JP2000275594A - 基板検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、被検査基板の欠陥検査を効率よく
行なうことができる基板検査装置を提供する。 【解決手段】マクロ観察用ユニット７とミクロ観察ユニ
ット８を有する観察ユニット６と一体に、ミクロ観察ユ
ニット８を構成するデジタルカメラ９とともに、液晶モ
ニター１０を設け、観察ユニット６の被検査基板３上の
移動とともに、被検査基板３表面をデジタルカメラ９に
より撮像し、液晶モニター１０上に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
で代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の
ガラス基板の欠陥検査に用いられる基板検査装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＦＰＤに用いられるガラス基板の
欠陥検査は、観察対象であるガラス基板表面に照明光を
当て、その反射光の光学的変化から基板表面の傷などの
欠陥部分を目視などで観察するマクロ観察と、マクロ観
察で検出された欠陥部分を顕微鏡などのミクロ観察系で
拡大しモニター上に表示して観察可能にしたものがあ
る。この場合、ミクロ観察系による観察対象の拡大画像
の確認は、観察ユニットから離れた場所に設けられたＴ
Ｖモニターにより行なわれるようになっている。

【０００３】具体的には、特開平９−２５８５５９号公
報に開示されるように、検査対象である被検査基板を保
持する固定された被検査基板保持手段に対し、マクロ観
察系とミクロ観察系を有する観察ユニットをＸ，Ｙ方向
に水平移動可能にして設け、このような観察ユニットを
被検査基板面上に沿ってＸ，Ｙ方向の２次元方向に移動
させることで、被検査基板上の欠陥部に対するマクロ観
察またはミクロ観察を可能にしたものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、ＦＰ
Ｄの大型化にともないガラス基板のサイズは、ますます
大型化の傾向にあるが、このような大型サイズの被検査
基板の欠陥検査において、上述したように固定された被
検査基板保持手段に対して観察ユニットをＸ、Ｙ方向の
２次元方向に水平移動するものによると、被検査基板上
の観察対象が観察者から遠く離れた場所にある場合、目
視のみで欠陥箇所などを探し出すのが困難になる。

【０００５】そこで、このような遠くに離れた観察対象
を容易に観察できるように被検査基板上で観察ユニット
を移動させながらＴＶモニターに写し出して観察対象を
観察することが行なわれている。ところが、上述した特
開平９−２５８５５９号公報にも開示されるように、Ｔ
Ｖモニターは、検査装置から離れた場所に設けられてい
るため、被検査基板上の欠陥箇所に観察ユニットを位置
合わせする際に、ＴＶモニターを見ながら観察ユニット
の位置合わせを行なう必要がある。このように実際の観
察対象の位置とＴＶモニターを交互に見ながら観察対象
が視野の中心に入るように観察ユニットの位置合わせを
行なうと、観察者は、その都度、視線や作業姿勢を変え
なければならないため、検査作業の効率が著しく低下し
てしまうという問題があった。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、被検査基板の欠陥検査を効率よく行なうことができ
る基板検査装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
被検査基板を保持する被検査基板保持手段と、この被検
査基板保持手段に保持された被検査基板面上に沿って移
動可能に設けられた観察ユニットと、この観察ユニット
に設けられ該観察ユニットの移動とともに前記被検査基
板面を撮像する撮像手段と、前記観察ユニットの近傍に
設けられ、前記撮像手段で撮像された前記被検査基板面
の画像を表示する表示手段とにより構成している。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、観察ユニットは、前記被検査基板面上の一
方向に沿って移動可能に設けられた門柱型の観察ユニッ
ト支持手段に、該観察ユニット支持手段の移動方向と直
交する方向に移動可能に設けられることを特徴としてい
る。

【０００９】この結果、本発明によれば、被検査基板に
沿って移動される観察ユニットに対し、表示手段を設け
ることにより、観察ユニットの移動により被検査基板面
を撮像手段により撮像するとともに、撮像された被検査
基板面の画像を表示手段に表示できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。

【００１１】（第１の実施の形態）図１は、本発明が適
用される基板検査装置の概略構成を示している。

【００１２】図において、１は装置本体で、この装置本
体１上には、被検査基板保持手段としてホルダ２を固定
して設けている。このホルダ２は、ＦＰＤに用いられる
ガラス基板のような大型の被検査基板３を載置保持する
もので、周縁部に沿って複数の位置決め部材と基板押さ
え部材を配置し、これら位置決め部材と基板押さえ部材
によりホルダ２上の被検査基板３の位置決めをするとと
もに、脱落しないように吸着保持可能にしている。

【００１３】装置本体１上には、ホルダ２の両側縁に沿
って一対のガイドレール４、４を平行に配置している。
また、ホルダ２上方には、このホルダ２を跨ぐように門
柱型の観察ユニット支持部５を配置し、この観察ユニッ
ト支持部５をガイドレール４に沿って被検査基板３面上
の図示Ｙ軸方向に移動可能に設けている。

【００１４】観察ユニット支持部５には、観察ユニット
６が観察ユニット支持部５の移動方向（Ｙ方向）と直交
する図示Ｘ軸方向に移動可能に支持されている。

【００１５】観察ユニット６には、マクロ観察用ユニッ
ト７とミクロ観察ユニット８を有している。マクロ観察
用ユニット７は、図示しないマクロ照明装置によるマク
ロ照明の下で被検査基板３のマクロ観察を可能にしてい
る。また、ミクロ観察ユニット８は、後述する対物レン
ズ８１および接眼レンズ８ａを有する顕微鏡機能を有し
ている。ここでの顕微鏡機能は、被検査基板３表面の観
察像を、対物レンズ８１を介して取込み、接眼レンズ８
ａにより観察できるようになっている。

【００１６】ミクロ観察ユニット８には、三眼鏡筒を介
して顕微鏡用のＴＶカメラ９を取付けている。接眼レン
ズ８ａの近傍には、ＴＶカメラ９で取り込まれた欠陥画
像を表示する表示部としての小型の液晶モニター１０が
設けられ、ミクロ観察ユニット８の移動とともに、ミク
ロ観察ユニット８の顕微鏡機能により得られる被検査基
板３表面の観察光を、ＴＶカメラ９で撮像し、このＴＶ
カメラ９からの信号を信号処理部で処理し画像データを
生成して液晶モニター１０に表示するようにしている。

【００１７】図２は、ミクロ観察ユニット８の観察光学
系の概略構成を示すもので、対物レンズ８１より入射さ
れる被検査基板３表面の観察光を結像レンズ８２、カメ
ラレンズ８３を通してＴＶカメラ９に入射させ、信号処
理部での信号処理により画像データを生成し、カメラケ
ーブル８４を介して液晶モニター１０に表示させるとと
もに、後述する大画面モニター１２にも出力するように
している。

【００１８】図１に戻って、装置本体１には、観察ユニ
ット支持部５のＹ軸方向の位置座標を検出するＹスケー
ル１３を設け、観察ユニット支持部５には、観察ユニッ
ト６のＸ方向の位置座標を検出するＸスケール１４を設
けている。

【００１９】装置本体１に隣接して制御部１１を有する
大画面モニター１２を設けている。制御部１１は、Ｙス
ケール１３およびＸスケール１４の位置座標の管理や観
察ユニット支持部５および観察ユニット６の移動制御な
ども行い、さらに、ミクロ観察ユニット８の対物レンズ
８１を被検査基板３の欠陥部上に位置させた状態で所定
の指示を与えることで、Ｙスケール１３およびＸスケー
ル１４のデータから欠陥部の位置座標を求めて、この位
置座標を記録するようにしている。また、大画面モニタ
ー１２は、ミクロ観察ユニット８のＴＶカメラ９で撮像
された被検査基板３表面の観察像を表示するものであ
る。

【００２０】次に、以上のように構成した実施の形態の
動作を説明する。

【００２１】まず、被検査基板表面のマクロ観察を行う
場合、観察ユニット支持部５を初期位置に後退させた
後、ホルダ２上に被検査基板３を供給し、この状態で、
位置決め部材と基板押さえ部材により被検査基板３を位
置決めするとともに、脱落しないように吸着保持し、こ
の状態から欠陥検査を開始する。

【００２２】次に、図示しないマクロ照明を点灯し、ホ
ルダ２上の被検査基板３表面上に部分マクロ照明光を照
射する。そして、この状態から、観察ユニット６を観察
ユニット支持部５に沿ってＸ軸方向に直線移動させ、さ
らに観察ユニット支持部５をガイドレール４に沿ってＹ
軸方向に直線移動させて、部分マクロ照明光によりホル
ダ２の被検査基板３上をラスタスキャンしながらマクロ
観察ユニット７で得られる被検査基板３表面をＴＶカメ
ラ９で撮像し、傷や汚れなどの欠陥をマクロ的に液晶モ
ニタ１０に表示する。

【００２３】この場合、マクロ観察ユニット７を用いて
発見された欠陥の中心にマクロ観察ユニット７の視野中
心（光軸）を合わせ、欠陥の座標位置を求め、この座標
位置情報に基づいてミクロ観察ユニット８の視野中心
（光軸）を欠陥の中心に一致させるように観察ユニット
６と観察ユニット支持部５を移動させる。このようにマ
クロ観察ユニット７とミクロ観察ユニット８を切換える
ことにより、マクロ観察ユニット７とミクロ観察ユニッ
ト８より取り込まれる被検査基板３表面の観察像をＴＶ
カメラ９により撮像するとともに、ＴＶカメラ９からの
信号を信号処理部で処理し、図３に示すように液晶モニ
ター１０上に表示する。

【００２４】これにより、被検査基板３上の観察位置
が、観察者から遠く離れた場所にあって目視で欠陥箇所
を観察するのが困難な場合も、マクロ観察ユニット７と
ミクロ観察ユニット８を切換えることにより液晶モニタ
ー１０上でマクロ観察とミクロ観察を行なうことができ
る。

【００２５】そして、この場合、液晶モニター１０は、
観察ユニット６に一体に設けられているため、被検査基
板３上の観察位置確認と液晶モニター１０の画面確認を
交互に行なうのに、観察者は、視線や作業姿勢を大きく
変えることなく行なうことができる。

【００２６】例えばマクロ観察において、観察者が被検
査基板３上で欠陥部を目視により検出すると、液晶モニ
ター１０上で欠陥部の存在を確認し欠陥と判断した場合
には、欠陥の中心にマクロ検査ユニット７の視野中心を
合わせ制御部１１に所定の指示を与える。すると、制御
部１１により、Ｙスケール１３およびＸスケール１４の
データに基づいて被検査基板３上の欠陥部の位置座標が
求められ、この位置座標が記録される。

【００２７】この欠陥部の位置座標に基づいて、ミクロ
観察ユニット８の対物レンズ８１の視野中心に欠陥部が
位置されている。この時、ＴＶカメラ９で撮像された画
像が液晶モニター１０および大画面モニター１２にも写
し出されているので、これらモニター１０、１２上でミ
クロ観察を行なうことができ、詳細なミクロ観察が必要
な場合は、接眼レンズ８での目視観察を行なうことがで
きる。

【００２８】その後、観察者によりマクロ観察を指示す
ると、被検査基板３上は、マクロ照明光の照射範囲に戻
され、マクロ観察による欠陥確認が行える。そして、続
けて、他の欠陥部観察する場合には、上述した操作を繰
り返すことになる。

【００２９】そして、被検査基板３全面について検査が
終了したならば、観察者は、制御部１１に所定の指示を
与え、観察ユニット支持部５を初期位置に復帰させ、ホ
ルダ２から検査済みの被検査基板３を取り除き、新たな
被検査基板３に交換するようになる。

【００３０】なお、マクロ観察ユニット７により被検査
基板３全面に対してマクロ観察を行なって欠陥座標上方
を制御部１１のメモリに記憶した後に各欠陥部について
ミクロ観察ユニット８によるミクロ観察を行う場合に
は、観察ユニット支持部５を初期位置に後退させた状態
から、制御部１１にてメモリに記憶された各欠陥部の座
標データに基づいてミクロ観察ユニット８の対物レンズ
８１をＸ軸方向に直線移動させ、さらに観察ユニット支
持部５をガイドレール４に沿ってＹ軸方向に直線移動さ
せることで、指定された各欠陥部に対物レンズ８１の光
軸を自動的に合わせ顕微鏡によるミクロ観察ができると
同時に、ＴＶカメラ９により、被検査基板３表面が撮像
され、液晶モニター１０および大画面モニター１２に表
示される。

【００３１】従って、このようにすれば、マクロ観察用
ユニット７とミクロ観察ユニット８を有する観察ユニッ
ト６と一体にＴＶカメラ９とともに液晶モニター１０を
設け、観察ユニット６の被検査基板３上の移動ととも
に、被検査基板３表面をＴＶカメラ９により撮像すると
ともに、液晶モニター１０上に表示できるようにしたの
で、被検査基板３上での目視による欠陥位置確認と液晶
モニター１０上での画面確認を交互に行なうのに、観察
者は、視線や作業姿勢を大きく変えることなく行なうこ
とができるようになり、検査作業の効率を飛躍的に向上
させることができる。

【００３２】（第２の実施の形態）図４は、本発明の第
２の実施の形態に適用されるミクロ観察ユニットの観察
光学系の概略構成を示すもので、図２と同一部分には同
符号を付している。

【００３３】この場合、対物レンズ１３１より入射され
る被検査基板３表面の観察光を、結像レンズ１３２、ビ
ームスプリッタ１３３、ＴＶカメラレンズ１３４を通し
てＴＶカメラ９で撮像するとともに、信号処理部での信
号処理により画像データを生成して、大画面モニター１
２に出力し、また、ビームスプリッタ１３３で分割され
た観察光を拡大鏡１３５を通して投影スクリーン１３６
に拡大投影して表示させるようにしている。

【００３４】従って、このようなミクロ観察ユニット８
の観察光学系を採用しても、第１の実施の形態と同様な
効果を期待できる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、被検
査基板に沿って移動される観察ユニットに表示手段を設
け、観察ユニットの移動により被検査基板表面を撮像し
表示手段に表示できるので、観察者は、視線や作業姿勢
を変えることなく、被検査基板上の観察ユニットの位置
と表示手段に表示される被検査基板の画像を交互に確認
しながら傷や汚れなどの欠陥箇所などを探し出すことが
できるようになり、かかる欠陥検査のための作業効率を
飛躍的に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す
図。

【図２】第１の実施の形態に用いられるミクロ観察ユニ
ットの光学系の概略構成を示す図。

【図３】第１の実施の形態に用いられる液晶モニターの
表示例を示す図。

【図４】本発明の第２の実施の形態に用いられるミクロ
観察ユニットの光学系の概略構成を示す図。

【符号の説明】

１…装置本体 ２…ホルダ ２０１…基板押さえ部材 ３…被検査基板 ４…ガイドレール ５…観察ユニット支持部 ６…観察ユニット ７…マクロ観察用ユニット ８…ミクロ観察ユニット ８ａ…接眼レンズ ８１…対物レンズ ８２…結像レンズ ８３…カメラレンズ ８４…カメラケーブル ９…ＴＶカメラ １０…液晶モニター １１…制御部 １２…大画面モニター １３…Ｙスケール １４…Ｘスケール １３１…対物レンズ １３２…結像レンズ １３３…ビームスプリッタ １３４…ＴＶカメラレンズ １３５…拡大鏡 １３６…投影スクリーン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査基板を保持する被検査基板保持手
   段と、 この被検査基板保持手段に保持された被検査基板面上に
   沿って移動可能に設けられた観察ユニットと、 この観察ユニットに設けられ該観察ユニットの移動とと
   もに前記被検査基板面を撮像する撮像手段と、 前記観察ユニットの近傍に設けられ、前記撮像手段で撮
   像された前記被検査基板面の画像を表示する表示手段と
   を具備したことを特徴とする基板検査装置。
2. 【請求項２】 観察ユニットは、前記被検査基板面上の
   一方向に沿って移動可能に設けられた門柱型の観察ユニ
   ット支持手段に、該観察ユニット支持手段の移動方向と
   直交する方向に移動可能に設けられることを特徴とする
   請求項１記載の基板検査装置。