(57)【要約】【課題】この発明は、構成簡易にして、小型化の促進を図り得、且つ、大形状の被検査部材の高精度な欠陥検査を実現し得るようにすることにある。【解決手段】照明光源２５から発光された照明光を、ガラス基板１４に向けて反射して照明光路を可変設定する大反射ミラー１２を、反射面より所定の間隔離間された回動支点回りに回動自在に配して、この大反射ミラー１２をその回動支点回りに回動制御して照明光の照射方向を調整し、この照射光をフレネルレンズ１３を介して集光させてガラス基板１４上に照射して欠陥部位を検査するように構成した。【選択図】    図１
2004245643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を発する照明光源と、
この照明光源から発光された照明光を被検査部材に向けて反射して照明光路を可変設定するものであって、反射面より所定の間隔離間された回動支点回りに回動自在に配される反射ミラーを有した反射光学系と、
この反射光学系の反射ミラーを前記回動支点回りに回動制御して前記照明光の照射方向を調整する角度調整機構と、
前記反射光学系の反射ミラーで反射された照明光を集光させて前記被検査部材に照射する集光光学系とを具備することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】
前記角度調整機構は、前記反射ミラーを回動制御して前記照明光源からの照明光を、前記被検査部材に対して一方向に走査することを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装置。
【請求項３】
前記角度調整機構は、直線運動を回転運動に変換し、前記反射ミラーの一端部を回動付勢して角度を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の欠陥検査装置。
【請求項４】
前記反射光学系は、前記反射ミラーの回動に連動して前記照明光源の光軸が前記反射ミラーの回動に追従し、前記照明光源からの照明光を前記反射ミラー面内に案内する第２の反射ミラーを備えることを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装置。
【請求項５】
前記照明光源は、前記反射ミラーの回動支点の回動中心軸に対して照明光軸が略平行になるように配置され、前記第２の反射ミラーは、前記照明光源からの照明光を下方から前記反射ミラーに向けて案内することを特徴とする請求項４記載の欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のガラス基板等の被検査部材の欠陥検査を行うのに用いられる欠陥検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の欠陥検査装置は、ＬＣＤのガラス基板上のレジスト等の膜厚のむらやＩＴＯ膜上のピンホール等の欠陥検査や、基板上の印刷されたパターンの乱れやむら、あるいは基板表面に付着した塵や傷等の欠陥検査に供されている。
【０００３】
このような欠陥検査装置としては、照明光を集光させてガラス基板上に照射する集光用フレネルレンズに対向して反射光学系を構成する反射ミラーが配される（例えば、特許文献１参照。）。フレネルレンズは、光源からの照射光が反射レンズを介して入射されると、照明光を平行光に変換して集光し、ガラス基板上に照射する。これにより、ガラス基板は、照射された照明光に基づいて欠陥部位が検出される。
【０００４】
ところで、上記欠陥検査装置は、最近のＬＣＤの大形化の促進に伴って、被検査対象であるガラス基板の大形状となり、大形状のガラス基板の欠陥検査を高精度に実行することが要請されている。このような大形状のガラス基板の欠陥検査を行うように構成する場合には、基板全面に亘って、光源からの照明光を集光して照射することが必要となるために、ガラス基板の形状に応じて反射ミラー及びフレネルレンズを大型にしなければならないことで、その装置が非常に大型となるという不都合を有する。
【０００５】
そこで、上記欠陥検査装置としては、光源と反射ミラーの相対位置を、可変制御して照明光束の照射方向を可変するように構成して、装置の小型化を確保したうえで、大型のガラス基板においても、基板全面に対して照明光を照射し得るように構成したものも出現されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
しかしながら、上記欠陥検査装置では、反射ミラー及び光源の相対位置を調整してフレネルレンズに照明光を導いて集光し、その照射方向を調整するために、その構成上、その位置調整に高精度な精度が要求される。このため、その調整機構を含む可変調整制御構成が非常に複雑となるという不都合を有する。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１―９４７５４号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２０００―９７８６４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来の欠陥検査装置では、ガラス基板の形状に対応して、大型となるものであったり、あるいは小型化を確保するように構成すると、その調整機構が複雑となるという不具合を有する。
【００１０】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡易にして、小型化の促進を図り得、且つ、大形状の被検査部材の高精度な欠陥検査を実現し得るようにした欠陥検査装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、照明光を発する照明光源と、この照明光源から発光された照明光を被検査部材に向けて反射して照明光路を可変設定するものであって、反射面より所定の間隔離間された回動支点回りに回動自在に配される反射ミラーを有した反射光学系と、この反射光学系の反射ミラーを前記回動支点回りに回動制御して前記照明光の照射方向を調整する角度調整機構と、前記反射光学系の反射ミラーで反射された照明光を集光させて前記被検査部材に照射する集光光学系とを備えて欠陥検査装置を構成した。
【００１２】
上記構成によれば、反射ミラーを反射面から所定の間隔離間された回動支点回りに回動制御して照明光源からの照明光を、照射光路を可変させて集光光学系に案内していることにより、その回動位置に応じて照明光源からの照明光の照明範囲を、有効的に利用して被検査部材に向けて照射することが可能となる。従って、小型化を確保したうえで、大形状の被検査部材の検査が実現され、しかも、その設計を含む製作の自由度が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、この発明の一実施の形態に係る欠陥検査装置を示すもので、照明系本体１０は、観察系本体１１上に設置される。この照明系本体１０には、図２に示すように二系統の照明系の反射光学系を構成する大反射ミラー１２，１２が前面の左右方向に並設配置される。
【００１５】
そして、大反射ミラー１２，１２の反射面には、二系統の照明系に対応して集光光学系を構成する二枚のフレネルレンズ１３，１３が、同様に前面の左右方向に並設配置される（図１では、図の都合上、一方のみを図示）。このフレネルレンズ１３，１３は、上記観察系本体１１に同様に前面の左右方向に並設して収容配置される被検査部材である二枚のガラス基板１４、１４にそれぞれ対向配置される（図１では、図の都合上、一方のみを図示）。
【００１６】
ここで、二系統の照明系は、略同様に構成されることで、一方の照明系について代表して説明する。
【００１７】
即ち、上記大反射ミラー１２には、例えばその両側壁部に二等辺三角形状の回動部材１５の底辺の両端がそれぞれ固定され、この回動部材１５の頂点部は、上記照明系本体１０に設けられる支持部材１０１に回動自在に支持される（図３参照）。
【００１８】
上記大反射ミラー１２には、その一端部に角度調整機構を構成する第１及び第２の連結棒１６１，１６２の各一端が所定の間隔を有してリンク結合され（図４及び図５参照）、この第１及び第２の連結棒１６１，１６２の各他端は、駆動スライダ１７にリンク結合される。
【００１９】
この駆動スライダ１７には、図４及び図５に示すように例えば凹状の被案内部１７１及び固定部１７２が設けられ、その固定部１７２が後述する駆動ベルト１８の所定の位置に固定される。そして、この駆動スライダ１７の被案内部１７１は、ダクトと称する支持具１９に設けられる凸状の案内レール１９１に移動自在に収容され、この案内レール１９１に案内されて矢印Ａ、Ｂ方向に直線移動される。
【００２０】
支持具１９は、上記照明系本体１０に上記大反射ミラー１２の背面側に対向されて所定の傾斜角を有して取付けられ、その一端部に駆動モータ２０が搭載される。この駆動モータ２０には、その回転軸に駆動プーリ２１が嵌着され、この駆動プーリ２１には、上記駆動ベルト２２の一端が駆動自在に巻掛けられる。この駆動ベルト２２の他端は、上記支持具１９の他端部に回転自在に配される中間プーリ２３に駆動自在に巻掛けられる。
【００２１】
上記駆動ベルト２２は、駆動モータ２１が回転駆動されると、その回転力により中間プーリ２３との間で回転駆動される。すると、駆動ベルト２２は、その回転に連動して駆動スライダ１７が移動付勢されると共に、その被案内部１７１が支持具１９の案内レール１９１に沿って位置規制されることで、該案内レール１９１に沿って矢印Ａ、Ｂ方向に直線移動される。この際、駆動スライダ１７は、第１及び第２の連結棒１６１，１６２の他端を、同方向に移動付勢し、この第１及び第２の連結棒１６１，１６２を介して大反射ミラー１２の一端部を回動付勢する。これにより、大反射ミラー１２は、上記回動部材１５の頂点部を回動支点として回動付勢され、その回動位置に応じて照明光を上記ガラス基板１４に対して前後方向に走査させる。
【００２２】
また、上記支持具１９には、例えば初期位置検出用の位置センサ２４が上記駆動ベルト２２の駆動スライダ１７に対応して配される。この位置センサ２４は、上記駆動スライダ１７を検出して駆動ベルト２２の初期駆動位置を検出して図示しない駆動制御部に出力する。この駆動制御部（図示せず）は、位置センサ２４からの検出信号に応動して、例えば上記駆動モータ２０の駆動パルスを検出して該駆動モータ２０の駆動量を制御し、駆動スライダ１７の移動位置を制御して大反射ミラー１２の角度を制御する。
【００２３】
ここで、駆動スライダ１７は、その被案内部１７１が駆動ベルト２２の回転運動に基づいて支持具１９の案内レール１９１に沿って直線移動され、その移動に伴って第１及び第２の連結棒１６１，１６２を介して大反射ミラー１２を回動付勢する。これにより、大反射ミラー１２は、回動部材１５の頂点部を回動支点として回動制御され、その回動位置に応じて上記フレネルレンズ１３への照明光路が可変設定される。この大反射ミラー１２の角度調整は、後述する照明光源２５（図２参照）からの照明範囲を有効に利用することができることにより、その設計を含む製作の簡略化が図れる。
【００２４】
上記大反射ミラー１２には、例えばその一端部に復帰用ばね部材２６の一端が係着される。このばね部材２６は、その他端部が、例えば照明系本体１１に大反射ミラー１２に対して初期位置復帰用の付勢力を付与するように係着される。これにより、大反射ミラー１２は、駆動モータ２０を介して駆動スライダ１７が初期位置に移動されると、上記ばね部材２６の付勢力により、初期位置に確実に復帰される。
【００２５】
また、大反射ミラー１２には、その鏡面内に小反射ミラー２７の鏡面が対向されて配される。この小反射ミラー２７には、図６に示すように回動軸２７１が嵌着され、この回動軸２７１は、支柱部材２８の一端部に回動自在に支持される。
この回動軸２７１には、振りレバー２９の一端が、例えば割りナットと称する固定具３０を介して固定され、この振りレバー２９の他端部には、係合部２９１が設けられる。そして、この振りレバー２９と支柱部材２８との間には、ばね部材３１が係着される。
【００２６】
上記支柱部材２８は、取付部材３２を介して取付ベース３３に取付けられる。
この取付ベース３３には、上記照明光源２５が上記大反射ミラー１２の回動支点の回動中心軸に対して照明光軸が略平行になるように上記小反射ミラー２７に対応して搭載される。これにより、照明光源２５からの照明光は、小反射ミラー２７を介して大反射ミラー１２の下方から該大反射ミラー１２に向けて照射される。
【００２７】
上記取付ベース３３は、例えばレール構造の直線移動機構３４を介して照明系本体１０の前面に対して前後方向と略水平な位置で直交する左右方向（図１中では、紙面方向）、言い換えると、ガラス基板１４に対して左右方向に直線移動自在に配される。これにより、例えば取付ベース３３は、ガラス基板１４に対して左右方向に移動され、上記照明光源２５からの照明光が小反射ミラー２７及び大反射ミラー１２を介して前後方向と略水平な位置で直交する左右方向の領域に導かれる。
【００２８】
また、上記照明系本体１０には、例えば略コ字状のテンドウワクと称する駆動レバー部材３５が回動自在に設けられる。駆動レバー部材３５には、その中間部に上記振りレバー２９の係合部２９１が上記ばね部材３１の付勢力により弾性係合される。
【００２９】
駆動レバー部材３５には、リンク結合部３５１が設けられ、このリンク結合部３５１には、リンク連結棒３６の一端部がリンク結合される。リンク連結棒３６の他端部は、上記回動部材１５の中間部にリンク結合される。リンク連結棒３６は、大反射ミラー１２が上述したように角度調整機構を構成する駆動スライダ１７の移動に連動して回動部材１５を介して回動付勢されると、該回動部材１５の回転角に応じて矢印Ｃ、Ｄ方向に直線上に移動付勢され、駆動レバー部材３５を回動付勢する。
【００３０】
ここで、駆動レバー部材３５は、そのリンク連結棒３６の矢印Ｃ、Ｄ方向の移動に連動して図中時計あるいは反時計方向に回動され、その回動位置において、振りレバー２９をばね部材３１の付勢力に抗して回動付勢する。すると、振りレバー２９は、その回動位置に応じて固定具３０を介して回動軸２７１を支柱部材２８に対して回動させ、小反射ミラー２７を回動させる。ここで、小反射ミラー２７は、照明光源２５の光軸が、大反射ミラー１２の回動に追従するように回動され、照明光源２５からの照明光を大反射ミラー１２の面内に案内する。
【００３１】
また、上記振りレバー２９は、上記取付ベース３３が直線移動機構３４を介してガラス基板１４に対して左右方向に移動されると、照明光源２５とともに同様に左右方向に移動される。この際、振りレバー２９は、その係合部２９１が上記駆動レバー部材３５に沿って摺動されて、該駆動レバー部材３５との弾性係合状態が継続される。
【００３２】
ここで、振りレバー２９は、取付ベース３３の左右方向の移動位置において、上述したように駆動レバー部材３５が、大反射ミラー１２の回動に連動してリンク連結棒３６を介して回動付勢されると、同方向に回動制御される。これにより、小反射ミラー２７は、照明光源２５の光軸が、大反射ミラー１２の回動に追従するように回動されて、左右方向の所定の位置において、前後方向における照射光路が可変される。
【００３３】
このように照明光源２５からの照明光は、略直交するガラス基板１４の前後方向及び左右方向の二方向に走査されて照射光路を可変設定することができる。したがって、大形状のガラス基板１４においても、大反射ミラー１２及びフレネルレンズ１３を大型に換えたりすることなく、容易に高精度な欠陥検査を行うことができる。
【００３４】
上記構成において、欠陥検査を行う場合には、例えば観察系本体１１にガラス基板１４を収容配置し、照明光源２５が駆動される。この検査初期には、駆動スライダ１７及び取付ベース３３が初期位置に設定され、大反射ミラー１２、小反射ミラー２５及び照明光源２５がそれぞれ初期位置を司る。この初期位置において、照明光源２５が駆動されると、その照明光は、小反射ミラー２７、大反射ミラー１２を介してフレネルレンズ１３に導かれて集光され、観察系本体１１のガラス基板１４上に照射される。これにより、ガラス基板１４は、照明光の照射された領域の欠陥部位が検出される。
【００３５】
そして、照明光の照射方向を可変する場合には、例えば光路変更操作に基づいて、上述したように上記駆動制御部（図示せず）により上記駆動モータ２０が、駆動スライダ１７の初期位置及び駆動モータ２０の駆動パルスに基づいて所定量だけ駆動される。
【００３６】
この駆動モータ２０が回転駆動されると、駆動プーリ２１が回転されて、駆動ベルト２２が回転移動され、駆動スライダ１７が支持具１９の案内レール１９１に沿って直線上に移動される。ここで、駆動スライダ１７は、その移動に連動して第１及び第２の連結棒１６１，１６２を回動付勢し、大反射ミラー１２を回動部材１５の頂点部を回動支点として、照明光源２５からの照射範囲内において、所定の角度だけ回動させる。
【００３７】
この大反射ミラー１２の回動に連動して、リンク連結棒３６が、矢印Ｃ、Ｄ方向に略直線上に移動され、駆動レバー部材３５を上述したように照明系本体１０に対して回動付勢する。この駆動レバー部材３５が回動されると、振りレバー２９が同方向に一体的に回動されて、小反射ミラー２７を回動軸周りに同方向に回動させ、大反射ミラー１２の回動に追従させる。これにより、照明光源２５からの照明光は、ガラス基板１４に対して前後方向に照射光路が可変され、該ガラス基板１４の照射領域の欠陥部位が検出される。
【００３８】
このようにして、大反射ミラー１２及び小反射ミラー２７は、照明光の照射光路の前後方向が可変設定される。
【００３９】
また、上記照明光源２５からの照射光の照射光路は、前面に対する左右方向が可変設定される。上記大反射ミラー１２及び小反射ミラー２７が回動されて前後方向の照射方向が設定された調整状態において、上記直線駆動機構３４が選択的に駆動されて、取付ベース３３が左右方向に移動される。これにより、照明光源２５からの照明光は、上記ガラス基板１４の前後方向に調整された状態で、左右方向に照射光路が可変され、各位置においてガラス基板１４の照射領域の欠陥部位が検出される。
【００４０】
このように、上記欠陥検査装置は、照明光源２５から発光された照明光を、ガラス基板１４に向けて反射して照明光路を可変設定する大反射ミラー１２を、反射面より所定の間隔離間された回動支点回りに回動自在に配して、この大反射ミラー１２をその回動支点回りに回動制御して照明光の照射方向を調整し、この照射光をフレネルレンズ１３を介して集光させてガラス基板１４上に照射して欠陥部位を検査するように構成した。
【００４１】
これによれば、大反射ミラー１２を反射面から所定の間隔離間された回動支点回りに回動制御して照明光源からの照明光を、照射光路を可変させてフレネルレンズ１３に案内していることにより、その回動位置に応じて照明光源２５からの照明光の照明範囲を、効率的に使用してガラス基板１４に向けて照射することができる。
【００４２】
この結果、装置の小型化を確保したうえで、大形状のガラス基板１４の高精度な検査が実現される。そして、大反射ミラー１２の位置調整を、照明光の照射範囲を有効に利用することが可能となることにより、その光路設計を含む製作の自由度が向上される。
【００４３】
また、上記欠陥検査装置は、上記大反射ミラー１２に対して照明光源２５からの照明光を案内する小反射ミラー２７を、大反射ミラー１２の回動動作に連動して照明光源２５の光軸が大反射ミラー１２の回動に追従されるように連結配置した。これによれば、大反射ミラー１２及び小反射ミラーの２７高精度な動作制御を、簡単な構成を実現したうえで、高精度な調整制御が実現される。
【００４４】
なお、上記実施の形態では、照明系本体１０に二系統の照明系を配するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、例えば一系統、あるいは二系統以上の複数系統の照明系を配するように構成することも可能で、同様の効果が期待される。
【００４５】
また、上記実施の形態では、大反射ミラー１２を略二等辺三角形の回動部材１５を用いて反射面より所定の間隔離間された位置を回動支点として回動させるように構成した場合で説明したが、この回動構造に限ることなく、その他、各種形状の回動部材を用いて、略同様に反射面より所定の間隔離間された位置を回動支点とする回動構造を構成することも可能である。
【００４６】
さらに、上記実施の形態では、角度調整機構を構成する支持具１９に凸状の案内レール１９１を形成し、該案内レール１９１に移動自在に嵌合される駆動スライダ１７の被案内部１７１を凹状に形成するように構成したが、これに限ることなく、その他、支持具１９に凹状の案内レールを形成し、駆動スライダ２７に凸状の被案内部をするようにした案内構造を構成することも可能である。
【００４７】
また、上記実施の形態では、角度調整機構を駆動モータ２０の回転力を駆動ベルト２２及び駆動スライダ１７を用いて直線運動に変換し、この直線運動を、第１及び第２の連結棒１６１，１６２を介して回転運動に変換して大反射ミラー１２を回動制御するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、各種構造の角度調整機構を用いて構成することも可能である。
【００４８】
さらに、上記実施の形態では、小反射ミラー２７を、照明光源２５と大反射ミラー１２との間に配し、折り返し光学系を設けるように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、折り返し光学系を配しない構成においても適用可能である。
【００４９】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００５０】
例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、構成簡易にして、小型化の促進を図り得、且つ、大形状の被検査部材の高精度な欠陥検査を実現し得るようにした欠陥検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る欠陥検査装置の概略配置を説明するために示した構成図である。
【図２】図１の照明光源及び小反射ミラーと大反射ミラーとの配置関係を示した配置図である。
【図３】図１の照明系本体を取り出して示した構成説明図である。
【図４】図１の角度調整機構を取り出して示した平面図である。
【図５】図４の要部を断面して示した断面図である。
【図６】図１の小反射ミラーを取り出して示した一部断面図である。
【符号の説明】
１０  …  照明系本体、１１  …  観察系本体、１２  …  大反射ミラー、１３  …  フレネルレンズ、１４  …  ガラス基板、１５  …  回動部材、１６１，１６２  …  第１及び第２の連結棒、１７  …  駆動スライダ、１７１  …  被案内部、１７２  …  固定部、１９  …  支持具、１９１  …  案内レール、２０  …  駆動モータ、２１  …  駆動プーリ、２２  …  駆動ベルト、２３…  中間プーリ、２４  …  位置センサ、２５  …  照射光源、２６  …  ばね部材、２７  …  小反射ミラー、２７１  …  回動軸、２８  …  支柱部材、２９  …  振りレバー、２９１  …  係合部、３０  …  固定具、３１  …  ばね部材、３２  …  取付部材、３３  …  取付ベース、３４  …  直線移動機構、３５  …  駆動レバー部材、３５１  …  リンク結合部、３６  …  リンク連結棒。
【図１】
2004245643.tif 000003
【図２】
2004245643.tif 000004
【図３】
2004245643.tif 000005
【図４】
2004245643.tif 000006
【図５】
2004245643.tif 000007
【図６】
2004245643.tif 000008