(57)【要約】【課題】任意の傾斜角度に回動させたステージ部上の基板に対し、目視によるマクロ検査と顕微鏡によるミクロ検査を同時に行える外観検査装置及び外観検査方法を提供する。【解決手段】薄板状の基板１に光を照射する照明部２と、基板１を保持し照明部２の照明下において目視観察に適した傾斜角度に回動可能とされたステージ部３とを備える外観検査装置Ａにおいて、基板１の表面１ａを詳細観察するための顕微鏡４ａと、顕微鏡４ａにより取得された画像を撮像するＣＣＤカメラ４ｂとを備え、目視観察に適した傾斜角度で保持されたステージ部３上の基板１を目視観察して検知された欠陥部分に顕微鏡４ａを移動可能とする顕微鏡部４が備えられている。【選択図】図１
2008175548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板状の基板に光を照射する照明部と、前記基板を保持し前記照明部の照明下において目視観察に適した傾斜角度に回動可能とされたステージ部とを備える外観検査装置において、
前記基板の表面を詳細観察するための顕微鏡と、該顕微鏡により取得された画像を撮像するＣＣＤカメラとを備え、前記傾斜角度で保持された前記ステージ部上の前記基板を目視観察して検知された欠陥部分に前記顕微鏡を移動可能とする顕微鏡部が備えられていることを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の外観検査装置において、
前記顕微鏡部は、前記基板を挟んで平行となるように設けられた一対のＸ軸軌道部と、該Ｘ軸軌道部に沿って移動可能に設けられたＹ軸軌道部とを有し、前記顕微鏡と前記ＣＣＤカメラとが前記Ｙ軸軌道部に沿って移動可能に取り付けられていることを特徴とする外観検査装置。
【請求項３】
請求項１記載の外観検査装置において、
前記顕微鏡部が、複数の棒状のアームが連結されるとともに回動自在とされる多関節アームロボットを有し、該多関節アームロボットに前記顕微鏡と前記ＣＣＤカメラが取り付けられていることを特徴とする外観検査装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか記載の外観検査装置において、
前記傾斜角度に回動した前記ステージ部の傾斜角度データと、前記照明下において目視観察された前記基板の欠陥部分の位置座標データとを取得し、前記傾斜角度データと前記位置座標データとをもとに、前記顕微鏡を移動制御するコンピュータ部を備えていることを特徴とする外観検査装置。
【請求項５】
光源を備える照明部からステージ部に保持された薄板状の基板に照明光を照射し、前記ステージ部を目視観察に適した傾斜角度に立ち上げ、前記基板に対する前記照明光の反射光または透過光により前記基板表面を目視観察するとともに、前記目視観察により検知された欠陥部分を詳細観察する外観検査方法において、
前記目視観察で前記基板表面の欠陥部分を検知した段階で、前記ステージ部を前記傾斜角度に固定した状態で前記基板の表面を詳細観察するための顕微鏡と、該顕微鏡により取得された画像を撮像するＣＣＤカメラとを前記基板表面の欠陥部分に移動させ、前記表面の詳細観察を行うことを特徴とする外観検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ装置等に用いられるガラス基板の外観検査装置および外観検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板（以下、基板という）の検査では、基板に照明光を照射し、その反射光または透過光を観察者が目視によって観察し、基板の表面上の欠陥の有無を検査している。この種の外観検査は、いわゆるマクロ検査と称され、基板の表面に例えば傷が生じている場合には、照射された光がその欠陥で乱反射し、他の正常な部分とは異なって見える。この種の外観検査に用いられる外観検査装置には、基板にマクロ照明光を照射させつつ、基板を保持するステージ部を回動させ、欠陥種類ごとに目視観察し易い傾斜角度に立ち上げて検査するものや、基板を保持するステージ部を所定の傾斜角度に固定し、基板の上方よりマクロ照明光を一定の入射角で照射して検査するものがある。
【０００３】
一方、マクロ検査で乱反射光が検知された場合には、乱反射光を発する基板表面の欠陥部分を、実体顕微鏡で拡大して詳細観察し、目視のマクロ検査で発見された欠陥部分が傷など基板製造に問題となる真の欠陥かを確認している。この顕微鏡を用いた詳細観察は、いわゆるミクロ検査と称されている。回動するステージ部を備えた外観検査装置には、マクロ検査で乱反射光が検知された段階で、基板を保持するステージ部をほぼ垂直に立ち上げ、このステージ部を観察者側まで移動し、観察者側にＸＹ方向に移動可能に設けられた顕微鏡を用いて詳細観察を行うものがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００４】
また、ほぼ水平に固定されたステージ部の上面側に、直交するＸ軸方向の軌道部とＹ軸方向の軌道部とを設け、顕微鏡とＣＣＤカメラとがステージ部に載置された基板の面積範囲内を自由に移動できるようにし、基板の全表面の詳細観察を可能にした外観検査装置も存在する（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１４６４９号公報
【特許文献２】特開平１１−９４７５４号公報
【特許文献３】特開平１０−３００６７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ステージ部をほぼ垂直に立ち上げて観察者側に移動して詳細観察を行う場合には、このステージ部を立ち上げることにより目視で確認された欠陥部分からの乱反射光が消えてしまい、目視で発見した欠陥部分に顕微鏡を合わせることができなくなるという問題があった。また、ステージ部を垂直に立ち上げた後、観察者側に移動して詳細観察を行うため、検査に時間が掛かるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情を鑑み、任意の傾斜角度に回動させたステージ部上の基板に対し、目視によるマクロ検査と顕微鏡によるミクロ検査を同時に行える外観検査装置及び外観検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００８】
本発明は、薄板状の基板に光を照射する照明部と、前記基板を保持し前記照明部の照明下において目視観察に適した傾斜角度に回動可能とされたステージ部とを備える外観検査装置において、前記基板の表面を詳細観察するための顕微鏡と、該顕微鏡により取得された画像を撮像するＣＣＤカメラとを備え、前記傾斜角度で保持された前記ステージ部上の前記基板を目視観察して検知された欠陥部分に前記顕微鏡を移動可能とする顕微鏡部が備えられていることを特徴とする。
【０００９】
この発明に係る外観検査装置においては、目視検査により欠陥部分が検知された段階で、ステージ部を移動させることなく、任意の傾斜角度で保持された基板上の欠陥部分に、顕微鏡とＣＣＤカメラとを配置させることができる。
【００１０】
また、本発明は、光源を備える照明部からステージ部に保持された薄板状の基板に照明光を照射し、前記ステージ部を目視観察に適した傾斜角度に立ち上げ、前記基板に対する前記照明光の反射光または透過光により前記基板表面を目視観察するとともに、前記目視観察により検知された欠陥部分を詳細観察する外観検査方法において、前記目視観察で前記基板表面の欠陥部分を検知した段階で、前記ステージ部を前記傾斜角度に固定した状態で前記基板の表面を詳細観察するための顕微鏡と、該顕微鏡により取得された画像を撮像するＣＣＤカメラとを前記基板表面の欠陥部分に移動させ、前記表面の詳細観察を行うことを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る外観検査方法においては、目視観察で基板上の欠陥部分を検知した段階で、ステージ部を所定の傾斜角度に固定した状態で、顕微鏡部を基板上の欠陥部分に移動させることができるため、ステージ部を移動させずに詳細観察を行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の外観検査装置及び外観検査方法によれば、目視観察により基板上の欠陥部分が検知された段階で、ステージ部を移動させることなく、顕微鏡とＣＣＤカメラとを欠陥部分に配置させることができる。これにより、基板上の欠陥部分を見失うことなく、確実に詳細観察を行うことができる。また、ステージ部を観察者側に移動する必要がないため、検査に要する時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１から図２を参照し、本発明の第１実施形態に係る外観検査装置および外観検査方法について説明する。
【００１４】
本発明の第１実施形態は、図１に示すような、例えば液晶ディスプレイなどのＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）を多面取りして製造する際に用いられるマザーガラス基板１（以下、基板という）の検査を行う外観検査装置Ａに関するものである。この外観検査装置Ａは、例えばメタルハライドランプなどの光源２ａと、光源２ａから出射される光を偏向するミラー２ｂと、ミラー２ｂにより偏向された光を収束し、収束した光を基板１の表面１ａの全面あるいは一部の広い検査領域に照射させる例えばフレネルレンズなどの収束レンズ２ｃとからなる照明部２と、基板１を保持し目視観察に適した傾斜角度に回動可能とされたステージ部３と、ステージ部３に保持された基板１の表面１ａを顕微鏡４ａとＣＣＤカメラ４ｂとにより詳細観察可能とされた顕微鏡部４とから構成されている。ここで、照明部２と、ステージ部３と、顕微鏡部４とは、観察者５側に開口部６ａを有する略矩形箱状の外郭体６の内部６ｂに納められている。
【００１５】
照明部２は、例えば矩形薄板状に形成されたミラー２ｂが、光源２ａの出射光軸上に設けられるとともに、回転軸２ｄに接続され、回転軸２ｄが例えばモータなどの駆動手段２ｅに接続されることにより、光源２ａから出射される光を収束レンズ２ｃ側に偏向させることが可能とされている。ミラー２ｂを回動させることにより、収束レンズ２ｃによって収束された照明光の光軸Ｏ１を変化させることができ、基板１に照射される照明光の照射位置を変えることができる。よって、この外観検査装置Ａは、例えば大きな基板１を検査する場合に、照明光を基板１に対して走査することにより基板１の全面をマクロ照射して検査することができる。
【００１６】
ステージ部３は、矩形枠状に形成され、下端３ａが、外郭体６の観察者５側の一側面６ｄに平行に延設されて基台７に支持された回転軸８に連結されて回転可能に支持されている。この回転軸８には、モータなどの駆動手段１４が接続され、操作部１３の駆動スイッチ１３ａやジョイスティック１３ｂの操作により、照明光下においてステージ部３が水平姿勢からマクロ検査に適した所定の傾斜角に回動される。また、ステージ部３は、例えばその厚さ方向に貫通する図示せぬ矩形状の開口部が設けられ、この開口部の周縁部に沿って吸着パッドが設けられ、各吸着パッドに真空ポンプなどの真空吸引手段が接続されて、表面３ｂに載置された基板１を吸着保持することができる。また、ステージ部３の開口内には、基板１を水平に保持する棒状部材が所定間隔をもって配置され、各棒状部材の上に基板１を吸着支持する支持ピンが設けられている。
【００１７】
顕微鏡部４は、図２に示すように、矩形枠状の矩形枠部４ｃと、矩形枠部４ｃの表面４ｄに設けられたＸＹ軌道部９と、ＸＹ軌道部９によりＸＹ方向に移動可能とされた顕微鏡４ａとを主な構成要素としている。矩形枠部４ｃは、図１から図２に示すように、ステージ部３の回転軸８に連結され、ステージ部３の表面３ｂ側に斜めに突設された斜材１０に、下端４ｅ側の一端辺４ｅが接続され、回転軸８の軸線Ｏ２中心に回動可能（矢印ｂ方向）に支持されている。また、矩形枠部４ｃの内方に形成された矩形状の開口部４ｆは、ステージ部３に保持された基板１の面積よりもその面積が大とされている。この開口部４ｆは、図１に示すように観察に適した傾斜角度に固定された基板１に対して照明部２からの照明光によって影が生じない開口面積であればよい。また、開口部４ｆの上端４ｇの内側に傾斜部を設けることにより、開口面積を小さくすることができる。ここで、ステージ部３と顕微鏡部４とが接続される回転軸８は、駆動手段１４の駆動によって、ステージ部３と顕微鏡部４とをそれぞれ単独で回動可能とする。
【００１８】
ＸＹ軌道部９は、開口部４ｆを挟んで上下に平行に設けられたＸ軸軌道部９ａ、９ａと、このＸ軸軌道部９ａ、９ａ上にＸ方向に移動可能に設けられたＹ軸軌道部９ｂとを備えている。Ｘ軸軌道部９ａは、矩形枠部４ｃの上端４ｇ側と下端４ｅ側の表面４ｄにそれぞれ一条ずつ上端４ｇ側と下端４ｅ側の端辺４ｇ、４ｅに基板１を挟むように平行して設けられる。Ｙ軸軌道部９ｂは、照明部２からの照明光の入射方向と平行となるようにＸ軸軌道部９ａに直交して一条設けられている。このＹ軸軌道部９ｂは、Ｘ軸軌道部９ａの軸線に沿って図示しないリニアモータなどの駆動手段により移動可能に支持されている。さらに、Ｙ軸軌道部９ｂ上には、Ｙ軸軌道部９ｂに沿って図示しないリニアモータなどの駆動手段により顕微鏡４ａが移動可能に設けられている。顕微鏡４ａには、対物レンズにより拡大された画像を撮像するＣＣＤカメラ４ｂが取り付けられている。このとき、顕微鏡４ａは、矩形枠部４ｃの下面４ｋに画像中心軸Ｏ５が直交するように配され、下面４ｋ側に配された基板１の表面を所定の倍率に拡大して詳細観察可能とされている。また、Ｘ軸軌道部９ａとＹ軸軌道部９ｂとを備えるＸＹ軌道部９には、例えば図示せぬリニアスケールが取り付けられており、このリニアスケールは後述するコンピュータ部１１に接続され、リニアスケールから送られる信号をコンピュータ部１１が受け取ることにより、顕微鏡部４（顕微鏡４ａ）のＸＹ方向の移動量が制御される。
【００１９】
この顕微鏡部４の構成においては、矩形枠部４ｃが回転軸８に斜材１０を介して接続されていることにより、任意の傾斜角度θ１で保持されたステージ部３上の基板１に対し、矩形枠部４ｃが平行に配置可能とされる。また、Ｙ軸軌道部９ｂがＸ軸軌道部９ａ、９ａ上を移動可能とされ、且つ顕微鏡４ａおよびＣＣＤカメラ４ｂがＹ軸軌道部９ｂ上を移動可能とされているため、この顕微鏡４ａによって基板１全面の観察が可能となり、顕微鏡４ａの画像をＣＣＤカメラ４ｂによって撮像することができる。
【００２０】
さらに、外観検査装置Ａの観察者５側には、ステージ部３の傾斜角度θ１データおよび基板１の表面１ａの欠陥座標データを取得し、顕微鏡部４の移動を制御するコンピュータ部１１と、顕微鏡４ａの画像を撮像するＣＣＤカメラ４ｂとコンピュータ部１１とに接続され、ＣＣＤカメラ４ｂからの画像およびコンピュータ部１１からの情報を表示する表示部１２と、コンピュータ部１１に接続され、ステージ部３や顕微鏡部４、照明部２などを操作する駆動スイッチ１３ａやジョイスティック１３ｂを備える操作部１３とが設けられている。ここで、コンピュータ部１１は、少なくともＡ／Ｄ変換器とメモリ部のインターフェース部とが設けられたものである。
【００２１】
ここで、図１に示すように、この外観検査装置Ａは、照明部２から基板１に照明光が照射され、照射された照明光が基板１の表面１ａに生じた欠陥により乱反射され、この乱反射光を観察者５が検知して基板１表面１ａの欠陥を検出するものである。このとき、例えば基板１の表面１ａに生じた傷や塵埃付着などの欠陥の方向性によって、それぞれの欠陥からの反射条件が異なるため、ステージ部３を微少に揺動（矢印ａ方向）させ、照明部２から基板１に照射される光の入射角θ２を随時変化させることで、基板１に生じたそれぞれの欠陥を検知することができる。
【００２２】
ついで、上記の構成からなる外観検査装置Ａにおいて基板１を検査する方法について説明する。
【００２３】
図１から図２に示すように、はじめに、ステージ部３の表面３ｂの基準位置に基板１を載置し保持させるとともに、基板１の原点座標の取得を行い、図１に示すように、ステージ部３を観察者５が目視観察し易い傾斜角に立ち上げる。ついで、操作部１３の操作により、照明部２の光源２ａから光を出射させミラー２ｂと収束レンズ２ｃを介して、照明光をステージ部３上の基板１に照射する。このとき、図１に示すように、ステージ部３に保持された基板１が大きく、収束レンズ２ｃにより収束された照明光が基板１全面を照射できない場合には、ミラー２ｂを回転駆動し、ミラー２ｂで反射した照明光を基板１上で、観察者５に対して前後方向に走査する。
【００２４】
観察者５は、操作部１３のジョイスティック１３ｂを操作し駆動手段１４を正反転させることにより、ステージ部３を揺動させる。このステージ部３を揺動させている状態で、観察者５は、基板１の表面１ａを目視で観察し続け、例えば乱反射光を検知した時点で、照明下において基板１上の欠陥が見えやすい傾斜角度θ１にステージ部３を固定させる。ここで、例えばレーザーポインターなどを用い、乱反射光を発する位置（欠陥位置）の座標取得を行い、このときのステージ部３の傾斜角度θ１データと欠陥部分の位置座標データとがコンピュータ部１１に入力される。
【００２５】
ついで、観察者５が操作部１３を操作し、ステージ部３の傾斜角度θ１データと欠陥部分の位置座標データを取得したコンピュータ部１１によって、回転軸８に接続された駆動手段が自動的に駆動され、ほぼ垂直に静置された顕微鏡部４がステージ部３に近づくように移動する。このとき、ステージ部３は欠陥部分を検知可能な任意の傾斜角度θ１で保持されている。顕微鏡部４の矩形枠部４ｃが任意の傾斜角度θ１で保持された基板１に対して平行に位置されると、顕微鏡部４の回動が停止される。ついで、Ｙ軸軌道部９ｂがＸ軸軌道部９ａ、９ａ上で移動し、顕微鏡４ａがＹ軸軌道部９ｂ上で移動する。このとき、顕微鏡４ａは、基板１の表面１ａにて乱反射光を発している位置に移動して停止する。顕微鏡４ａが欠陥部分に停止された段階で、基板１の表面１ａに顕微鏡４ａの焦点が合わされる。この段階で、ＣＣＤカメラ４ｂにより取得された画像が表示部１２に表示され、観察者５は、この表示部１２に表示された画像を確認し、欠陥部分の観察を行う。この顕微鏡４ａで欠陥部分を観察する際、欠陥部分の中心に顕微鏡４ａの視野軸を合わせることにより観察を行なう。観察を終えた段階で、観察者５が操作部１３を操作し、顕微鏡部４をステージ部３の揺動範囲から外れる位置もしくは元の位置に戻すとともに、ステージ部３の揺動が再開される。上述の操作を繰り返すことにより基板１全面の検査を行う。上記の顕微鏡部４の移動動作は、ステージ部３の傾斜角度θ１データと位置座標データとを取得したコンピュータ部１１によって自動制御されているため、観察者５が操作部１３で行う操作は、顕微鏡部４の移動を開始させる際のボタン操作のみとされている。
【００２６】
したがって、上記の構成からなる外観検査装置Ａによれば、観察者５が基板１上の乱反射光から欠陥部分を検知した段階で、ステージ部３の揺動が停止され、顕微鏡部４がステージ部３に近づくように移動し、顕微鏡４ａを目視で観察した欠陥部分に配置させることができる。これにより、観察者５が目視で検知した欠陥部分を見失うことなく、確実に顕微鏡４ａを欠陥部分に配置することができ、確実に顕微鏡４ａによる詳細観察を行うことができる。この場合、欠陥部分に対して顕微鏡４ａがズレて位置決めされた場合には、照明下において欠陥部分を確認しながら顕微鏡４ａを手動操作により移動させることで、顕微鏡４ａを欠陥部分に正確に合わせることができる。
【００２７】
また、上記の構成からなる外観検査装置Ａによれば、ステージ部３と、顕微鏡部４とを個別に設けているため、ステージ部３の重量が大きくなることがなく、ステージ部３を回動させるための駆動手段を大きくする必要がないため、外観検査装置Ａの大型化を招く恐れを解消することができる。ここで、上記の第１実施形態では、同一回転軸８にステージ部３と顕微鏡部４とが接続されているが、どちらか一方の移動時には、他方が移動されない状態とされるため、ギヤの切換により一方を駆動させるようにすれば駆動手段を大きくする必要がなく、外観検査装置Ａの大型化を招く恐れを解消することができる。
【００２８】
さらに、上記の構成からなる外観検査装置Ａによれば、顕微鏡部４をステージ部３の揺動範囲の外側に配置させておくことにより、観察者５が乱反射光を検知した段階で、その都度、顕微鏡部４を大きく移動させる必要がないため、検査に要する時間を短縮することができる。
【００２９】
また、上記の構成からなる外観検査装置Ａによれば、顕微鏡４ａがＹ軸軌道部９ｂ上を移動可能とされ、Ｙ軸軌道部９ｂがＸ軸軌道部９ａ上を移動可能とされていることにより、基板１全面の任意の位置のミクロ観察が可能となる。
【００３０】
なお、本発明は、上記の第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、観察者５が欠陥部分を検知した状態で保持されたステージ部３に顕微鏡部４を近づけ、顕微鏡４ａを欠陥部分に位置させる動作が、全てコンピュータ部１１により制御されているものとしたが、顕微鏡４ａが欠陥部分から外れた場合には、観察者５により手動操作されてもよく、また、レーザーポインターを省略して目視で検知された欠陥部分に顕微鏡４ａを操作部１３を操作して合わせるようにしてもよい。また、ステージ部３および顕微鏡部４が同一回転軸８により支持され、この回転軸８に接続された駆動手段の駆動によりそれぞれが移動可能とされているが、ステージ部３と顕微鏡部４とに異なる回転軸と、それぞれの回転軸を駆動させる駆動手段とを取付け、個別に移動されてもよい。また、ステージ部３にＸＹ軌道部９と顕微鏡４ａを一体に組み込むことにより、顕微鏡部４の矩形枠部４ｃ及び駆動手段を省略することができるとともに、顕微鏡部４がステージ部３と一体に回動、揺動するため、目視観察後に顕微鏡４ａを移動させることによって、検査に要する時間を短縮することができる。さらに、照明部２は、光源２ａと、ミラー２ｂと、収束レンズ２ｃとにより構成されるものとしたが、少なくとも光源２ａと収束レンズ２ｃとが備えられていればよいものである。また、第１実施形態で示した外観検査装置Ａは、基板１に照射された照明光の反射光を観察するものとしたが、基板１の背面から照射された透過光を観察して検査してもよく、さらには、反射光と透過光との双方を観察してもよいものである。さらに、外郭体６やステージ部３や顕微鏡部４の矩形枠部４ｃや開口部４ｆは、矩形状を呈するものとしたが、特に形状が限定されるものではない。また、顕微鏡部４の顕微鏡４ａとＣＣＤカメラ４ｂは、それぞれ１ずつ設けられるものとしたが、顕微鏡４ａを複数設けてもよく、また、ステージ部３と顕微鏡部４をほぼ垂直に立ち上げ、顕微鏡４ａを使用して観察者５が直接肉眼で欠陥部分をミクロ観察してもよい。
【００３１】
ついで、図３から図４を参照し、本発明の第２実施形態に係る外観検査装置Ｂおよび外観検査方法について説明する。
【００３２】
本発明の第２実施形態は、図１に示した第１実施形態と同様、基板１を検査する外観検査装置Ｂに関するものである。ここで、第１実施形態に係る外観検査装置Ａと同様の構成については、同一符号を付し詳細な説明を省略するものとする。
【００３３】
図３に示すように、照明部２とステージ部３については、第１実施形態と同様の構成とされている。一方、顕微鏡部４は、図３に示すように、基台２０と、基台２０に接続された第１の関節部２１ａと、第１の関節部２１ａに接続された第１のアーム２２ａと、第１のアーム２２ａの先端に取付けられた第２の関節部２１ｂと、第２の関節部２１ｂに接続された第２のアーム２２ｂと、第２のアーム２２ｂの先端に取付けられた第３の関節部２１ｃと、第３の関節部２１ｃに接続された第３のアーム２２ｃと、第３のアーム２２ｃの先端に取付けられた第４の関節部２１ｄと、第４の関節部２１ｄに接続された第４のアーム２２ｄと、第４のアーム２２ｄの先端に取付けられた第５の関節部２１ｅと、第５の関節部２１ｅに接続された第５のアーム２２ｅからなる多関節ロボットと、多関節ロボットの先端に取付けられた顕微鏡４ａとから構成されている。ここで、顕微鏡４ａには、ＣＣＤカメラ４ｂが取り付けられている。
【００３４】
基台２０は、外郭体６の底面６ｃの観察者５側に固定されており、基台２０の上面２０ａに第１の関節部２１ａが取付けられている。また、各アーム２２ａ〜２２ｅは、円柱棒状に形成されたものである。さらに、各関節部２１ａ〜２１ｅは、図４に示すように、それぞれ２つの円柱体２１ｆ、２１ｇが軸線Ｏ６を一致させつつ平面を重ね合わせた構成とされており、基台２０に取り付けられた第１の関節部２１ａを除き、各２つの円柱体２１ｆ、２１ｇには、１本ずつのアーム２２ａ〜２２ｅが接続されている。また、一方の円柱体２１ｆ、２１ｇの内部には、例えばＡＣサーボモータやステッピングモータなどの図示せぬ駆動手段が備えられ、この駆動手段を備えた円柱体２１ｆ、２１ｇが、他方の円柱体２１ｆ、２１ｇを軸線Ｏ６回りに回転可能としている。これにより、複数のアーム２２ａ〜２２ｅは、円柱体２１ｆ、２１ｇにより回動自在とされている。さらに、第１の関節部２１ａは、軸線Ｏ７が基台２０の上面２０ａが形成する平面に直交するように設置されている。
【００３５】
ついで、上記の構成からなる外観検査装置Ｂを用いて基板１の検査を行う方法について説明する。
【００３６】
第１実施形態に示したように、観察者５により乱反射光が検知可能な状態で、ステージ部３が保持された段階で、例えばレーザーポインターなどを用いて、その位置座標データを取得する。この位置座標データとステージ部３の傾斜角度θ１データを基に、コンピュータ部１１によって、顕微鏡部４の各関節部２１ａ〜２１ｅに備えられた駆動手段が自動的に駆動され、基板１の表面１ａにて乱反射光を発している欠陥部分に顕微鏡４ａが位置されるように、各アーム２２ａ〜２２ｅが各円柱体２１ｆ、２１ｇ中心で自動的に回動されつつ移動される。乱反射光を発している欠陥部分に顕微鏡４ａが配された段階で、顕微鏡４ａの画像中心軸Ｏ５は、基板１の表面１ａに直交されている。顕微鏡４ａの焦点合わせが完了した段階で、観察者５は、ＣＣＤカメラ４ｂにより取得された画像を表示部１２によって確認し、基板１の表面１ａの観察を行う。
【００３７】
したがって、上記の構成からなる外観検査装置Ｂによれば、観察者５が目視によって欠陥部分を検知した時点で、ステージ部３の揺動が停止され、欠陥部分の位置座標データが取得され、この位置座標データとステージ部３の傾斜角度θ１データを基に、顕微鏡４ａを自動的に欠陥部分に移動させることができる。これにより、観察者５が欠陥部分を見失うことなく、欠陥部分の基板１の観察を行うことができる。
【００３８】
また、上記の構成からなる外観検査装置Ｂによれば、自動的に顕微鏡部４が移動され、顕微鏡４ａによる観察を行うことができ、ステージ部３を観察者５側に移動させる必要がないため、検査に要する時間を短縮することができる。
【００３９】
さらに、上記の構成からなる外観検査装置Ｂにおいては、複数のアーム２２ａ〜２２ｅと複数の間接部２１ａ〜２１ｅとにより顕微鏡４ａが移動されるため、基板１に対する顕微鏡４ａの相対角度に制限がなく、顕微鏡部４に高い設置位置の自由度を付与することができる。
【００４０】
なお、本発明は上記の第２実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、関節部２１ａ〜２１ｅを５つ設け、それぞれの関節部２１ａ〜２１ｅに連結される５本のアーム２２ａ〜２２ｅを備える構成としたが、これに限定されるものではなく、ステージ部３に保持された基板１全面に対して、顕微鏡４ａで観察可能であれば、関節部やアームの数量が限定されるものではない。また、関節部２１ａ〜２１ｅは２つの円柱体２１ｆ、２１ｇと、この円柱体２１ｆ、２１ｇの内部に備えたＡＣサーボモータやステッピングモータの駆動手段とからなるものとしたが、アーム２２ａ〜２２ｅに連結された顕微鏡４ａが任意の傾斜角度θ１で傾斜したステージ部３に保持された基板１を観察可能であれば、間接部の形状や構成および駆動手段が限定されるものではない。さらに、アーム２２ａ〜２２ｅは、円柱棒状の形状を呈するものとしたが、その形状が限定されるものではない。また、顕微鏡部４は、外郭体６の底面６ａに基台２０が固定されているものとしたが、その固定位置が限定されるものではないとともに、例えば外郭体６の底面６ａにステージ部３に平行した軌道を設け、この軌道上で顕微鏡部４が移動可能とされてもよいものである。この場合には、欠陥部分の座標データやステージ部３の傾斜角度θ１データを基に、顕微鏡部４が自動的に軌道上を移動されるものとされてもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る外観検査装置の断面図である。
【図２】図１に示した外観検査装置の顕微鏡部を示す正面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る外観検査装置の断面図である。
【図４】図３に示した外観検査装置の顕微鏡部の関節部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１      基板
１ａ    基板の表面
２      照明部
３      ステージ部
３ｂ    ステージ部の表面
４      顕微鏡部
４ａ    顕微鏡
４ｂ    ＣＣＤカメラ
５      観察者
８      回転軸
９      ＸＹ軌道部
９ａ    Ｘ軸軌道部
９ｂ    Ｙ軸軌道部
１１    コンピュータ部
１２    表示部
１３    操作部
１３ａ  駆動スイッチ
１３ｂ  ジョイスティック
２１ａ〜２１ｅ  関節部
２２ａ〜２２ｅ  アーム
Ａ      外観検査装置
Ｂ      外観検査装置
Ｏ１    光軸
Ｏ２    軸線
Ｏ５    画像中心軸
θ１    傾斜角度
θ２    入射角
【図１】
2008175548.tif 000003
【図２】
2008175548.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008175548.tif 000006