(57)【要約】【課題】多層平板状被検査体の各層別の明るさに関するデータの分布を求めることにより、異物等の欠陥の存在する層を特定する。【解決手段】平面視において欠陥の位置が確認されている被検査体２の同欠陥を含む被測定部位に光を照射し、被検査体２に対向したＣＣＤカメラ６を被検査体２に接近させながら、ＣＣＤカメラ６によって、前記被測定部位の各層の鉛直方向の画像データを連続的に取込み、この画像データに基づいて同被測定部位の各層の鉛直方向の明るさに関するデータの分布を求め、前記各層の明るさに関するデータの分布と、予め求められている基準検査体の被検査体２の被測定部位に対応する部位の各層の鉛直方向の明るさに関するデータの分布とを比較し、欠陥が存在する被検査体２の層を特定する。【選択図】  図１
2006133042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する多層平板状被検査体の被測定部位に光を照射して、
同多層平板状被検査体に対向して設けられた撮影手段により、前記被測定部位の各層についての直角方向の画像データを連続的に取込んでから、
前記の連続的に取り込まれた画像データに基づいて前記被測定部位の各層についての直角方向の明るさに関するデータの分布を求め、
ついで前記各層についての直角方向の明るさに関するデータの分布と、予め求められている無欠陥の多層平板状基準検査体の前記被測定部位に対応した部位における各層についての直角方向の明るさに関するデータの分布とを比較することにより、前記多層平板状被検査体の被測定部位における欠陥の有無を特定することを特徴とする、光透過性を有する多層平板状被検査体の欠陥検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶基板等の光透過性を有する多層平板状被検査体のキズや異物等の欠陥を内包する層を特定するための欠陥検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶基板等の製造過程において、キズの発生や異物混入等の欠陥が発生する場合があり、これらの欠陥を検出して修正することが必要となる。
従来、これら欠陥の検出のため液晶基板の被検査部位に検査用の光を照射し、その被検査部位の欠陥部分からの散乱光をＣＣＤカメラ等によって撮影した画像データを画像処理し、液晶基板の平面視における欠陥位置を検出する方法（特許文献１）が開示されている。
また、上記液晶基板の被検査部位の下面から光を照射し、その被検査部位の欠陥からの透過光をＣＣＤカメラ等によって撮影した画像データを画像処理し、欠陥位置を検出する検査方法（特許文献２）が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−０３８７５３号公報
【特許文献２】特開平０９−０３３４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記欠陥は、前記被検査部位の表面に存在する場合（図２ａ）と同被検査部位における各層の層内に存在する場合（図２ｂ）とがあり、前記層内に存在する微小な欠陥の場合、前記従来技術（特許文献１）では、この欠陥部分からの十分な散乱光が得られず、検出が困難であった。
また、前記従来技術（特許文献２）では、平面視における欠陥位置を検出することが可能であるが、前記被検査部位の表面に存在する欠陥と、各層の内部に存在する欠陥とが区別できないため、これらの欠陥部分を顕微鏡を用いて確認することが必要となり、作業時間が長引くという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、このような問題点に対処するため、光透過性を有する多層平板状被検査体の欠陥検出に際して、その内部欠陥の存在する層を特定することができるようにした方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するために、本発明の光透過性を有する多層平板状被検査体の欠陥検出方法は、光透過性を有する多層平板状被検査体の被測定部位に光を照射して、同多層平板状被検査体に対向して設けられた撮影手段により、前記被測定部位の各層についての直角方向の画像データを連続的に取込んでから、前記の連続的に取り込まれた画像データに基づいて前記被測定部位の各層についての直角方向の明るさに関するデータの分布を求め、ついで前記各層についての直角方向の明るさに関するデータの分布と、予め求められている無欠陥の多層平板状基準検査体の前記被測定部位に対応した部位における各層についての直角方向の明るさに関するデータの分布とを比較することにより、前記多層平板状被検査体の被測定部位における欠陥の有無を特定することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の光透過性を有する多層平板状被検査体の欠陥検出方法によれば、被検査体の被測定部位の各層についての直角方向の明るさに関するデータの分布と、予めメモリ等に記憶されている前記無欠陥の基準検査体の対応する部位における各層についての直角方向の明るさに関するデータの分布とを比較することによって、欠陥の存在する被検査体の層を特定することができる。
すなわち、前記被測定部位において欠陥が存在する部位の各層についての直角方向の明るさに関するデータの分布が、前記基準検査体の対応する部位における各層についての直角方向の明るさに関するデータの分布と異なるため、被検査体において欠陥の存在する層が容易に判別され検出されるようになる、という優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
水平に置かれた多層平板状被検査体について欠陥が存在する層の特定を能率よく容易に行うため、被検査体の被測定部位における各層の鉛直方向の画像データから、同各層の鉛直方向の明るさに関するデータの分布を求め、無欠陥の多層平板状基準検査体について予め求めてある各層の鉛直方向の明るさに関するデータの分布と比較する操作が行われる。
【実施例１】
【０００８】
以下、本発明の実施例としての光透過性を有する多層平板状被検査体の欠陥検出方法について、図面を参照して説明する。
まず、本発明の実施例１の光透過性を有する多層平板状被検査体の欠陥検出方法に係る装置について説明すると、図１に示すように、欠陥検出装置１は、平板状の被検査体２を水平に載置する架台３と、同架台３をＸ軸方向及びＹ軸方向（紙面に鉛直の方向）に移動可能にする移動手段１３とを備えるほか、被検査体２に対向して設けられた対物レンズ４と、この対物レンズ４と同軸に設けられた結像レンズ５と、この結像レンズ５の結像位置に受光面を有するように設けられた被検査体２の被測定部位の画像を取込むための撮影手段としてのＣＣＤカメラ６と、対物レンズ４の鉛直方向の光軸７と被検査体２との交点９を含む被測定部位に検査用の光Ｌを照射する光量調節可能な照明手段８とからなる光学系１１とを備えている。
【０００９】
また欠陥検出装置１には、光学系１１を一体的に被検査体２の鉛直方向（光軸７と平行なＺ軸方向）に移動可能にするＺ軸方向移動手段１０と、光学系１１のＺ軸方向の位置を検出する位置検出器１２と、ＣＣＤカメラ６によって取込まれた被検査体２の被測定部位の画像データを処理するための測定装置１４とが設けられている。
【００１０】
そして、測定装置１４は、ＣＣＤカメラ６で撮影して得られた被検査体２の各層の鉛直方向のアナログ画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１５と、このＡ／Ｄ変換器１５からの前記デジタル信号を記憶する画像メモリ１６Ａと、この画像メモリ１６Ａに取り込まれた前記デジタル信号を読み出して同デジタル信号から前記各層の鉛直方向の明るさに関するデータを作成し同データの分布を求める演算器１７と、前記基準検査体の各層の鉛直方向の明るさに関するデータの分布を記憶させた基準メモリ１６Ｂとを備えて構成される。
【００１１】
また、演算器１７からの被検査体２の各層の鉛直方向の明るさに関するデータの分布と基準メモリ１６Ｂより取り出した前記基準検査体の各層の鉛直方向の明るさに関するデータの分布とを表示できる表示器１８とが設けられている。
【００１２】
なお、前記の明るさに関するデータとは、前記撮影手段（ＣＣＤカメラ６）で取り込まれる画像内に存在する明部と暗部との輝度差（コントラスト）を数値化したデータを意味し、またデータの分布とは、前記撮影手段（ＣＣＤカメラ６）の移動方向（図１のＺ軸方向）の前記明るさに関するデータの変化の状態（例えば、図５ａ，図５ｂ参照）を意味するものであり、以下においても同じである。
【００１３】
次に、上記構成を備えた欠陥検出検査装置１の作用とともに、同欠陥検出装置１によって実施される本発明の実施例１に係る被検査体の欠陥検出方法について、図１〜図７を参照して説明する。
本実施例１の欠陥検出方法では、被検査体２の欠陥検出を行う前の準備工程として、図３に示すように、前記基準検査体を架台３にセットし(ステップ１)、架台移動手段１３を用いて架台３をＸＹ方向に移動させ（ステップ２）、各位置につき照明手段８によって光を照射し、光学系１１をＺ軸方向移動手段１０によって前記基準検査体に連続的に接近させながら、ＣＣＤカメラ６によって撮影し、前記各位置における各層の鉛直方向の画像データを取り込み（ステップ３）、その画像データをＡ／Ｄ変換器１５によりデジタル信号に変換してメモリ１６Ａに記憶させ（ステップ４）、その記憶させた前記各層の鉛直方向の画像データを演算器１７に取り込んで、前記基準検査体の各層の鉛直方向の明るさに関するデータの分布を求め(ステップ５)、その結果をメモリ１６Ｂに記憶させる（ステップ６）。
上記準備工程の完了後は前記基準検査体を架台３から取り外し、メモリ１６Ａの記憶内容を削除（リセット）しておく(ステップ７)。
【００１４】
前記分布は、前記基準検査体内に異物等が存在しないため、ＣＣＤカメラ６によって取り込まれる画像のコントラストが各被撮影面（例えば各層の境界面などの前記ＣＣＤカメラ６のピントが合う面）以外では大きくならず、明るさに関するデータの分布は図５ａのようになる。
【００１５】
次に、本実施例１の欠陥検出方法における検査工程は、図４に示すように、平面視において欠陥位置が明確にされている被検査体２を架台３に載せる。(ステップ１０)
そして、上記欠陥位置が対物レンズの光軸７の直下になるように、架台移動手段１３を用いて架台３をＸＹ方向に移動させる。（ステップ１１）
この状態で、光学系１１をＺ軸方向移動手段１０によって被検査体２に連続的に接近させながら、ＣＣＤカメラ６によって被検査体２の被測定部位の撮影を実施する。（ステップ１２）
そして、ＣＣＤカメラ６によって鉛直方向に連続的に撮影された被検査体２の被測定部位の画像データをＡ／Ｄ変換器１５によってデジタル信号に変換し、メモリ１６Ａに記憶させる。（ステップ１３）
【００１６】
ついで、メモリ１６Ａに記憶されたデジタル信号を演算器１７に取り込んで、同デジタル信号から被検査体２の被測定部位の各層の鉛直方向の明るさに関するデータを作成し、このデータから被検査体２の被測定部位の各層の鉛直方向の前記明るさに関するデータの分布を求める。（ステップ１４）
被検査体２の欠陥が異物による場合、同欠陥部分にＣＣＤカメラ６のピントが合うため、欠陥の存在する層における明るさに関するデータの分布は例えば図５ｂのようになる。  なお、図５ａおよび図５ｂの縦軸はＺ軸方向位置検出器１２によって検出された光学系１１のＺ軸方向の位置を示すものである。
【００１７】
ついで、演算器１７によって求められた被検査体２の被測定部位の各層の鉛直方向の明るさに関するデータの分布と、前記準備工程で得られている基準検査体の被検査体２の被測定部位に対応した部位の各層の鉛直方向の明るさに関するデータの分布（図５ａ）とを表示器１８に表示する（ステップ１５）。
【００１８】
さらに、表示器１８に表示された明るさに関するデータの分布を作業者が目視で確認し、前記基準検査体の各層の鉛直方向の明るさに関するデータの分布との差異が基準を超えている場合は、被検査体２の被測定部位の層に欠陥が存在すると判断される。(ステップ１６)
【実施例２】
【００１９】
前述の実施例１では、演算器１７によって求められた明るさに関するデータの分布を、表示器１８に直接表示する構成としたが、図６に示すごとく、演算器１７によって求められた被検査体２の各層の鉛直方向の明るさに関するデータの分布と、前記準備工程で得られている基準検査体の被検査体の被測定部位に対応した部位の各層の鉛直方向の明るさに関するデータの分布とを比較判定器１９によって比較し、その結果を表示器１８に表示する構成としてもよい。
【００２０】
実施例２では、図６に示される構成を有する欠陥検出検査装置１Ａによる被検査体２の欠陥検出方法が、図７に示す工程により実施されるが、ステップ１からステップ５までの工程は実施例１と同じである。
すなわち、本実施例２では、演算器１７によって求められた被検査体２の被測定部位の各層の鉛直方向の明るさに関するデータの分布（例えば図５ｂ）と、前記準備工程で得られている前記基準検査体の被検査体２の被測定部位に対応した部位の各層の鉛直方向の明るさに関するデータの分布（例えば図５ａ）とを、比較判定器１９に供給し、同比較判定器１９で両者の各層の鉛直方向の明るさに関するデータのピーク値を比較し（ステップ１５′）、そのピーク値が異なる被検査体２の被測定部位の層が欠陥の存在する層であるとして認定し、その層の位置を表示器１８に表示する。（ステップ１６）
【００２１】
実施例２の欠陥検出検査装置１Ａを用いる方法では、欠陥の有無についての判定が作業者の目視によらないため、作業者の個人差が生じにくいこと、そして判定を迅速に行うことができるという効果が得られる。
【００２２】
なお、上述の各実施例１，２の欠陥検出方法においては、対物レンズ４と結像レンズ５を有する光学系１１を用いているが、結合レンズ５の代わりにＣＣＤカメラ６のレンズを用いてもよい。
また、被検査体２と光学系１１とのＸＹ軸方向における相対移動手段は、前述の構成に限らず、被検査体２の架台３を固定し光学系１１を移動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１に係る被検査体の欠陥検出方法を実施するための欠陥検出装置の概略構成を示す説明図である。
【図２ａ】被検査体の表面に存在する異物の一例を示す説明図である。
【図２ｂ】被検査体の一つの層内に存在する異物の一例を示す説明図である。
【図３】図１の装置における被検査体の欠陥検出方法の準備工程を示す説明図である。
【図４】図１の装置における被検査体の欠陥検出方法の検査工程を示す説明図である。
【図５ａ】基準検査体の層の明るさに関するデータの分布の一例を表すグラフである。
【図５ｂ】被検査体の層の明るさに関するデータの分布の一例を表すグラフである。
【図６】本発明の実施例２に係る被検査体の欠陥検出方法を実施するための欠陥検出装置の概略構成を示す図である。
【図７】図６の装置における被検査体の欠陥検出方法の検査工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１，１Ａ  欠陥検出装置
２  被検査体
３  架台
４  対物レンズ
５  結像レンズ
６  ＣＣＤカメラ
７  対物レンズの光軸
８  照明手段
９  対物レンズの光軸と被検査体の交点
１０  光学系のＺ軸方向移動手段
１１  光学系
１２  光学系のＺ軸方向位置検出器
１３  架台移動手段
１４  測定機
１５  Ａ／Ｄ変換器
１６Ａ  メモリ
１６Ｂ  メモリ
１７  演算器
１８  表示器
１９  比較判定器
【図１】
2006133042.tif 000003
【図２ａ】
2006133042.tif 000004
【図２ｂ】
2006133042.tif 000005
【図３】
2006133042.tif 000006
【図４】
2006133042.tif 000007
【図５ａ】
2006133042.tif 000008
【図５ｂ】
2006133042.tif 000009
【図６】
2006133042.tif 000010
【図７】
2006133042.tif 000011