JP2000266680A - 基板検査装置および斜照明ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、精度の高い欠陥検査を実現できる基
板検査装置および斜照明ユニットを提供する。 【解決手段】被検査基板１２と相対的に移動可能に設け
られる第１のライン照明１４により被検査基板１２の移
動方向と直交する方向のライン照明を被検査基板１２の
移動方向に対して所定角度で入射させるとともに、第１
のライン照明部１４とともに被検査基板１２と相対的に
移動可能に設けられる第２のライン照明１５により被検
査基板１２の移動方向と直交する方向のライン照明を被
検査基板１２の移動方向と直交する方向に対して所定角
度で入射させ、これら第１および第２のライン照明部１
４、１５で照明された被検査基板１２上のライン状領域
の反射光を一次元イメージセンサ１６で取り込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
で代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の
ガラス基板やプリント基板などの大型基板上の傷、ゴ
ミ、ムラなどの欠陥を検査する基板検査装置および斜照
明ユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、基板検査装置として、図５に示す
ように基板ホルダ１上の被検査基板２面に対して所定角
度傾けてメタルハライドランプのような高輝度を有する
照明光源３を配置し、この照明光源３からの光をコリメ
ートレンズ４で平行光束の均一照明として被検査基板２
面に照射し、被検査基板２上の傷、ゴミ、ムラなどの欠
陥から反射された光を、被検査基板２に対し垂直方向に
配置されたイメージセンサ５に集光レンズ６を介して取
り込むようにした照明ユニットを用いたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような、照明ユニ
ットでは、大型の被検査基板２を均一に照明するため、
ワット数の高い高輝度ランプを必要としているが、この
ような高輝度ランプは、光のバラツキが大きく欠陥検査
には不向きであり、また、瞬時照明ができないなどの問
題があった。また、大型の被検査基板２全体を均一に照
明するために、直径の大きなコリメートレンズ４を配置
しなければならず、このようなコリメートレンズ４を含
む照明系が大型化し、それを支えるメカ構造も大型化す
るため装置全体が大きくなってしまうという問題があっ
た。

【０００４】そこで、最近、ファイバ束の先端面を直線
状に並べるとともに、基端部側から白色光束または単色
光を入射させて、ファイバ束の先端面から一次元的な光
束を出射させるようにしたライン照明を構成し、このよ
うなライン照明の光束を出射するファイバ束先端面に沿
ってシリンドリカルレンズを配置することで、平行に近
い一次元的な光束を出射できるようにした照明ユニット
が考えられている。

【０００５】このような照明ユニットを用いれば、被検
査基板を移動させながら、被検査基板の斜め上方から所
定の入射角度でライン照明を照射し、被検査基板からの
反射光を一次元イメージセンサに取り込むことにより、
被検査基板面について傷、回折欠陥またはムラ欠陥など
を検出することができる。

【０００６】ところが、このような照明ユニットを用い
たものは、ライン照明を構成する全てのファイバの出射
方向が被検査基板の移動方向に対して同一方向に向いて
いるため、傷などの回折欠陥の方向または指向性を有す
るムラ欠陥などについては、検出できないものが存在
し、精度の高い欠陥検査ができないという問題があっ
た。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、精度の高い欠陥検査を実現できる基板検査装置およ
び斜照明ユニットを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
被検査基板と相対的に移動可能に設けられ、前記被検査
基板の相対移動方向と直交する方向のライン照明を、該
被検査基板面の相対移動方向に対して所定角度で入射さ
せる第１のライン照明手段と、前記第１のライン照明手
段とともに前記被検査基板と相対的に移動可能に設けら
れ、前記被検査基板の相対移動方向と直交する方向のラ
イン照明を、該被検査基板面の相対移動方向と直交する
方向に対して所定角度で入射させる第２のライン照明手
段と、これら第１および第２のライン照明手段で照明さ
れた被検査基板上のライン状領域を撮像する撮像手段と
により構成している。

【０００９】請求項２記載の発明は、ファイバ束を整列
させ各ファイバ束先端面を直線状に並べるとともに、該
先端部を前記ファイバ束の整列方向に所定角度傾けて形
成したことを特徴としている。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記ファイバ束の先端部の前記整列方向に
対する出射角を変更可能にしたことを特徴としている。

【００１１】この結果、本発明によれば、被検査基板に
対して異なる方向からライン照明を当てることができる
ので、方向性を有する傷などの回折欠陥や指向性を有す
るムラ欠陥などについても、確実に検出を行なうことが
できる。

【００１２】また、本発明によれば、ライン照明のライ
ン方向に対して所定角度で光束を入射させることができ
る斜照明ユニットを実現できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。

【００１４】（第１の実施の形態）図１は、本発明をＦ
ＰＤの欠陥検査装置に適用した例を示している。図にお
いて、１１は基板ホルダーで、この基板ホルダー１１に
は、ＦＰＤのガラス基板などの被検査基板１２を吸着固
定している。

【００１５】また、基板ホルダー１１は、ベース１３の
ガイドレールに載置され、直線往復移動可能な一軸移動
ステージを構成している。

【００１６】基板ホルダー１１上に保持された被検査基
板１２面に対向した上方位置には、被検査基板１２の移
動方向と直交する方向に沿って第１のライン照明部１４
を配置している。この第１のライン照明部１４は、ファ
イバまたはロッド照明からなるもので、平行に近い光束
からなるライン照明を被検査基板１２と同一方向に所定
の入射角度で入射するようにしている。

【００１７】第１のライン照明部１４と平行に、斜照明
ユニットとしての第２のライン照明部１５を配置してい
る。この第２のライン照明部１５は、図２に示すように
被検査基板１２の移動方向に対して所定の入射角度に設
けられるファイバ束１５ａの各出射端面を被検査基板１
２の移動方向と直交する方向に直線状に整列させるとと
もに、先端部をファイバ束１５ａの整列方向に所定角度
傾けてマウントし傾斜部１５ｂを形成し、この傾斜部１
５ｂによりファイバ束１５ａ先端面から出射される光束
からなるライン照明を被検査基板１２の移動方向と直交
する方向に対して所定の入射角度で入射するようにして
いる。また、第２のライン照明部１５は、各ファイバ束
１５ａの基端部側を大きく束ねて干渉フィルタ１８を備
えた光源１５ｃに接続し、この光源１５ｃより白色光束
または単色光束を入射させるようにしている。

【００１８】基板ホルダー１１上の被検査基板１２面に
対向した上方位置には、撮像部として一次元イメージセ
ンサ１６を配置している。この一次元イメージセンサ１
６は、第１のライン照明部１４および第２のライン照明
部１５で照明された被検査基板１２上のライン状領域か
らの反射光を取り込み撮像するようになっている。

【００１９】なお、一次元イメージセンサ１６で取り込
まれる１ラインごとの反射光は、電気的な画像データに
変換され、被検査基板１２全面の走査が完了すると、図
示しない画像処理装置に転送され、各種の欠陥検出が行
なわれる。

【００２０】次に、このように構成した実施の形態の動
作を説明する。

【００２１】いま、基板ホルダー１１上に被検査基板１
２が載置され、被検査基板１２面に対して第１のライン
照明部１４および第２のライン照明部１５によりライン
照明が照射される。

【００２２】この状態で、基板ホルダ１１を一定速度で
一次元イメージセンサ１６と直交する方向に移動する
と、基板ホルダ１１の移動と同期して１ラインごとの被
検査基板１２上での反射光が一次元イメージセンサ１６
に取り込まれ、ここで、電気的な画像データに変換さ
れ、被検査基板１２の全面走査を完了すると、図示しな
い画像処理装置に転送され欠陥検出が行なわれる。

【００２３】この場合、第１のライン照明部１４から
は、平行に近い光束からなるライン照明が被検査基板１
２の移動方向と同一方向に向けて所定の入射角で入射さ
れるが、この時のライン照明の入射角と一次元イメージ
センサ１６への出射角を等しく設定してあれば、一次元
イメージセンサ１６により干渉画像が取り込まれ、被検
査基板１２面の膜厚ムラなどの干渉ムラが検出され、ま
た、一次元イメージセンサ１６への出射角をわずかにず
らして設定すると、回折画像が取り込まれ、傷などの回
折欠陥が検出される。

【００２４】また、第２のライン照明部１５からも、傾
斜部１５ｂを介して出射される光束が被検査基板１２の
移動方向に直交する方向に対して所定入射角で入射され
るが、この第２のライン照明部１５の入射角を、一次元
イメージセンサ１６への出射角とほぼ等しく設定してあ
れば、一次元イメージセンサ１６により、第１のライン
照明部１４では、検出の難しい方向の異なる回折欠陥
や、指向性の異なるムラ欠陥などを良好に検出すること
ができる。

【００２５】従って、このようにすれば、第１および第
２のライン照明部１４、１５により被検査基板１２に対
して２方向からライン照明を当てることができるので、
検出に方向性を有する傷などの回折欠陥や指向性を有す
るムラ欠陥などについても、確実に検出を行なうことが
でき、精度の高い欠陥検査を実現できる。

【００２６】また、斜照明ユニットである第２のライン
照明部１５は、第１のライン照明部１４に平行に並べた
配置でありながら、被検査基板１２面の移動方向と直交
する方向に対して所定角度でライン照明を入射させるこ
とができるので、取付けスペースを最小限にでき、装置
全体の小型化に寄与できる。

【００２７】なお、上述した第１の実施の形態では、斜
照明ユニットである第２のライン照明部１５として、フ
ァイバ束１５ａ先端の傾斜部１５ｂを一方向に揃えて形
成したものを用いたが、例えば、図３に示すようにファ
イバ束１５ａの傾斜部１５ｂの傾斜方向の異なるものを
２個用いて、被検査基板１２の移動方向に直交する方向
に対して２方向からライン照明を照射できるようにして
もよい。こうすれば、さらに被検査基板１２の移動方向
に直交する方向の欠陥を精度よく検出できる。

【００２８】勿論、この場合、第２のライン照明部１５
として、ファイバ束１５ａの傾斜部１５ｂの傾斜方向が
ファイバ束単位で交互に異なるものまたはランダムに異
なるものを用い、１個のライン照明部１５のみで、２方
向のライン照明を得られるようにしてもよい。

【００２９】また、第２のライン照明部１５は、図４に
示すようにファイバ束１５ａの傾斜部１５ｂの傾斜角度
を可変できるようにすることもできる。この場合、傾斜
部１５ｂの先端を共通に固定する作動桿１７を設け、こ
の作動桿１７をファイバ束１５ａの整列方向、つまり図
示矢印方向にスライド動作させることで、傾斜角度を所
望するものに設定できるようにすればよい。こうすれ
ば、傾斜角度の変更により回折欠陥や指向性を有するム
ラ欠陥を見やすい状態で検出することが可能になる。こ
の第２のライン照明部１５は、被検査基板の相対移動方
向と直交する方向に対する傾斜部１５ａの傾斜角度を０
度に設定することにより、第１のライン照明部１４を兼
ねることもできる。

【００３０】さらに、上述した実施の形態では、被検査
基板１２が移動する例を述べたが、第１および第２のラ
イン照明部１４、１５および一次元イメージセンサ１６
が被検査基板１２に対して移動するようにしてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、被
検査基板に対して異なる方向からライン照明を当てるこ
とができるので、方向性を有する傷などの回折欠陥や指
向性を有するムラ欠陥などについても、確実に検出を行
なうことができ、精度の高い欠陥検査を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す
図。

【図２】第１の実施の形態に用いられる第２のライン照
明部の概略構成を示す図。

【図３】第１の実施の形態に用いられる第２のライン照
明部の他例の概略構成を示す図。

【図４】第１の実施の形態に用いられる第２のライン照
明部の他例の概略構成を示す図。

【図５】従来の基板検査装置の概略構成を示す図。

【符号の説明】

１…基板ホルダ ２…被検査基板 ３…照明光源 ４…コリメートレンズ ５…イメージセンサ ６…集光レンズ １１…基板ホルダー １２…被検査基板 １３…移動ステージ １４…第１のライン照明部 １５…第２のライン照明部 １５ａ…ファイバ束 １５ｂ…傾斜部 １５ｃ…光源 １６…一次元イメージセンサ １７…作動桿 １８…干渉フィルタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査基板と相対的に移動可能に設けら
   れ、前記被検査基板の相対移動方向と直交する方向のラ
   イン照明を、該被検査基板面の相対移動方向に対して所
   定角度で入射させる第１のライン照明手段と、 前記第１のライン照明手段とともに前記被検査基板と相
   対的に移動可能に設けられ、前記被検査基板の相対移動
   方向と直交する方向のライン照明を、該被検査基板面の
   相対移動方向と直交する方向に対して所定角度で入射さ
   せる第２のライン照明手段と、 これら第１および第２のライン照明手段で照明された被
   検査基板上のライン状領域を撮像する撮像手段とを具備
   したことを特徴とする基板検査装置。
2. 【請求項２】 ファイバ束を整列させ各ファイバ束先端
   面を直線状に並べるとともに、該先端部を前記ファイバ
   束の整列方向に所定角度傾けて形成したことを特徴とす
   る斜照明ユニット。
3. 【請求項３】 前記ファイバ束の先端部の前記整列方向
   に対する出射角を変更可能にしたことを特徴とする請求
   項２記載の斜照明ユニット。