(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の面取り領域を有するガラス基板をホルダに保持し、前記ホルダを所定の角度に揺動させた状態で前記ガラス基板の表面に照明光を照射して目視検査を行うマクロ照明装置において、
前記ガラス基板に向けて前記照明光を出射する光源部と、
前記ガラス基板上において前記光源部から出射された前記照明光を前記面取り領域のサイズに収束させる収束レンズと、
前記光源部と前記収束レンズとを収納した照明箱と、
前記ホルダの上方に配置され、前記照明箱を２次元移動させる２次元移動機構とを備え、
前記ホルダを揺動させ、前記ガラス基板に対して前記照明光の照射角度が所定の角度になるように変えた状態で、前記２次元移動機構により前記照明箱を移動させて前記ガラス基板の前記各面取り領域毎に前記照明光を照射することを特徴とするマクロ照明装置。
【請求項２】
前記２次元移動機構は、予め設定された前記面取り領域の中心位置に一致するように前記照明箱を移動させることを特徴とする請求項１記載のマクロ照明装置。
【請求項３】
欠陥部の発生の頻度の高い前記面取り領域が選定されると、前記２次元移動機構は、前記照明箱を前記選定された前記面取り領域の上方に移動させることを特徴とする請求項１又は２記載のマクロ照明装置。
【請求項４】
前記２次元移動機構は、前記ガラス基板上の前記面取り領域の位置に対応するポジションスイッチを有し、操作された前記ポジションスイッチに対応する前記面取り領域に前記照明箱を移動させることを特徴とする請求項１又は２記載のマクロ照明装置。
【請求項５】
前記２次元移動機構は、前記照明箱をｘｙ平面内で移動させるＸＹステージ機構を有し、
前記ＸＹステージ機構は、開口部が形成されたベースと、前記ベースの前記開口部において互いに対向する２辺に沿って設けられたＹ軸直線ガイドと、前記Ｙ軸直線ガイド上に移動可能に設けられ開口部が形成されたＹステージと、前記Ｙステージの前記開口部において互いに対向する長手方向の２辺に沿って設けられたＸ軸直線ガイドと、前記Ｘ軸直線ガイド上に移動可能に設けられ開口部が形成されたＸステージとを有し、
前記Ｘステージの前記開口部に前記照明箱を設けて前記ＸＹステージ機構をＸＹ方向に移動させることにより前記光源部及び前記収束レンズを前記ｘｙ平面内で２次元移動させることを特徴とする請求項１記載のマクロ照明装置。
【請求項６】
前記照明箱は、前記ガラス基板と対向する側に開口部を有し、この開口部に収束レンズとして板状に形成したフレネルレンズと、前記収束レンズにより収束された前記照明光を透過させる透過状態と前記照明光を散乱させる散乱状態とに切り換える液晶散乱板とを配置したことを特徴とする請求項１記載のマクロ照明装置。
【請求項７】
前記光源部は、波長が異なる複数の照明光源を有し、前記ガラス基板上の欠陥部の種類に応じて切り換えて点灯することを特徴とする請求項１記載のマクロ照明装置。
【請求項８】
前記光源部は、光ファイバに接続されたハロゲンランプとＮａランプとを有し、
前記光ファイバの出射端と前記Ｎａランプとを前記照明箱の同一横側面に設け、前記光ファイバから出射される前記ハロゲンランプの照明光と前記Ｎａランプから出射される照明光とを前記収束レンズに向けて反射させるミラーを前記照明箱内部に傾斜させて設けたことを特徴とする請求項１記載のマクロ照明装置。
【請求項９】
前記光源部は、同一種類の複数の光源を有し、これら光源と前記照明箱との間を光ファイバで連結し、前記複数の光源を同時又は選択的に点灯させることにより前記ガラス基板上に照射される前記照明光の明るさを調整することを特徴とする請求項１記載のマクロ照明装置。
【請求項１０】
前記光源部は、同一種類の複数の光源を有し、前記各光源のうちいずれか一つの前記光源を点灯して使用し、故障した一方の前記光源から他方の前記光源に切り換えて点灯させることを特徴とする請求項１記載のマクロ照明装置。
【請求項１１】
前記光源部は、光ファイバに接続された光源と、前記光ファイバの出射口側の光軸方向に移動可能に設けられたズームレンズとを有し、前記ズームレンズを光軸方向に移動させて前記収束レンズを通して前記ガラス基板上に照射されるマクロ照明領域の大きさを調整することを特徴とする請求項１記載のマクロ照明装置。
【請求項１２】
前記ズームレンズは、前記収束レンズを通して前記ガラス基板上に照射されるマクロ照明領域の大きさを前記ガラス基板上の前記面取り領域の大きさに合うように調整することを特徴とする請求項１１記載のマクロ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハやフラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤと称する）のガラス基板等の対象物のマクロ検査時に照明を行なうマクロ照明装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
図１６は特願２００２−５２１９６１号（最先基礎出願番号特願２０００−２５３９２４号、最先基礎出願日２０００年８月２４日で未公開）に記載されたマクロ照明装置の構成図である。この未公知の装置本体１の内部にホルダ２が設けられている。このホルダ２上にＬＣＤなどのＦＰＤに用いられるガラス基板３が保持されている。このガラス基板３は、大型のＦＰＤを例えば４面取りや６面取りできる１０００ｍｍを越える大きさのものが出現している。ホルダ２は、中心部で回転自在に支持され、この支持部を中心にして所定角度の範囲で揺動若しく反転可能になっている。
【０００３】
装置本体の上方には、照明光学系を構成する複数個、例えば前後左右に合計４個の各照明光源４が設けられている。これら照明光源４に対応して複数個、例えば前後左右に合計４個の各反射ミラー５が所定の角度だけ傾けて配置されている。
これら反射ミラー５の反射光路上には、４分割された各集光光学系６Ｒ、６Ｆが配置されている。これら集光光学系６Ｒ、６Ｆは、第１及び第２のフレネルレンズ６１、６２からなり、装置本体１の前後方向に２列に並設されている。
装置本体の上方には、各照明光源４、８がそれぞれ複数配置されている。これら照明光源４から出力された各照明光は、それぞれ各反射ミラー５で反射され、４個の各集光光学系６Ｒ、６Ｆに入射する。これら集光光学系６Ｒ、６Ｆは、各照明光を各収束光７に成形し、大型ガラス基板３の全領域に均一に照射する。これにより、ガラス基板３は、各収束光７で照明され、表面上の傷や汚れなどが目視によりマクロ検査される。
【０００４】
しかしながら、例えば４面取りや６面取り用の１０００ｍｍを越える大型のガラス基板３の全面をマクロ照明するには、例えば合計４個の各照明光源４と各集光光学系６とを必要とする。又、ガラス基板３の大型化に伴い各照射領域が大きくなると、照明光学系の光路が長くなる。このため、照明光学系を限られた装置本体１の空間内に配置することが困難になる。
各照明光源４と各集光光学系６Ｒ、６Ｆとの間に各反射ミラー５を配置する必要がある。このため、各反射ミラー５の面積は装置本体１の大きさとの関係等から大きくすることができない。
【０００５】
【発明の開示】
本発明の主要な観点によれば、複数の面取り領域を有するガラス基板をホルダに保持し、ホルダを所定の角度に揺動させた状態でガラス基板の表面に照明光を照射して目視検査を行うマクロ照明装置において、ガラス基板に向けて照明光を出射する光源部と、ガラス基板上において光源部から出射された照明光を面取り領域のサイズに収束させる収束レンズと、光源部と収束レンズとを収納した照明箱と、ホルダの上方に配置され、照明箱を２次元移動させる２次元移動機構とを備え、ホルダを回動させ、ガラス基板に対して照明光の照射角度が所定の角度になるように変えた状態で、２次元移動機構により照明箱を移動させてガラス基板の各面取り領域毎に照明光を照射するマクロ照明装置が提供される。
【０００６】
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１はマクロ検査装置の外観図ある。装置本体２０内には、揺動可能なホルダ２が設けられている。このホルダ２上には、例えば４面取りや６面取り用の大型ガラス基板３が保持されている。図１においてホルダ２は、検査員Ｑ側に起き上げられている。
【０００７】
装置本体２０の上部には、図２に示す基本概念のマクロ照明装置２１が設けられている。筐体である照明箱２２内には、光源２３が設けられている。この照明箱２２は、ｘｙ平面内に移動可能である。この照明箱２２の開口部には、収束レンズとしてフレネルレンズ２４が設けられている。収束レンズとしては、フレネルレンズ以外に大口径の凸レンズや小口径の凸レンズを複数マトリックス状に配列したものでもよい。このフレネルレンズ２４は、光源２３から出力された照明光を収束させる光学作用を持つものであれば、一枚でもよく、又平行光束と収束光束に成形する２枚組のものでもよい。
【０００８】
照明箱２２の下方には、散乱手段として透過型の液晶散乱板２５が設けられている。この液晶散乱板２５は、ｘｙ平面とほぼ平行に配置されている。この液晶散乱板２５は、半透明な状態にして照明箱２２から出力された収束光ｃを散乱させた散乱光ｓをガラス基板３に照射させる動作と、透明な状態にして収束光ｃを散乱させる作用を解除して収束光ｃをそのまま通過させてガラス基板３に照射させる動作とを切り替え可能である。
【０００９】
このようなマクロ照明装置２１であれば、液晶散乱板２５は、照明箱２２から出力された収束光ｃを散乱させるか、又は収束光ｃをそのまま通過させるかに切替えられる。
【００１０】
照明箱２２は、ガラス基板３上のマクロ検査したい領域に散乱光ｓ又は収束光ｃを照射するためにｘｙ方向に移動する。これにより、ガラス基板３上が散乱光ｓ又は収束光ｃによりマクロ照明され、ガラス基板３表面上の傷や汚れなどが検査員Ｑの目視によりマクロ検査される。
【００１１】
次に、マクロ照明装置２１の具体的な構成について図３及び図４を参照して説明する。なお、図２と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
光源２３は、１個乃至複数個設けられる。図示例では、光源２３を１個搭載した例を示す。光源２３は、図１に示す装置本体２０における交換しやすい箇所、例えば装置本体２０における後側又は前側の下部に設けられる。
なお、光源２３は、同一種類のものを複数備え、使用中の光源２３が寿命又は使用不能になったときに新品の予備光源２３に切換えてもよい。又、複数の光源２３を備え、これら光源２３を同時に点灯してもよい。さらに複数種類の光源２３を備え、これら光源２３を個々に選択したり、複数種類を同時に選択して点灯させてもよい。
光ファイバ２６の一端が光源２３に接続されると共に、他端が照明箱２２に接続されている。光ファイバ２６の他端は、照明箱２２内に挿入されている。光ファイバ２６の他端の出射口には、レンズ２７が設けられている。光ファイバ２６の照明箱２２内に挿入されている部分は、出射口の位置がずれないように固定されている。
【００１２】
照明領域移動機構２８は、照明箱２２をｘｙ平面内に移動させるＸＹステージ機能を有する。ベース２９に開口部３０が形成されている。この開口部３０の縁に段差３１が形成されている。この段差３１上に液晶散乱板２５が設けられている。
【００１３】
ベース２９に開口部３０が形成されている。２本の直線ガイド３２、３３がベース２９の開口部３０の対向する各辺に沿ってｙ方向に互いに平行に設けられている。これら直線ガイド３２、３３上には、各可動部３４、３５を介してＹステージ３６がｙ方向に移動自在に設けられている。
【００１４】
又、ベース２９上には、一方の直線ガイド３３に対して平行にボールネジ３７が設けられている。ボールネジ３７の両端部は、各支持部３８、３９によって回転自在に支持されている。このボールネジ３７には、螺合支持部４０を介してＹステージ３６が連結されている。
【００１５】
ボールネジ３７の一端部は、ｙ方向モータ４１の軸が連結されている。このｙ方向モータ４１は、ボールネジ３７を正転・逆転させる。このｙ方向モータ４１にロータリエンコーダ４２が設けられている。このロータリエンコーダ４２は、ｙ方向モータ４１の回転に応じたパルス信号ｐｙを出力する。
【００１６】
Ｙステージ３６に四辺形の開口部４３が形成されている。この開口部４３は、少なくともｘ方向の長さがベース２９上の開口部３０のｘ方向の長さよりも長く形成されている。
【００１７】
２本の直線ガイド４４、４５がＹステージ３６の開口部４３の対向する２辺に沿ってｘ方向に互い平行に設けられている。これら直線ガイド４４、４５上には、各可動部４６、４７を介してＸステージ４８がｘ方向に移動自在に設けられている。
又、Ｙステージ３６上には、一方の直線ガイド４４に対して平行にボールネジ４９が設けられている。ボールネジ４９の両端部は、各支持部５０、５１によって回転自在に支持されている。このボールネジ４９には、螺合支持部５２を介してＸステージ４８が連結されている。ボールネジ４９の一端部には、ｘ方向モータ５３の軸が連結されている。このｘ方向モータ５３にロータリエンコーダ５４が設けられている。このロータリエンコーダ５４は、ｘ方向モータ５３の回転に応じたパルス信号ｐｘを出力する。
【００１８】
Ｘステージ４８に開口部５５が形成されている。この開口部５５の上部に照明箱２２が設けられている。
装置本体２０の前側には、操作パネル５６が設けられている。この操作パネル５６には、ガラス基板３に対する各照明モードを設定するための操作スイッチ群ＳＷ１と、光源２３の点灯又は消灯を指示するための操作スイッチＳＷ２と、液晶散乱板２５を半透明な状態（収束光ｃを散乱）又は透明な状態（収束光ｃをそのまま通過）のいずれかに切り替える指示を与えるための操作スイッチＳＷ３とを備える。
【００１９】
操作スイッチ群ＳＷ１は、予め設定されたガラス基板３上にマクロ照明の領域を自動的にスキャンさせるための自動スキャンスイッチＡＳＷと、この自動スキャンの機構を停止するための停止スイッチＧＷと、マクロ照明の領域をｘｙ平面内の４方向（ｘ方向、−ｘ方向、ｙ方向、−ｙ方向）のスキャン移動させるための４方向スイッチＦＳＷと、ガラス基板３上のマクロ照明領域を複数、例えば９個のスポットポジションに割り当て任意のスポットポジションに自動的に移動させるポジションスイッチＰＳＷと、ガラス基板３上にマクロ照明の領域をマニュアル操作するためのジョイスティクＪＳ、トラックボールＴＢ、マウスＭとを備える。
【００２０】
駆動制御部５７は、操作パネル５６における操作スイッチ群ＳＷ１の自動スキャンスイッチＡＳＷ、停止スイッチＧＷ、４方向スイッチＦＳＷ、９ポジションスイッチＰＳＷ、又はジョイスティクＪＳ、トラックボールＴＢ、マウスＭの操作指示に応じてｘ方向モータ５３及びｙ方向モータ４１に各駆動制御信号を出力する。
この駆動制御部５７は、操作スイッチ群ＳＷ１により指示されたガラス基板３上のマクロ照明領域をマクロ照明する場合、各ロータリエンコーダ５４、４２からの各出力パルス信号ｐｘ、ｐｙをそれぞれカウントし、これらカンウト値から現在のガラス基板３上のマクロ照明領域を求め、操作指示されたマクロ照明領域に移動させる各駆動制御信号をｘ方向モータ５３及びｙ方向モータ４１に出力する。
又、駆動制御部５７は、操作スイッチＳＷ２の指示操作に応じて光源２３を点灯又は消灯し、操作スイッチＳＷ３の指示操作に応じて液晶散乱板２５を半透明な状態（収束光ｃを散乱）又は透明な状態（収束光ｃをそのまま通過）のいずれかに切り替える動作する。
【００２１】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
装置本体２０内のホルダ２上に例えば図５に示す４面取り又は図６に示す６面取りの大型のガラス基板３が保持される。
操作パネル５６における検査員Ｑの操作スイッチＳＷ２に対する操作により光源２３の点灯の指示がされ、かつジョイスティクＪＳに対するマニュアル操作によりガラス基板３上のマクロ照明領域が指示されると、これら操作指示は駆動制御部５７に送られる。
【００２２】
この駆動制御部５７は、ジョイスティクＪＳに対するマニュアル操作に応じてｘ方向モータ５３及びｙ方向モータ４１に各駆動制御信号を出力する。これにより、ｘ方向モータ５３又はｙ方向モータ４１のいずれか一方又は両方が駆動し、これに応動してＸステージ４８がｘ方向、Ｙステージ３６がｙ方向にそれぞれ移動する。
【００２３】
これらＸステージ４８及びＹステージ３６の各移動により照明箱２２は、ジョイスティクＪＳの操作により指示されたガラス基板３上のマクロ照明領域の上方に移動する。
【００２４】
この照明箱２２が移動するとき、光源２３と照明箱２２との間は、フレキシブルで曲げ自在な光ファイバ２６によって接続されているので、照明箱２２の移動に影響を与えることはない。
これと共に操作パネル５６の操作スイッチＳＷ２に対する操作により光源２３の点灯の指示がされているので、駆動制御部５７は光源２３を点灯する。この光源２３から出力された照明光は、光ファイバ２６を伝送して照明箱２２内のレンズ２７に到達し、このレンズ２７を介してフレネルレンズ２４の有効面積に対して効率よく照射される。
【００２５】
このフレネルレンズ２４に照射された照明光は、当該フレネルレンズ２４により収束され、図２に示す収束光ｃとしてＸステージ４８の開口部５５及びＹステージ３６の開口部４３を通過して液晶散乱板２５に入射する。
ここで、操作パネル５６の操作スイッチＳＷ３に対して検査員Ｑにより収束光ｃを散乱する切替え指示を与えると、駆動制御部５７は、液晶散乱板２５を半透明な状態に繰り替え動作する。これにより液晶散乱板２５は、入射した収束光ｃを散乱して出射する。この散乱光ｓは、図２に示すようにガラス基板３の面上に照射される。この状態で、検査員Ｑは、ガラス基板３からの光を観察してガラス基板３の面上のマクロ検査を行なう。
【００２６】
一方、操作パネル５６の操作スイッチＳＷ３に対して検査員Ｑにより収束光ｃをそのまま通過させる切替え指示を与えると、駆動制御部５７は、液晶散乱板２５を透明な状態に繰り替え動作する。これにより、収束光ｃは、液晶散乱板２５をそのまま通過してガラス基板３の面上に照射される。この状態で、検査員Ｑは、ガラス基板３からの光を観察してガラス基板３の面上のマクロ検査を行なう。
【００２７】
又、ガラス基板３に対して散乱光ｓ又は収束光ｃを照射してマクロ検査するときに、ガラス基板３を保持するホルダ２を検査員Ｑに向って起き上がる方向に揺動させれば、ガラス基板３に対する散乱光ｓ又は収束光ｃの照射角度を可変できる。これにより、ガラス基板３上の欠陥部を検査し易くなる。
【００２８】
ジョイスティクＪＳ又はトラックボールＴＢによるマニュアル操作により図５に示す４面取りのガラス基板３又は図６に示す６面取りのガラス基板３をマクロ検査する場合について説明する。なお、これら図においてＷは散乱光ｓによるマクロ照射領域を示す。
図５に示す４面取りのガラス基板３をマクロ検査するときは、検査員ＱによるジョイスティクＪＳのマニュアル操作によりＸステージ４８及びＹステージ３６を移動駆動させて照明箱２２を移動し、マクロ照射領域Ｗを例えば各面取り領域３ａ１〜３ａ４の順に移動する。この場合、マクロ照射領域Ｗの中心位置を各面取り領域３ａ１〜３ａ４の中心位置に一致させるようにジョイスティクＪＳをマニュアル操作する。
図６に示す６面取りのガラス基板３をマクロ検査するときも同様に、検査員ＱによるジョイスティクＪＳのマニュアル操作によりマクロ照射領域Ｗを例えば各面取り領域３ａ１〜３ａ６の順に移動する。
これらジョイスティクＪＳのマニュアル操作によるマクロ検査は、ＬＣＤ製造ラインに流れているガラス基板３を任意に抜き取り、このガラス基板３に対して行うことができる。
【００２９】
ジョイスティクＪＳのマニュアル操作の場合、マクロ照射領域Ｗは、例えば４面取りのガラス基板３の各面取り領域３ａ１〜３ａ４の順に移動するのに限らず、マクロ検査したい任意の面取り領域、例えば面取り領域３ａ１のみに移動し、マクロ検査したい面取り領域のみをマクロ検査できる。
【００３０】
なお、図５及び図６に示すように４面取りと６面取りとの各ガラス基板３ではそのサイズが異なる。これにより、４面取りのガラス基板３における各面取り領域３ａ１〜３ａ４のサイズは、６面取りのガラス基板３における各面取り領域３ａ１〜３ａ６のサイズよりも大きい。この場合、一番大きな４面取りのガラス基板３における各面取り領域３ａ１〜３ａ４のサイズよりマクロ照射領域Ｗのサイズを大きくすれば、４面取り及び６面取りの各ガラス基板３の各面取り領域３ａ１〜３ａ４、３ａ１〜３ａ６に対してマクロ照射領域Ｗを照射できる。
６面取りのガラス基板３では、４面取りのガラス基板３に比べて１つの面取り領域３ａのサイズが小さくなる。このため、図６に示すように例えば面取り領域３ａ１の略中心にマクロ照射領域Ｗを移動した場合、下の面取り領域３ａ４にもマクロ照明光が照射される場合がある。この場合、注目する６面取り領域３ａ１の全面にマクロ照明光が照明されていればマクロ検査に影響はない。
【００３１】
次に、操作スイッチ群ＳＷ１の自動スキャンスイッチＡＳＷを操作した場合について説明する。
ガラス基板３上にマクロ照明光を自動スキャンするスキャン経路は、４面取り又は６面取りの各ガラス基板３に対して予め設定されている。例えば、４面取りのガラス基板３に対する自動スキャン経路は、図５に示すように各面取り領域３ａ１〜３ａ４の順であり、６面取りのガラス基板３に対しては図６に示すように各面取り領域３ａ１〜３ａ６の順である。これら自動スキャン経路は、任意に設定変更可能である。
なお、マクロ照射領域Ｗを移動させる各面取り領域３ａ１〜３ａ４（３ａ１〜３ａ６）の中心位置は、４面取り又は６面取りの各ガラス基板３のサイズと４面取り又は６面取りの情報とにより決定できる。
従って、検査員Ｑが自動スキャンスイッチＡＳＷを操作すると、４面取りのガラス基板３に対してマクロ照射領域Ｗが各面取り領域３ａ１〜３ａ４の順に移動し、６面取りのガラス基板３に対しては各面取り領域３ａ１〜３ａ６の順に移動する。
【００３２】
このマクロ照射領域Ｗの自動スキャンでは、光源２３を点灯させながら、ガラス基板３上にマクロ照明領域Ｗをスキャン経路に沿って連続的に低速度で移動できる。
【００３３】
又、マクロ照射領域Ｗの自動スキャンでは、光源２３を点灯動作させながら各面取り領域３ａ１〜３ａ４（３ａ１〜３ａ６）間にステップ的に移動できる。
自動スキャン中に検査員Ｑが停止スイッチＧＷを操作すると、この操作時に自動スキャンは停止する。この状態であれば、上記ジョイスティクＪＳによるマニュアル操作が可能である。
【００３４】
次に、４方向スイッチＦＳＷを操作した場合について説明する。
４方向スイッチＦＳＷを操作すると、４面取り又は６面取りの各ガラス基板３上に対してマクロ照射領域Ｗがｘ方向、−ｘ方向、ｙ方向又は−ｙ方向に移動する。これにより、４方向スイッチＦＳＷを操作することによってマクロ照射領域Ｗをガラス基板３上のマクロ検査したい任意の各面取り領域３ａ１〜３ａ４（３ａ１〜３ａ６）に移動できる。
次に、ポジションスイッチＰＳＷを操作した場合について説明する。
ポジションスイッチＰＳＷは、ガラス基板３の面上を複数領域に分割し、これら領域位置に対してポジションスイッチを割り当てる。なお、図示例では、３×３の９ポジションスイッチＰＳＷを採用しており、４面取り又は６面取りに応じて４個又は６個の各ポジションスイッチを使用可能に設定して各面取り領域３ａ１〜３ａ４（３ａ１〜３ａ６）の位置を割り当てるのがよい。
【００３５】
このような９ポジションスイッチＰＳＷを操作すれば、例えば４面取り又は６面取りのガラス基板３上においてマクロ検査を所望する各面取り領域に対応するポジションスイッチを操作するだけで、マクロ照射領域Ｗを所望する面取り領域に自動的に移動できる。ポジションスイッチＰＳＷは、ガラス基板３の面取りに合わせて、例えば４面取りの場合には２×２の４ポジションスイッチを、６面取りの場合には２×３の６ポジションスイッチを採用してもよい。
なお、ガラス基板３に対するマクロ照射領域Ｗの移動は、散乱光ｓに限らず、収束光ｃについても同様に適用できる。
【００３６】
このように上記第１の実施の形態によれば、マクロ照明光を出射する照明箱２２をｘｙ方向に移動させる照明領域移動機構２８をｘ方向及びｙ方向の２軸としたので構成を簡単化できる。又、大型のガラス基板３の各面取り領域３ａ１〜３ａ４又は３ａ１〜３ａ６を照射する小型のマクロ照明光学系を採用したので、従来のように広い範囲を照射するマクロ照明光学系と比較して照明光路を短くでき、従来用いた反射ミラーを不要にできる。これにより、マクロ照明装置全体を小型化できる。
従来用いた反射ミラーを無くす分だけ、マクロ照明光の照度を減衰する光学要素がなくなり、かつ収差も発生することがない。従って、マクロ照明光は、収束レンズ（フルネルレンズ２４）と液晶散乱板２５とを通過するだけなので、ガラス基板３上のマクロ照明光の照度を高くできる。これにより、ガラス基板３上の欠陥部の検出が容易になり、マクロ検査に適正な照明を得ることができる。
【００３７】
又、光源２３及び駆動制御部５７を装置本体２０における後側又は前側の下部、特に装置本体２０の前側に設ければ、検査員Ｑによるメンテナンスが容易にできる。
ガラス基板３をマクロ検査するときに、操作スイッチ群ＳＷ１の自動スキャンスイッチＡＳＷ、ポジションスイッチＰＳＷ操作指示に応じてガラス基板３上にマクロ照明領域Ｗを自動スキャンさせたり、ジョイスティクＪＳ、トラックボールＴＢ、４方向スイッチＦＳＷをマニュアル操作してマクロ検査したい任意の各面取り領域上にマクロ照明領域Ｗを移動できる。これにより、例えばＬＣＤ製造ラインで欠陥部の発生する頻度の高い領域のみを選定してマクロ検査でき、マクロ検査する領域選定の自由度が高くなる。
【００３８】
液晶散乱板２５を半透明な状態にして収束光ｃを散乱又は透明な状態にして収束光ｃをそのまま通過させるかのいずれかに切り替える動作するので、ガラス基板３に対して散乱光ｓ又は収束光ｃを照射してマクロ検査することにより、ガラス基板３上の欠陥部を確実に検出できる。
なお、上記第１の実施の形態は、次のように変形してもよい。例えば、フレネルレンズ２４は、照明箱２２に設けるのでなく、他の位置に設けるような設計にしてもよい。又、光ファイバ２６の先端部のレンズ２７は取り外した設計でもよい。
【００３９】
照明箱２２をｘｙ方向に移動させる照明領域移動機構２８は、リニアモータなどの他の直動アクチュエータを用いた構成にしてもよい。
収束レンズ（フレネルレンズ２４）は、それぞれ照射角の異なるものを複数個用意する。そして、これら収束レンズは、ガラス基板３の大きさ、面取り領域の大きさに合せて交換する。これにより、ガラス基板３の大きさ、面取り領域の大きさに合せてマクロ照明領域Ｗの大きさを適切に可変できる。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図３及び図４と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図７はマクロ検査装置における照明箱２２の構成図である。この照明箱２２には、フレネルレンズ２４の下方に液晶散乱板２５が一体的に設けられている。
このような照明箱２２の構成であれば、液晶散乱板２５を収束光ｃの散乱又は収束光ｃをそのまま通過のいずれかの切り替えることによって、照明箱２２から散乱光ｓ又は収束光ｃを出射できる。
【００４１】
又、上記第１の実施の形態で用いた大型の液晶散乱板２５に比べて小型の液晶散乱板２５を用いることかでき、装置全体の軽量・小型化を図ることが可能になる。
照明箱２２に一体に液晶散乱板２５を設けたので、装置本体２０の上方からダウンフローＤＦを流すことができる。このダウンフローＤＦは、Ｘステージ４８の開口部５５からＹステージ３６の開口部４３、ベース２９の開口部３０を通ってガラス基板３面上に流れる。これにより、ガラス基板３面上の塵埃などを落とすことができる。
なお、上記第２の実施の形態は、次のように変形してもよい。例えば、液晶散乱板２５に代えて、白色の半透明な散乱板を照明箱２２から出射される収束光ｃの光路上に対して挿脱可能に設けてもよい。
【００４２】
次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図７と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図８はマクロ検査装置における照明箱２２の構成図である。光ファイバ２６の他端の出射口には、ズームレンズ６０が設けられている。又、光ファイバ２６の他端は、上下機構としてラックピニオン６１に設けられている。このラックピニオン６１は、光ファイバ２６の他端をｚ方向に上下移動する。
【００４３】
ズームレンズ６０は、ラックピニオン６１により光ファイバ２６の他端を上方に移動させるに従って照明光の放射角θを狭くし、光ファイバ２６の他端を下方に移動させるに従って照明光の放射角θを広げる。これにより、ガラス基板３上に照射されるマクロ照明領域Ｗの大きさを調整できる。
従って、マクロ照明領域Ｗの大きさを４面取り又は６面取りなどのガラス基板３の各面取り領域３ａ１〜３ａ４又は３ａ１〜３ａ６の大きさに合わせることができる。
【００４４】
次に、本発明の第４の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図３及び図４と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図９はマクロ検査装置における照明箱２２の構成図である。この照明箱２２には、退避空間７０が形成されている。この退避空間７０内と光ファイバ２６の出射口から出射される照明光の光路上との間にスライド式移動機構７２が設けられている。このスライド式移動機構７２は、フィルタ７１を照明光の光路上に出し入れする。このフィルタ７１は、例えば色フィルタ又はＮＤフィルタである。
【００４５】
このような構成であれば、照明箱２２のフレネルレンズ２４から出射された収束光ｃが液晶散乱板２５に入射すると、液晶散乱板２５からは散乱光ｓ又は収束光ｃのままガラス基板３面上に照射される。
このときに必要に応じて照明箱２２内の光路上にフィルタ７１が挿入される。これにより、ガラス基板３面上への照明光は、色フィルタにより所望の色が付けられたり、ＮＤフィルタにより減光される。
【００４６】
又、フィルタ７１は、各種レンズ類のうち凸レンズや凹レンズ、これら凸レンズ及び凹レンズの組み合わせを挿入してもよい。
なお、上記第４の実施の形態は、次のように変形してもよい。照明箱２２には、液晶散乱板２５を一体的に設け、照明箱２２から散乱光ｓ又は収束光ｃを出射するようにしてもよい。この場合、散乱光ｓ又は収束光ｃに対して色フィルタにより所望の色を付けたり、ＮＤフィルタにより減光できる。
【００４７】
次に、本発明の第５の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図３及び図４と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１０はマクロ検査装置における光源群及び照明箱２２の構成図である。光源群として２つの光源２３−１、２３−２は、互いに同一種類又は異なる種類である。ここでは同一種類の各光源２３−１、２３−２を用いる。
これら光源２３−１、２３−２と照明箱２２との間には、分岐型光ファイバ２６−１が設けられている。この分岐型光ファイバ２６−１は、２つの光源２３−１、２３−２にそれぞれ接続される各分岐ファイバ２６ａ、２６ｂと、これら分岐ファイバ２６ａ、２６ｂを合成した光ファイバ２６ｃとからなる。
これら光源２３−１、２３−２は、いずれか一方が点灯するか、又は両方が同時に点灯する。
【００４８】
照明箱２２内には、回転体７２が設けられている。この回転体７２には、複数のフィルタ７１又は各種レンズ類と空孔とが同心円上に設けられている。各フィルタ７１は、例えば色フィルタ又はＮＤフィルタである。回転体７２には、モータ７３に設けられている。これにより、回転体７２は、モータ７３の駆動によりフィルタ７１又は各種レンズ類と空孔を光ファイバ２６ｃの出射口から出射される照明光の光路上に選択的に挿脱する。
【００４９】
このような構成であれば、２つの光源２３−１、２３−２からそれぞれ出射された各照明光は、分岐型光ファイバ２６−１により合わされて出射口から出射される。この照明光は、収束レンズ（フレネルレンズ２４）により収束光ｃとなり、液晶散乱板２５に入射する。そして、収束光ｃは、液晶散乱板２５により散乱光ｓ又は収束光ｃのままガラス基板３面上に照射される。
【００５０】
このときのガラス基板３面上の明るさは、２つの光源２３−１、２３−２を用いることにより明るくできる。又、２つの光源２３−１、２３−２の一方を点灯させ、寿命に達したならば他方の新品の光源に切換るようにしてもよい。
モータ７３の回転駆動によって必要に応じて照明箱２２内の光路上にフィルタ７１が挿入される。これにより、ガラス基板３面上への照明光は、色フィルタにより所望の色が付けられたり、ＮＤフィルタにより減光される。又、各種レンズ類のうち凸レンズや凹レンズ、これら凸レンズ及び凹レンズの組み合わせを挿入してもよい。
【００５１】
このように上記第５の実施の形態においては、２つの光源２３−１、２３−２からそれぞれ出射された各照明光を分岐型光ファイバ２６−１により合わせて照明箱２２に送るので、ガラス基板３面上の明るさを明るくできる。又、ガラス基板３面上の明るさを制御するために照明箱２２内でＮＤフィルタを挿入すれば、ガラス基板３のマクロ検査に合った明るさに効率よく調整できる。ガラス基板３面上の明るさの調整は、２つの光源２３−１、２３−２のうちいずれか一方又は両方を点灯することにより行なってもよい。
【００５２】
なお、２つの光源２３−１、２３−２を設けることにより、通常はいずれか一方の光源２３−１又は２３−２を点灯し、この光源２３−１又は２３−２が故障したときに他方の光源２３−２又は２３−１を点灯してバックアップする使用方法もできる。
【００５３】
なお、上記第５の実施の形態は、次のように変形してもよい。
【００５４】
図１１に示すようにモータ７３の回転軸には、回転板７４が設けられている。この回転板７４には、図１２に示すように複数のフィルタ７５〜７８が設けられている。これらフィルタ７５〜７８は、それぞれ例えば色フィルタ（赤色、青色、オレンジ色など）である。なお、回転板７４の全てに色フィルタを設けるのでなく、例えば１箇所は何も設けずに開口にしたり、ＮＤフィルタなどの他のフィルタを設けてもよい。
又、図１３に示すように回転板７４には、別の回転板７９を対面して設けてもよい。この回転板７９は、モータ８０に接続して回転させてもよい。この場合、一方の回転板７４には、赤色、青色、オレンジ色などの色フィルタ７５〜７８を設け、他方の回転板７９には、図１４に示すＮＤフィルタ８１を設ける。このＮＤフィルタ８１は、円周方向に沿ってＮＤ値（０％〜１００％）が連続的に変化する。
【００５５】
このような構成であれば、各色フィルタ７５〜７８とＮＤフィルタ８１のＮＤ値とを選択的に組み合わせることができる。又、照明箱２２に対してフレネルレンズ２４及び晶散乱板２５を一体化すると共に、赤色、青色、オレンジ色などの色フィルタ７５〜７８や各ＮＤ値を持つＮＤフィルタ８１を一体化できる。さらに、光源２３は２つに限らず、複数設けてもよい。
【００５６】
次に、本発明の第６の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１５はマクロ照明装置の構成図である。照明箱９０の下部には、開口部９１が形成されている。この開口部９１には、フレネルレンズ２４が設けられている。そして、このフレネルレンズ２４の下方に液晶散乱板２５が設けられている。この液晶散乱板２５は、照明箱９０に一体に設けてもよいし、図３に示す照明領域移動機構２８に設けてもよい。
【００５７】
照明箱９０内には、反射ミラー９２が傾斜して設けられている。
照明箱９０の側面には、第１の光源箱９３が形成されている。この第１の光源箱９３は、開口部を反射ミラー９２側に向けて形成されている。この第１の光源箱９３内には、第１の光源９４として例えばＮａランプが設けられている。
【００５８】
又、照明箱９０に隣接して第２の光源箱９５が照明箱９０に一体的に設けられている。この第２の光源箱９５内には、第２の光源９６として例えばハロゲンランプが設けられている。この第２の光源９６から放射される照明光の光路上には、各回転板７４、７９が設けられている。回転板７４には、赤色、青色、オレンジ色など複数のフィルタ７５〜７８が設けられている。回転板７９には、ＮＤフィルタ８１が設けられている。
第２の光源箱９５と照明箱９０との間には、光ファイバ２６が接続されている。この光ファイバ２６は、第２の光源９６から放射された照明光を照明箱９０に伝送し、この照明箱９０内の反射ミラー９２側に向けて放射する。
【００５９】
このような構成であれば、第１の光源９４であるＮａランプが点灯すると、このＮａランプから放射された照明光は、反射ミラー９２で反射し、フレネルレンズ２４、液晶散乱板２５を介してガラス基板３上に照射される。
第２の光源９６であるハロゲンランプが点灯すると、このハロゲンランプから放射された照明光は、各フィルタ７５〜７８及びＮＤフィルタ８１を透過して光ファイバー２６に入射する。この光ファイバー２６内を伝送した照明光は、レンズ２７を通して出射され、反射ミラー９２で反射し、フレネルレンズ２４、液晶散乱板２５を介してガラス基板３上に照射される。
第１の光源９４から放射される照明光と第２の光源９６から放射される照明光とは、互いに波長が異なる。これにより、これら照明光をガラス基板３上に照射してマクロ検査すると、Ｎａランプによる照明により検出される欠陥部とハロゲンランプによる照明により検出される欠陥部とがある。従って、欠陥部の種類によってＮａランプ又はハロゲンランプを点灯させれば、目的の欠陥部を検出できる。
ハロゲンランプから放射される照明光は、各フィルタ７５〜７８により所望の色を付けたり、ＮＤフィルタ８１により減光できる。又、照明箱９０に隣接して第２の光源箱９５を設けるので、光ファイバ２６の長さを短くできる。
【００６０】
【産業上の利用可能性】
本発明は、半導体ウエハ、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイパネルなどのフラットパネルディスプレイのガラス基板をマクロ検査するときのマクロ照明に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるマクロ照明装置の第１の実施の形態を適用したマクロ検査装置の外観構成図。
【図２】本発明に係わるマクロ照明装置の基本概念の構成図。
【図３】本発明に係わるマクロ照明装置の第１の実施の形態を示す具体的な構成図。
【図４】本発明に係わるマクロ照明装置の第１の実施の形態における照明領域移動機構を上方から見た構成図。
【図５】本発明に係わるマクロ照明装置の第１の実施の形態における４面取りのガラス基板に対するマクロ照射領域を示す図。
【図６】本発明に係わるマクロ照明装置の第１の実施の形態における６面取りのガラス基板に対するマクロ照射領域を示す図。
【図７】本発明に係わるマクロ照明装置の第２の実施の形態における照明箱の構成図。
【図８】本発明に係わるマクロ照明装置の第３の実施の形態における照明箱の構成図。
【図９】本発明に係わるマクロ照明装置の第４の実施の形態における照明箱の構成図。
【図１０】本発明に係わるマクロ照明装置の第５の実施の形態における光源群及び照明箱の構成図。
【図１１】本発明に係わるマクロ照明装置の第５の実施の形態における変形例を示す構成図。
【図１２】同装置の変形例における回転板上の各フィルタの配置を示す図。
【図１３】本発明に係わるマクロ照明装置の第５の実施の形態における変形例を示す構成図。
【図１４】同装置の変形例における回転板上のＮＤフィルタを示す図。
【図１５】本発明に係わるマクロ照明装置の第６の実施の形態を示す構成図。
【図１６】従来のマクロ照明装置の構成図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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