(57)【要約】【課題】基板検査装置及び基板検査方法において、平面基板の検査精度を高める。【解決手段】平面基板１０を支持する基板支持部材（２）と、平面基板１０に対して照明光を投光する照明部５と、平面基板１０を透過した又は平面基板１０において反射した照明光を検出する検出部（６）と、を備え、少なくとも一部の基板支持部材（２）は、照明部５及び検出部（６）と共に移動する基板検査装置１１とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面基板を支持する基板支持部材と、
前記平面基板に対して照明光を投光する照明部と、
前記平面基板を透過した又は前記平面基板において反射した前記照明光を検出する検出部と、
を備え、
少なくとも一部の前記基板支持部材は、前記照明部及び前記検出部と共に移動する、
ことを特徴とする基板検査装置。
【請求項２】
前記平面基板を固定する固定部材を更に備え、
前記少なくとも一部の基板支持部材は、前記固定部材が前記平面基板を静止させた状態で、前記照明部及び前記検出部と共に移動する、
ことを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
【請求項３】
前記少なくとも一部の基板支持部材は、前記照明部及び前記検出部と同期して移動することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の基板検査装置。
【請求項４】
前記少なくとも一部の基板支持部材は、前記平面基板の検査対象領域又はその近傍に位置する基板支持部材を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項記載の基板検査装置。
【請求項５】
前記少なくとも一部の基板支持部材は、前記照明部及び前記検出部と共に移動する移動方向に交差する方向にも移動することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項記載の基板検査装置。
【請求項６】
前記少なくとも一部の基板支持部材は、前記照明部及び前記検出部と共に水平方向に移動した後、前記平面基板の支持面よりも下方に移動することを特徴とする請求項５記載の基板検査装置。
【請求項７】
前記少なくとも一部の基板支持部材は、前記照明部及び前記検出部と共に水平方向に移動する際に前記平面基板の底面に沿って移動し、該平面基板の端部に到達した後、該平面基板の支持面よりも下方に移動することを特徴とする請求項６の基板検査装置。
【請求項８】
前記少なくとも一部の基板支持部材は、前記照明部及び前記検出部と共に移動する移動方向に並設された基板支持部材との間隙が変化することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項記載の基板検査装置。
【請求項９】
前記少なくとも一部の基板支持部材は、前記照明部及び前記検出部と共に水平方向に移動する際にはその移動方向に並設された基板支持部材との間隙が一定のまま前記平面基板の底面に沿って移動し、該平面基板の端部に到達した後、移動方向に並設された基板支持部材との間隙が小さくなることを特徴とする請求項８記載の基板検査装置。
【請求項１０】
前記基板支持部材は、前記照明部及び前記検出部と共に移動する際に前記平面基板に沿って転動することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項記載の基板検査装置。
【請求項１１】
前記基板支持部材は、前記平面基板に対し気体を噴出させることにより該平面基板を支持することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項記載の基板検査装置。
【請求項１２】
基板支持部材により支持した平面基板に対して照明光を投光し、前記平面基板を透過した又は前記平面基板において反射した前記照明光を検出する基板検査方法において、
少なくとも一部の前記基板支持部材を、前記照明部及び前記検出部と共に移動させる、
ことを特徴とする基板検査方法。
【請求項１３】
前記平面基板を静止させた状態で、前記少なくとも一部の基板支持部材を前記照明部及び前記検出部と共に移動させることを特徴とする請求項１２記載の基板検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）等の平面基板に照明光を照射し、その透過光又は反射光を検出することにより、平面基板の検査を行う基板検査装置及び基板検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、薄型テレビ、ＰＣモニタ、携帯ゲーム機等の表示デバイスに液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が用いられている。このＬＣＤ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造工程では、各製造工程で製造されたマザーガラス基板に対し、顕微鏡等を用いて欠陥の検査（ミクロ検査）が行われている。
【０００３】
このようなガラス基板の検査を行う基板検査装置において、ホルダとしてのガラス平板上にガラス基板を保持し、ガラス平板を透過させてガラス基板に照明光を照射し、この透過光又は反射光を検出することでガラス基板の観察を行う検査装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２７０１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１記載の基板検査装置のように、ガラス平板に照明光を透過させて検査を行う場合、ガラス平板の厚みにより、ガラス基板と照明部との距離を近づけることができない。そのため、高精度に欠陥を観察するためには、照明部に長寸法の特殊な光学系を必要とするという問題が生じる。
【０００５】
更には、ガラス平板を用いる場合、ガラス平板にガラス基板着脱用のリフトピンを通すための孔を形成する必要がある。この孔の空間（空気）とガラス平板とでは光学的な特性が異なるため、基板上の欠陥位置により検出能力が異なってしまい、基板検査を有効に行うことができないという問題も生じる。
【０００６】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、平面基板の検査精度を高めることができる新たな方式の基板検査装置及び基板検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の基板検査装置は、平面基板を支持する基板支持部材と、上記平面基板に対して照明光を投光する照明部と、上記平面基板を透過した又は上記平面基板において反射した上記照明光を検出する検出部と、を備え、少なくとも一部の上記基板支持部材は、上記照明部及び上記検出部と共に移動する構成とする。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の基板検査方法は、基板支持部材により支持した平面基板に対して照明光を投光し、上記平面基板を透過した又は上記平面基板において反射した上記照明光を検出する基板検査方法において、少なくとも一部の上記基板支持部材を、上記照明部及び上記検出部と共に移動させるようにする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板支持部材を照明部及び検出部と共に移動させるため、基板支持部材が平面基板の検査の妨げとなるのを防ぐことができ、したがって、平面基板の検査精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係る基板検査装置及び基板検査方法について、図面を参照しながら説明する。
＜第１実施形態＞
本実施形態では、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造ラインで製造される矩形状のガラス基板やカラーフィルタなど光を透過する平面基板１０に透過照明光を照射して顕微鏡等の撮像部６により平面基板１０上の欠陥を観察する基板検査装置１について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態に係る基板検査装置１の概略構成を示す平面図であり、図２は側面図である。
基板検査装置１は、平面基板１０を水平に支持する基板支持部材としてのローラ２、回動軸３、平面基板１０を基準位置に固定させる固定部材４、平面基板１０の裏面側から透過照明光を照射する透過照明部５、検出部としての顕微鏡等の撮像部６等を備えている。
【００１２】
回動軸３は、平面基板１０の搬送方向（Ｘ軸方向）と直交するＹ軸方向に一定間隔で並設された複数個のローラ２を回動可能に軸支している。また、回動軸３は、Ｘ軸方向に一定間隔で並設されており、ローラ２はＸ軸方向にも一定間隔で並設されている。なお、Ｘ軸方向に並設された回動軸３は、ベルトやチェーンにより互いに連結され、各ローラ２を平面基板１０の裏面に対して転動させて平面基板１０を水平に支持するローラステージとして構成される。
【００１３】
平面基板１０は、各ローラ２上に水平（ＸＹ平面）に載置されている。平面基板１０を水平に保つには、平面基板１０を支持する全てのローラ２の上端（平面基板１０の支持面）を水平にするのが望ましいが、少なくとも透過照明部５及び撮像部６がＹ軸方向に移動する直線状の検査領域の高さを高精度に維持できるように、検査領域の両側に配置される一対の回動軸３と、これら一対の回動軸３に軸支されるローラ２の芯ブレがない高精度のものを使用して平面基板１０の支持高さ（表面高さ）を水平にする必要がある。
【００１４】
平面基板１０は、Ｘ軸方向に延びる長辺の中央において、平面基板１０を挟んで互いに対向する２つの固定部材４により挟み込むように固定されている。なお、平面基板１０の長辺を固定する２つの固定部材４は、回動軸３よりも上方で且つローラ２の後述するＸ軸方向の移動を妨げない位置に配置されている。
【００１５】
また、平面基板１０は、そのＹ軸方向に延びる短辺の２箇所において、平面基板１０を挟んで互いに対向する２つ（計４つ）の固定部材４により挟み込むように固定されている。なお、平面基板１０の短辺を固定する４つの固定部材４も、回動軸３よりも上方で且つローラ２のＸ軸方向の移動を妨げない位置に配置されている。ローラ２及び回動軸３の移動を妨げないように固定部材４を位置決めするためには、固定部材４を上方から懸架する必要がある。
【００１６】
平面基板１０に対して照明光を投光する透過照明部５は、図２に示すように、平面基板１０の支持面（ローラ２の上端）よりも下方で且つ、検査領域の両側に配置される一対の回動軸３間に位置している。撮像部６は、平面基板１０を透過した照明光を検出することで静止画又は動画を撮像するべく、平面基板１０を挟んで透過照明部５と対向するように位置している。透過照明部５と撮像部６とは、常に対向して直線状の検査領域に沿ってＹ軸方向に移動するように同期制御されている。
【００１７】
ローラステージは、透過照明部５及び撮像部６と共にＸ軸方向に追従して移動することが可能となっている。具体的には、ローラステージを構成するローラ２は、回動軸３が図示しない駆動手段の動力によってＸ軸方向に移動することで平面基板１０の底面に対して転動する。また、透過照明部５及び撮像部６は、図示しない駆動手段の動力によってＸ軸方向にローラステージに追従して移動する。
【００１８】
また、ローラ２、透過照明部５及び撮像部６は、互いの相対位置が常に一定になるように同期制御されるものとする。この同期制御に際して、ローラ２（回動軸３）、透過照明部５及び撮像部６を同一駆動源により移動させることで、制御を簡素化させることができる。
【００１９】
ここで、平面基板１０の全面検査を行う場合には、回動軸３を図示しない回転駆動部により回転させながらローラステージ全体をＸ軸方向に移動させると共に、このローラステージのＸ軸方向の移動に追従して透過照明部５と撮像部６とをＸ軸方向に移動させる。そして、検査領域に沿って透過照明部５及び撮像部６をローラステージの移動方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に直線移動させることで基板全面を検査することができる。具体的には、固定部材４により平面基板１０を静止させた状態で、ローラ２と回動軸３からなるローラステージ、透過照明部５及び撮像部６を同期させてＸ軸方向に移動させる。そして、透過照明部５及び撮像部６をＹ軸方向に移動させることにより、固定された平面基板１０の全面を走査することができる。以上の動作により平面基板１０の任意の位置を検査することができる。
【００２０】
一方、例えば自動マクロ検査により検出された欠陥の座標データに基づいて平面基板１０の欠陥部分を詳細に検査する場合、基準位置に固定された平面基板１０に対して欠陥のＸ軸座標の位置まで、ローラ２、透過照明部５及び撮像部６をＸ軸方向に移動させる。また、Ｘ軸方向の移動と同時又は別個に、透過照明部５及び撮像部６を欠陥のＹ軸座標の位置まで移動させる。
【００２１】
また、本実施形態では、透過照明部５を平面基板１０の下方に配置する例について説明したが、透過照明部５を平面基板１０の上方に配置すると共に、撮像部６を平面基板１０の下方に配置する構成とすることも可能である。また、平面基板１０の上下方向に透過照明部と撮像部を配置し、平面基板１０の表面と裏面の両方を検査することも可能である。
【００２２】
また、本実施形態では、回動軸３は、Ｙ軸方向に一定間隔で並設された複数個のローラ２を軸支する例について説明したが、１つの回動軸３がＹ軸方向に延びる単一のローラを軸支するようにすることも可能である。
【００２３】
また、本実施形態では、平面基板１０に沿って転動する基板支持部材としてローラ２を採用する例について説明したが、平面基板１０に沿って転動する基板支持部材としては、球状の基板支持部材を採用することも可能である。その場合には、基板支持部材の上部を除く部分を覆う保持部材で保持するか、或いは、球体の中央部分に回動軸３を貫通させることで、基板支持部材を位置決めすればよい。
【００２４】
また、本実施形態では、透過照明部５及び撮像部６と共に同期して移動するローラ２を全てのローラ２であるように説明したが、移動させるローラ２を検査領域の両側に配置される一部とすることも可能である。例えば、直線状の検査領域の両側に沿って配置される回動軸をＹ軸方向に２つ移動可能に配設し、この一対の回動軸と透過照明部５及び撮像部６とを追従させてＸ軸方向に移動させるようにすることができる。その場合には、透過照明部５及び撮像部６を、移動可能な回動軸に軸支されたローラ２の間にＹ軸方向に移動させればよい。
【００２５】
また、詳しくは第３実施形態において後述するが、Ｘ軸方向に並設された回動軸３のうちの一部（例えば、透過照明部５及び撮像部６による直線状の検査領域を挟むように位置する回動軸３、並びにその近傍の回動軸３）のみを透過照明部５及び撮像部６の移動に同期させ同一方向に移動させるようにすることもできる。更には、平面基板１０の下方に位置する回動軸３の一部を平面基板１０の支持面よりも下方に退避させることで、透過照明部５及び撮像部６の移動スペースを確保することもできる。
【００２６】
以上説明した本実施形態によれば、固定部材４により平面基板１０を基準位置に静止させた状態で、ローラ２を透過照明部５及び撮像部６と共に移動させるため、ローラ２及び回動軸３が平面基板１０の検査の妨げとなるのを防ぐことができ、したがって、平面基板１０の検査精度を高めることができる。
【００２７】
また、本実施形態では、ローラ２は、透過照明部５及び撮像部６と同期して移動する。そのため、透過照明部５と平面基板１０とを近接させて配置しても、透過照明部５とローラ２及び回転軸３との干渉を避けるために透過照明部５を一旦上下動させる必要がなくなり、したがって、平面基板１０の検査工程に要する時間を短縮することができる。
【００２８】
また、本実施形態では、ローラ２は、透過照明部５及び撮像部６と共に移動する際に平面基板１０の底面に沿って転動する。したがって、ローラ２の移動に伴うローラ２と平面基板１０との摩擦を低減することができる。
【００２９】
＜第２実施形態＞
本実施形態では、ローラ２が平面基板１０の支持面よりも下方に移動する点において上記第１実施形態と相違し、その他の点については上記第１実施形態と概ね同様であるため、同一の部材に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３０】
図３は、本発明の第２実施形態に係る基板検査装置１１の概略構成を示す平面図であり、図４は側面図である。
本実施形態のローラ２は、透過照明部５及び撮像部６と共に同一方向（水平のＸ軸方向）に移動した後、その移動方向（Ｘ軸方向）と交差する上下方向として、平面基板１０の支持面（平面基板１０を支持したローラ２の上端）よりも下方に退避するように移動する。
【００３１】
具体的には、ローラ２は、透過照明部５及び撮像部６と共にＸ軸方向に移動する際に平面基板１０の底面に沿って転動し、平面基板１０の端部（ローラ位置Ｐ１，Ｐ２）に到達した後、平面基板１０の支持面よりも下方に移動しながら平面基板１０の下側に折り返される（ローラ位置Ｐ３，Ｐ４）。
【００３２】
ここで、平面基板１０を支持しているローラ２と、その両端に位置するローラ（位置Ｐ１，Ｐ２）から下方に連なるように位置するローラ２（位置Ｐ３，Ｐ４）とがなす周回軌道は、移動方向（Ｘ軸方向）に長い略楕円形状を呈する。ローラ２と回動軸３により構成されるローラステージの搬送方向（Ｘ軸方向）の長さが平面基板１０のＸ軸方向の長さの２倍程度で足りるため、略楕円形状の全ての位置に等間隔でローラ２（回動軸３）を配置する必要はない。
【００３３】
以上説明した本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様に、固定部材４により平面基板１０を基準位置に静止させた状態で、ローラ２を透過照明部５及び撮像部６と共に移動させるため、ローラ２及び回動軸３が平面基板１０の検査の妨げとなるのを防ぐことができ、したがって、平面基板１０の検査精度を高めることができる。
【００３４】
また、本実施形態では、ローラ２は、透過照明部５及び撮像部６と共に移動する際に平面基板１０の底面に沿って転動し、平面基板１０の端部に到達した後、平面基板１０の支持面よりも下方に移動する。そのため、ガラス基板を移動させながら検査する従来の基板検査装置のように基板検査装置１１を平面基板１０の移動方向（Ｘ軸方向）に大きくする必要がなく、したがって、基板検査装置１１の小型化を図ることもできる。
【００３５】
＜第３実施形態＞
本実施形態では、Ｘ軸方向に並設されたローラ２の間隙が変化する点において上記第１実施形態と相違し、その他の点については上記第１実施形態と概ね同様であるため、同一の部材に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
図５は、本発明の第３実施形態に係る基板検査装置２１の概略構成を示す平面図であり、図６は側面図である。
図７は、上記基板検査装置２１の回動軸３間に設けられたアーム３ａ，３ｂを示す側面図である。
【００３７】
本実施形態は、図７に示すように両隣の回動軸３が、それぞれ２つのアーム３ａ，３ｂで連結されている。これらアーム３ａ，３ｂは、連結ピン３ｃにより互いに回動可能に連結されている。
【００３８】
そのため、２つのアーム３ａ，３ｂが一直線状に位置する図７の上図の状態から、隣接する回動軸３，３のうち一方を他方に近づけると、連結ピン３ｃを支点にして２つのアーム３ａ，３ｂが下方に折れ曲がり、図７の下図の状態のように回動軸３，３間の間隔を小さくすることができる。これにより、回動軸３間の間隙Ｇ１を小さくすることができる（間隙Ｇ２）。その逆に、図７の下図の状態から回動軸３を遠ざけると、回動軸３間の間隙Ｇ２を大きくすることができる（間隙Ｇ１）。このようにして、ローラ２、透過照明部５及び撮像部６の移動方向（Ｘ軸方向）に並設されたローラ２間の間隙を変化させることが可能となっている。
【００３９】
図６に示すように、ローラ２は、透過照明部５及び撮像部６と共に水平方向に移動する際にはその移動方向（Ｘ軸方向）に並設されたローラ２との間隙が一定（回動軸３の間隙Ｇ１）のまま平面基板１０の底面に沿って転動する。
【００４０】
そして、ローラ２が平面基板１０の端部に到達した後、ローラ２間の間隙を小さくなるように（回動軸３の間隙Ｇ２）２つのアーム３ａ，３ｂを折り畳み、平面基板１０から外れたローラ２及び回動軸３が平面基板１０の外側に大きく張り出さないようにしている。
【００４１】
以上説明した本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様に、固定部材４により平面基板１０を基準位置に静止させた状態で、ローラ２を透過照明部５及び撮像部６と共に移動させるため、ローラ２及び回動軸３が平面基板１０の検査の妨げとなるのを防ぐことができ、したがって、平面基板１０の検査精度を高めることができる。
【００４２】
また、本実施形態では、ローラ２は、透過照明部５及び撮像部６と共に水平方向に移動する際にはその移動方向（Ｘ軸方向）に並設されたローラ２との間隙が一定のまま平面基板１０の底面に沿って転動し、平面基板１０の端部に到達した後、移動方向（Ｘ軸方向）に並設されたローラ２との間隙が小さくなるようにしている。そのため、ガラス基板を移動させながら検査する従来の基板検査装置のように基板検査装置２１を平面基板１０の移動方向（Ｘ軸方向）に大きくする必要がなく、したがって、基板検査装置２１の小型化を図ることもできる。
【００４３】
＜第４実施形態＞
本実施形態では、平面基板１０を支持する基板支持部材として、ローラ２に代えてノズル３２を採用する点を除いて上記第１実施形態と概ね同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００４４】
図８は、本発明の第４実施形態に係る基板検査装置のノズル３２を示す側面図である。
図９は、上記ノズル３２を示す拡大側面図である。
本実施形態のノズル３２は、その下端から上端にかけて途中までは円柱形状を呈し、途中から上端にかけてテーパ状（円錐形状）となっている。そして、ノズル３２は、図９に示すように上面に穿設された噴出し口３２ａから気体を噴出させることで、平面基板１０を浮上させて支持している。平面基板１０に噴出させる気体は、例えばノズル３２の底面に図示しないエア供給手段との接続部を設け、エア供給手段より供給されるようにすればよい。
【００４５】
なお、ノズル３２は、Ｘ軸方向に並設された複数の棒状支持部上にＹ軸方向に沿って一定の間隔に配置され、平面基板１０を浮上させて水平に支持している。この棒状支持部及びノズル３２は、上記第１〜第３実施形態と同様に、平面基板１０を静止させた状態で、照明部及び撮像部と共に水平方向（Ｘ軸方向）に移動するものとする。また、ノズル３２を支持する棒状支持部は、上記第３実施形態で説明したアーム３ａ，３ｂ及び連結ピン３ｃにより、隣接する棒状支持部に連結し、ノズル３２間の間隙を変化させるようにすることも可能である。
【００４６】
なお、本実施形態では、平面基板１０に対し気体を噴出させる基板支持部材としてノズル３２を採用する例について説明したが、気体を噴出させる基板支持部材としては、例えば、上面からエアを噴出させる矩形タイル状の浮上プレートや、中空パイプにノズル孔を一定の間隔で設けた浮上ユニットを採用することも可能である。
【００４７】
以上説明した本実施形態では、ノズル３２は、噴出し口３２ａから気体を噴出させることで、平面基板１０を浮上させて支持している。したがって、ノズル３２を、平面基板１０と非接触状態で透過照明部５及び撮像部６と共に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板検査装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る基板検査装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る基板検査装置の概略構成を示す平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る基板検査装置の概略構成を示す側面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る基板検査装置の概略構成を示す平面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る基板検査装置の概略構成を示す側面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る基板検査装置の回動軸間に設けられたアームを示す側面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る基板検査装置のノズルを示す側面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る基板検査装置のノズルを示す拡大側面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１      基板検査装置
２      ローラ
３      回動軸
３ａ，３ｂ      アーム
３ｃ      連結ピン
４      固定部材
５      透過照明部
６      撮像部
１０      平面基板
１１      基板検査装置
２１      基板検査装置
３２      ノズル
３２ａ      噴出し口
【図１】
2009229421.tif 000003
【図３】
2009229421.tif 000004
【図５】
2009229421.tif 000005
【図８】
2009229421.tif 000006
【図２】
2009229421.tif 000007
【図４】
2009229421.tif 000008
【図６】
2009229421.tif 000009
【図７】
2009229421.tif 000010
【図９】
2009229421.tif 000011