設定されている。液晶空間光変調素子11から
反射された位相共役光41cは、再びレンズ39により
逆フーリエ変換され、ハーフミラー38によって分離さ
れ、モニターカメラ45に入射する。The other light beam 42c is reflected by the mirror 43 and is incident as the reference light 44c on the same area of the liquid crystal spatial light modulator 11 where the Fourier transform image is incident. The reference light 44c is set substantially perpendicularly to the liquid crystal spatial light modulator 11. The phase conjugate light 41 c reflected from the liquid crystal spatial light modulator 11 is inversely Fourier-transformed again by the lens 39, separated by the half mirror 38, and enters the monitor camera 45.
【0042】ここで、実施例1と同様に、He-Neレ
ーザ32a〜32cからの光の光軸は若干ずれており、
それぞれの光源の光によるTFT基板37のフーリエ変
換像は、液晶空間光変調素子11上では重ならないよう
になっている。ただし、基準光44a〜44cは、液晶
空間光変調素子11上でほぼ同一領域を照射している。
また、実施例1と同様に、ハーフミラー35a,35b
の透過率、反射率は等しくない値に設定している。した
がって、液晶空間光変調素子11上では、それぞれのH
e-Neレーザ32a〜32cに対して、異なる条件で
の処理(空間周波数フィルタリング)を行うことができ
る。Here, similarly to the first embodiment, the optical axes of the light from the He—Ne lasers 32a to 32c are slightly shifted,
The Fourier-transformed images of the TFT substrate 37 by the light from the respective light sources do not overlap on the liquid crystal spatial light modulator 11. However, the reference lights 44 a to 44 c irradiate substantially the same area on the liquid crystal spatial light modulator 11.
Further, similarly to the first embodiment, the half mirrors 35a and 35b
Are set to unequal values. Therefore, on the liquid crystal spatial light modulator 11, each H
Processing (spatial frequency filtering) under different conditions can be performed on the e-Ne lasers 32a to 32c.
【0043】図6は、本発明によるパターン欠陥検出装
置の更に他の実施例(実施例3)を説明するための構成
図で、図中、51はパターン欠陥検出装置、52a,5
2bはHe-Neレーザ、53a,53bは光、54
a,54bはビームエキスパンダー、55はハーフミラ
ー、56a,56bは光束、57はTFT基板、58は
ハーフミラー、59はレンズ、60a,60bは信号
光、61a,61bは位相共役光、62a,62bは基
準光、63はモニターカメラで、その他、図1と同じ作
用をする部分は同一の符号を付してある。FIG. 6 is a block diagram for explaining still another embodiment (Embodiment 3) of the pattern defect detecting device according to the present invention. In the drawing, reference numeral 51 denotes a pattern defect detecting device;
2b is a He-Ne laser, 53a and 53b are light, 54
a and 54b are beam expanders, 55 is a half mirror, 56a and 56b are light beams, 57 is a TFT substrate, 58 is a half mirror, 59 is a lens, 60a and 60b are signal lights, 61a and 61b are phase conjugate lights, 62a and 62b. 1 is a reference light, 63 is a monitor camera, and other parts having the same functions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
【0044】実施例1,2では、コヒーレント光が、被
検査対象物体であるTFT基板57を透過することで欠
陥を検出していたが、実施例3は、コヒーレント光をT
FT基板57に反射させて欠陥を検出するものである。
He-Neレーザ52aから出射された光53aは、ビ
ームエキスパンダー54aによりビーム径が拡大され、
ハーフミラー55により2光束に分割される。分割され
た光束の一方は光束56aとして、被検査対象物体であ
る液晶のTFT基板57を照射し、ハーフミラー58と
レンズ59を通過し、信号光60aとして、液晶空間光
変調素子11の液晶層側24から光導電体層26に入射
する。液晶空間光変調素子11をレンズ59の焦点位置
に配置すると、液晶空間光変調素子11の光導電体層2
6上にはTFT基板57のフーリエ変換像が形成され
る。In the first and second embodiments, the defect is detected by transmitting the coherent light through the TFT substrate 57 which is the object to be inspected.
The defect is detected by reflecting the light on the FT substrate 57.
The beam diameter of the light 53a emitted from the He-Ne laser 52a is expanded by the beam expander 54a.
The light is split into two light beams by the half mirror 55. One of the split light beams irradiates a liquid crystal TFT substrate 57, which is an object to be inspected, as a light beam 56a, passes through a half mirror 58 and a lens 59, and outputs a signal light 60a as a signal light 60a. Light enters the photoconductor layer 26 from the side 24. When the liquid crystal spatial light modulator 11 is disposed at the focal position of the lens 59, the photoconductor layer 2 of the liquid crystal spatial light modulator 11
A Fourier transform image of the TFT substrate 57 is formed on 6.
【0045】もう一方は、基準光62aとして前記フー
リエ変換像が入射した液晶空間光変調素子11の同一領
域に入射する。基準光62aは、液晶空間光変調素子1
1に対してほぼ垂直入射(入射角0°)に設定されてい
る。液晶空間光変調素子11から反射された位相共役光
61aは再びレンズ59により逆フーリエ変換され、ハ
ーフミラー58によって分離され、モニターカメラ63
に入射する。なお、モニターカメラ63の撮像面はレン
ズ59の焦点面に位置する。The other is incident as the reference light 62a on the same area of the liquid crystal spatial light modulator 11 where the Fourier transform image is incident. The reference light 62a is the liquid crystal spatial light modulator 1
The angle is set to be substantially perpendicular to 1 (incident angle 0 °). The phase conjugate light 61 a reflected from the liquid crystal spatial light modulator 11 is inverse Fourier transformed again by the lens 59, separated by the half mirror 58, and
Incident on. The imaging surface of the monitor camera 63 is located at the focal plane of the lens 59.
【0046】同様に、He-Neレーザ52bから出射
された光53bは、ビームエキスパンダー54bにより
ビーム径が拡大され、ハーフミラー55により2光束に
分割される。分割された光束の一方は光束56bとし
て、被検査対象物体であるTFT基板57を照射し、ハ
ーフミラー58とレンズ59を通過し、信号光60bと
して、液晶空間光変調素子11の液晶層側24から光導
電体層26に入射する。液晶空間光変調素子11をレン
ズ59の焦点位置に配置すると、液晶空間光変調素子1
1の光導電体層26上にはTFT基板57のフーリエ変
換像が形成される。Similarly, the beam diameter of the light 53b emitted from the He-Ne laser 52b is expanded by the beam expander 54b and split into two light beams by the half mirror 55. One of the split light beams irradiates the TFT substrate 57, which is an object to be inspected, as a light beam 56b, passes through a half mirror 58 and a lens 59, and outputs a signal light 60b as a signal light 60b on the liquid crystal layer side 24 of the liquid crystal spatial light modulator 11. From the photoconductor layer 26. When the liquid crystal spatial light modulator 11 is disposed at the focal position of the lens 59, the liquid crystal spatial light modulator 1
On the one photoconductor layer 26, a Fourier transform image of the TFT substrate 57 is formed.
【0047】もう一方は、基準光62bとして前記フー
リエ変換像が入射した液晶空間光変調素子11の同一領
域に入射する。基準光62bは、液晶空間光変調素子1
1に対してほぼ垂直入射に設定されている。液晶空間光
変調素子11から反射された位相共役光61bは再びレ
ンズ59により逆フーリエ変換され、ハーフミラー58
によって分離され、モニターカメラ63に入射する。The other is incident as the reference light 62b on the same area of the liquid crystal spatial light modulator 11 where the Fourier transform image is incident. The reference light 62b is the liquid crystal spatial light modulator 1
1 is set to be almost perpendicular incidence. The phase conjugate light 61b reflected from the liquid crystal spatial light modulator 11 is again subjected to inverse Fourier transform by the lens 59, and the half mirror 58
And enters the monitor camera 63.
【0048】ここで、実施例1と同様に、He-Neレ
ーザ52a、およびHe-Neレーザ52bからの光の
光軸は若干ずれており、それぞれの光源の光によるTF
T基板57のフーリエ変換像は、図2に示すように、液
晶空間光変調素子11上では、重ならないようになって
いる。これは、各々のHe-Neレーザ52a,52b
によるフーリエ変換像を液晶空間光変調素子11で、独
立に処理(空間周波数フィルタリング)するためであ
る。ただし、基準光62a,62bは、液晶空間光変調
素子11上でほぼ同一領域を照射している。Here, similarly to the first embodiment, the optical axes of the light from the He—Ne laser 52a and the He—Ne laser 52b are slightly shifted,
As shown in FIG. 2, the Fourier transform images of the T substrate 57 do not overlap on the liquid crystal spatial light modulator 11. This is because each He-Ne laser 52a, 52b
This is for independently processing (spatial frequency filtering) of the Fourier transform image by the liquid crystal spatial light modulator 11. However, the reference lights 62a and 62b irradiate substantially the same area on the liquid crystal spatial light modulator 11.
【0049】また、実施例1と同様に、ハーフミラー5
5の透過率と反射率は等しくない値に設定している。例
えば、実施例1と同じように、透過率20%、反射率6
0%であれば、信号光60aと基準光62aの光量比は
1:3で、信号光60bと基準光62bの光量比は3:
1となる。したがって、液晶空間光変調素子11上で
は、それぞれのHe-Neレーザ52a,52bに対し
て、異なる条件での処理(空間周波数フィルタリング)
を行うことができる。Further, similarly to the first embodiment, the half mirror 5
5, the transmittance and the reflectance are set to unequal values. For example, as in the first embodiment, the transmittance is 20% and the reflectance is 6
If 0%, the light quantity ratio between the signal light 60a and the reference light 62a is 1: 3, and the light quantity ratio between the signal light 60b and the reference light 62b is 3:
It becomes 1. Therefore, on the liquid crystal spatial light modulator 11, the processing under different conditions (spatial frequency filtering) is applied to each of the He-Ne lasers 52a and 52b.
It can be performed.
【0050】以上、実施例1,2及び3の説明では、コ
ヒーレント光を発生する手段として、同じ波長の光源で
あるHe-Neレーザ2a,2bを使用したが、波長の
異なる光を使用することにより、欠陥判定のために必要
な正規周期パターンと欠陥を同じ画像として取り込む場
合、欠陥と正規周期パターンを区別しやすくなる。ま
た、光の波長依存性のある欠陥も検出しやすくなり、か
つ検陥の分類も可能になる。また、被検査対象物体とし
て、TFT基板を用いて説明したが、ICや液晶パネル
のフォトマスク等でもよく、この限りではない。As described above, in the description of the first, second and third embodiments, the He-Ne lasers 2a and 2b as light sources having the same wavelength are used as means for generating coherent light. This makes it easier to distinguish the defect from the regular periodic pattern when the regular pattern and the defect necessary for defect determination are captured as the same image. In addition, it is easy to detect a defect having a wavelength dependency of light, and it is also possible to classify a defect. Further, although the description has been made using the TFT substrate as the object to be inspected, an IC or a photomask of a liquid crystal panel may be used, and the present invention is not limited thereto.
【0051】また、図1に示す実施例1において、信号
光10aと基準光14aの光量比と、信号光10bと基
準光14bの光量比を変えるために、ハーフミラー5の
透過率と反射率を変えたが、コヒーレント光発生手段の
波長が異なる場合は、干渉フィルタ等で調整することも
できる。実施例2,3においても同様である。In the first embodiment shown in FIG. 1, the transmittance and the reflectance of the half mirror 5 are changed in order to change the light amount ratio between the signal light 10a and the reference light 14a and the light amount ratio between the signal light 10b and the reference light 14b. However, when the wavelength of the coherent light generating means is different, it can be adjusted by an interference filter or the like. The same applies to the second and third embodiments.
【0052】また、実施例1において、異なる条件での
処理(空間周波数フィルタリング)を行うために、信号
光10aと基準光14aの光量比と、信号光10bと基
準光14bの光量比を変えたが、液晶空間光変調素子1
1の仕様や動作条件を変えることでも対応できる。実施
例2,3においても同様である。また、液晶空間光変調
素子11の液晶層にネマティック液を用いたが、強誘電
性液晶を用いることもできる。また、液晶空間光変調素
子11の液晶層24と光導電層26の間に誘電体多層膜
ミラーを介在させることにより、光導電層26に入射す
る光と反射する光とを調整することもできる。In the first embodiment, in order to perform processing (spatial frequency filtering) under different conditions, the light amount ratio between the signal light 10a and the reference light 14a and the light amount ratio between the signal light 10b and the reference light 14b are changed. Is a liquid crystal spatial light modulator 1
It can also be handled by changing the specifications and operating conditions of (1). The same applies to the second and third embodiments. Further, although a nematic liquid is used for the liquid crystal layer of the liquid crystal spatial light modulator 11, a ferroelectric liquid crystal can be used. Further, by interposing a dielectric multilayer mirror between the liquid crystal layer 24 and the photoconductive layer 26 of the liquid crystal spatial light modulator 11, light incident on the photoconductive layer 26 and reflected light can be adjusted. .
【0053】[0053]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、以下のような効果がある。 (1)コヒーレント光を発生する発生手段と、前記コヒ
ーレント光を被検査対象物体に照射する照射手段と、前
記被検査対象物体に照射した光束をフーリエ変換する変
換手段と、前記フーリエ変換した光の位相共役光を発生
させる発生手段を具備し、コヒーレント光を発生する発
生手段が独立した複数の手段であり、位相共役光の発生
手段が液晶空間光変調素子であるので、TFT基板等に
存在する複数の空間周波数(非周期を含む)の欠陥を、
同時に、容易に、かつ高速に検出することができる。さ
らに、欠陥判定のために必要な正規周期パターンと欠陥
を同じ画像として取り込むことができ、欠陥かどうかの
判定を容易に、かつ高速に行うことができる。 (2)また、前記コヒーレント光を発生する独立した複
数の手段が、それぞれ異なる波長の光を発生することに
より、欠陥判定のために必要な正規周期パターンと欠陥
を同じ画像として取り込む場合、欠陥と正規周期パター
ンを区別しやすくなる。また、前記コヒーレント光を発
生する独立した複数の手段が、それぞれ異なる波長の光
を発生することにより、光の波長依存性のある欠陥も検
出しやすくなり、かつ欠陥の分類も可能になる。As apparent from the above description, the present invention has the following effects. (1) generating means for generating coherent light, irradiating means for irradiating the object to be inspected with the coherent light, converting means for performing Fourier transform on a light beam irradiating the object to be inspected, It has a generating means for generating phase conjugate light, and the generating means for generating coherent light is a plurality of independent means. Since the generating means for phase conjugate light is a liquid crystal spatial light modulator, it is present on a TFT substrate or the like. Multiple spatial frequency (including aperiodic) defects,
At the same time, detection can be performed easily and at high speed. Further, the regular periodic pattern and the defect necessary for the defect determination can be captured as the same image, and the determination as to whether or not the defect exists can be performed easily and at high speed. (2) In addition, when the plurality of independent means for generating the coherent light generate light of different wavelengths to capture a regular periodic pattern and a defect necessary for defect determination as the same image, It becomes easier to distinguish regular period patterns. In addition, since a plurality of independent means for generating the coherent light generate light of different wavelengths, a defect having a wavelength dependency of light can be easily detected, and the defect can be classified.
【図1】本発明によるパターン欠陥検出装置の一実施例
を説明するための構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram for explaining an embodiment of a pattern defect detection device according to the present invention.
【図2】本発明における液晶空間光変調素子上のフーリ
エ変換像の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a Fourier transform image on a liquid crystal spatial light modulator according to the present invention.
【図3】本発明における液晶空間光変調素子の構造を示
す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a structure of a liquid crystal spatial light modulator according to the present invention.
【図4】図3におけるA部の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a portion A in FIG.
【図5】本発明によるパターン欠陥検出装置の他の実施
例を説明するための構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram for explaining another embodiment of the pattern defect detection device according to the present invention.
【図6】本発明によるパターン欠陥検出装置の更に他の
実施例を説明するための構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram for explaining still another embodiment of the pattern defect detection device according to the present invention.
【図7】従来のパターン欠陥検出装置の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional pattern defect detection device.
【図8】従来の他のパターン欠陥検出装置の構成図であ
る。FIG. 8 is a configuration diagram of another conventional pattern defect detection device.
1…パターン欠陥検出装置、2a,2b…He-Neレ
ーザ、3a,3b…光、4a,4b…ビームエキスパン
ダー、5…ハーフミラー、6a,6b…光束、7…TF
T(Thin Film Transistor)基板、8…ハーフミラ
ー、9…レンズ、10a,10b…信号光、11…液晶
空間変調素子、12a,12b…光束、13…ミラー、
14a,14b…基準光、15a,15b…位相共役
光、16…モニターカメラ、24…液晶層、26…光導
電層。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pattern defect detection apparatus, 2a, 2b ... He-Ne laser, 3a, 3b ... Light, 4a, 4b ... Beam expander, 5 ... Half mirror, 6a, 6b ... Light flux, 7 ... TF
T (Thin Film Transistor) substrate, 8 half mirror, 9 lens, 10a, 10b signal light, 11 liquid crystal spatial modulation element, 12a, 12b light flux, 13 mirror
14a, 14b: Reference light, 15a, 15b: Phase conjugate light, 16: Monitor camera, 24: Liquid crystal layer, 26: Photoconductive layer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−180067(JP,A) 特開 平3−77052(JP,A) 特開 平9−89792(JP,A) 特許3043962(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/84 - 21/958 G03H 1/00 - 5/00 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-180067 (JP, A) JP-A-3-77052 (JP, A) JP-A-9-89792 (JP, A) Patent 3043962 (JP, A B2) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 21/84-21/958 G03H 1/00-5/00 JICST file (JOIS)
Claims (6)
前記コヒーレント光を被検査対象物体に照射する照射手
段と、前記被検査対象物体に照射した光束をフーリエ変
換する変換手段と、前記フーリエ変換した光の位相共役
光を発生させる発生手段を備えたパターン欠陥検出装置
において、前記コヒーレント光を発生する発生手段が独
立した複数の手段であり、前記位相共役光の発生手段が
液晶空間光変調素子であることを特徴とするパターン欠
陥検出装置。1. A generating means for generating coherent light,
A pattern comprising: irradiating means for irradiating the object to be inspected with the coherent light; transforming means for performing Fourier transform on a light beam irradiated to the object to be inspected; and generating means for generating phase conjugate light of the Fourier transformed light. In the defect detecting apparatus, the generating means for generating the coherent light is a plurality of independent means, and the generating means for the phase conjugate light is a liquid crystal spatial light modulator.
複数の手段が、それぞれ異なる波長の光を発生すること
を特徴とする請求項1記載のパターン欠陥検出装置。2. The pattern defect detecting apparatus according to claim 1, wherein said plurality of independent means for generating coherent light generate light having different wavelengths.
のレーザ装置と、該レーザ装置からのコヒーレント光を
2光束に分割し、一方の光束を被検査対象物体に照射
し、他方の光束を反射ミラーに照射するハーフミラー
と、前記被検査対象物体を透過した信号光を入射してフ
ーリエ変換像を形成するとともに、前記反射ミラーから
の基準光を前記フーリエ変換像とほぼ同一領域に入射す
る液晶空間光変調素子と、該液晶空間光変調素子から反
射された位相共役光を分離してモニターし、被検査対象
物体に存在する複数の空間周波数の欠陥を検出するモニ
ターカメラとを有することを特徴とするパターン欠陥検
出装置。3. A plurality of independent laser devices for generating coherent light, splitting the coherent light from the laser device into two light beams, irradiating one of the light beams to an object to be inspected, and reflecting the other light beam by a reflection mirror And a liquid crystal space in which signal light transmitted through the object to be inspected is incident to form a Fourier transform image, and reference light from the reflecting mirror is incident on substantially the same region as the Fourier transform image. A light modulation element and a monitor camera that separates and monitors the phase conjugate light reflected from the liquid crystal spatial light modulation element and detects a plurality of spatial frequency defects present in the inspection target object. Pattern defect detection device.
若干ずれており、被検査対象物体のフーリエ変換像が前
記液晶空間光変調素子上で重ならないようにすることを
特徴とする請求項3記載のパターン欠陥検出装置。4. An optical axis of light from the plurality of laser devices is slightly shifted so that a Fourier transform image of an object to be inspected does not overlap on the liquid crystal spatial light modulator. Item 3. The pattern defect detection device according to Item 3.
のレーザ装置と、該レーザ装置からのコヒーレント光を
2光束に分割し、一方の光束を被検査対象物体に照射
し、他方の光束を液晶空間光変調素子に入射するハーフ
ミラーと、前記被検査対象物体に反射した信号光を入射
してフーリエ変換像を形成するとともに、前記ハーフミ
ラーからの基準光を前記フーリエ変換像とほぼ同一領域
に入射する液晶空間光変調素子と、該液晶空間光変調素
子から反射された位相共役光を分離してモニターし、被
検査対象物体に存在する複数の空間周波数の欠陥を検出
するモニターカメラとを有することを特徴とするパター
ン欠陥検出装置。5. A plurality of independent laser devices for generating coherent light, splitting the coherent light from the laser device into two light beams, irradiating one of the light beams to an object to be inspected, and using the other light beam in a liquid crystal space. A half mirror that is incident on the light modulation element, and a signal light reflected on the object to be inspected is incident to form a Fourier transform image, and the reference light from the half mirror is incident on substantially the same area as the Fourier transform image. Liquid crystal spatial light modulator, and a monitor camera that separates and monitors the phase conjugate light reflected from the liquid crystal spatial light modulator, and detects a plurality of spatial frequency defects present in the inspection object. A pattern defect detection device characterized by the above-mentioned.
設けた2枚のガラス基板と、該ガラス基板に挟まれた液
晶層及び光導電層とを有し、該光導電層上に被検査対象
物体のフーリエ変換像が形成されることを特徴とする請
求項3又は5記載のパターン欠陥検出装置。6. The liquid crystal spatial light modulator has two glass substrates provided with transparent electrodes, a liquid crystal layer and a photoconductive layer sandwiched between the glass substrates, and is provided on the photoconductive layer. 6. The pattern defect detection device according to claim 3, wherein a Fourier transform image of the inspection target object is formed.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP21119594A JP3139665B2 (en) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | Pattern defect detection device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21119594A JP3139665B2 (en) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | Pattern defect detection device |
Publications (2)
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| JPH0876673A JPH0876673A (en) | 1996-03-22 |
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Family
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Families Citing this family (3)
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| CN107941470A (en) * | 2017-11-17 | 2018-04-20 | 西安交通大学 | A kind of device and method of measurement space optical modulator Phase Modulation Properties |
Citations (1)
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-
1994
- 1994-09-05 JP JP21119594A patent/JP3139665B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP3043962B2 (en) | 1994-12-14 | 2000-05-22 | シャープ株式会社 | Pattern defect detection device |
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| JPH0876673A (en) | 1996-03-22 |
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