IQ-Technology

　HS-730は従来機種IQ-530の特長をそのままに、業界初のサブミクロンの検出感度と超高速検査速度を実現したものであり、低温・高温p-Si（ポリシリコン）プロセスなど、より微細な異物検査を求められる工程や、大型ガラス基板を採用し検査時間の短縮が要求される工程の検査ニーズに応える、正に「次世代異物検査装置」である。

　
Mie散乱理論に依ればサブミクロンの領域では、粒子からの散乱光の大きさは粒径の３～４乗に反比例して急激に小さくなることが知られている。例えば、１μｍの大きさの粒子に比べて0.3μｍの粒子からの散乱光は、1/40～1/120に激減することになる。このためHS-730では、基本的な検査方式や装置構成はIQ-530と同じであるが、高感度検査を実現するために最新の高出力半導体レーザや高感度ラインセンサを採用すると共に、SN比の高い検出光学系と信号処理システムを新たに開発した。更に、高速検査に対応するためにリニアステージを採用するなど、基本構成ユニットを一新している。

　その他、検出感度の向上に伴い、装置清浄度についても細部にわたって改善を図り、クラス10の装置内クリーン度を実現している。また、IQ-530で高い評価を得ていたレビュー機能に関しても、観察倍率を4000倍まで引き上げると共に、オートフォーカス機能の搭載を可能とするなど、大幅な機能強化を図った。

　図２はHS-730のサブミクロン検出感度を検証したデータである。

(1)は標準粒子未散布のガラス基板、(2)は0.3μｍの標準粒子を散布したガラス基板、(3)は0.5μｍの標準粒子を散布したガラス基板を、それぞれHS-730で検査した時の異物マップと粒径ヒストグラムを示したものである。

　0.3μｍ、0.5μｍ、いずれの標準粒子散布基板においても、散布粒子に対応した粒径ヒストグラムのピークが明瞭に捉えられており、0.3μｍまでの最小検出感度と、それに対応した十分な検出分解能を備えていることが確認できる。


（１）未散布ガラス基板	（２）0.3μm粒子散布ガラス基板	（３）0.5μm粒子散布ガラス基板

　サブミクロンの検出感度で異物検査を行うことの有用性を示すデータを図３、図４に示す。

　図３は洗浄済みのガラス基板を、従来の１μｍの検出感度で検査した時の結果と、0.3μｍの検出感度で検査した時の結果を比較したものである。高感度（0.3μｍ）検査において、従来感度では検出できなかった放射状の異状痕（ブロー乾燥時のミストの再付着ではないかと思われる）が検出されていることが分かる。

　図４は洗浄条件の異なる２枚のガラス基板を、従来感度と0.3μｍ感度で測定し、それぞれの検査結果を比較したものである。従来感度で測定した検査結果では、２枚のガラス基板の間に何ら差異が認められなかったにもかかわらず、0.3μｍ感度で測定した検査結果では、異物の付着状況に極めて大きな差が認められる結果となった。
　

　これらの結果は、２つの意味で新たな知見を与えるものである。ひとつは、これまで常識となっていた「ガラス基板上の異物の付着分布はポアソン分布に従っており、よって１μｍ以上の異物の付着状況が同じであれば、それ以下の異物の付着状況もほぼ同じであると考えることができる」という定説が全く覆されたこと。もうひとつは、１μｍ以上の大きさの異物と、それ以下の大きさの異物とでは、最適な洗浄方法や洗浄条件が異なるという事実が明らかになったことである。　

　図３、図４、いずれのデータも、工程管理に与える影響は大きく、サブミクロン感度を有する異物検査装置の出現によって初めて明らかになった衝撃的なデータといえる。

　この他にも、サブミクロン感度の実現により、従来の検出感度では捉えることの出来なかったメタル膜基板上の微小なグレインの存在が明らかになったり、あるいはガラス基板メーカの違いによる比較データなどの貴重なデータが得られている。

参考文献
　　１）林：次世代異物検査装置HS-730の開発、月刊ディスプレイ、12月号、pp.28-36、（2001）


図３　サブミクロン検査の有用性（１）