JP4307872B2 - 基板検査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）などのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に用いる大型ガラス基板やカラーフィルタなどを検査する基板検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＣＤやＰＤＰといった大型ディスプレイに用いられるガラス基板やカラーフィルタは、製造工程において検査される。
【０００３】
この基板検査は、一つの検査手法として、顕微鏡を用いてガラス基板表面の拡大像を取得し、この拡大像を観察して傷や汚れなどの欠陥部を検出する。このようにガラス基板表面の拡大像を顕微鏡を用いて観察するので、ガラス基板に僅かな撓みがあると、顕微鏡のフォーカス位置がガラス基板表面上からずれる。又、ガラス基板は、外部からの振動を受けたり、又はフラットパネル製造工程内のダウンフローを受けて振動することがある。ガラス基板が振動すると、顕微鏡により取得された拡大像が振るえてしまい、基板検査が不可能な状態になる。
【０００４】
フラットパネルディスプレイ製造工程で製造されるガラス基板のサイズは、画面の大型化やコスト削減といった要望に対応するために、益々大型化する傾向にあり、例えば１２５０×１１００ｍｍのサイズに大型化している。
【０００５】
ガラス基板が大型化すると、ガラス基板は、撓み易くかつ振動の影響を受け易くなる。特許文献１は、ガラス基板の検査・観察のときの振動の影響を最小限に抑える技術を記載している。すなわち特許文献１は、ガラス基板の周辺部を吸着パッドにより吸着・保持し、かつ観察系の光軸上を含む近傍において押付け機構によってガラス基板を下方から所定の付勢力で押し付けて振動を防止する。押付け機構は、ガラス基板の搬送に同期しながら転がるコロによりガラス基板の観察領域周辺を支えている。
【０００６】
又、大型ガラス基板を搬送する方法として特許文献２に示す技術がある。この特許文献２は、ガラス基板の下面の左右両側を支持ローラ機構で支持し、ガラス基板の中間部が自重で下方に撓まないようにガラス基板の下面より圧力空気を吹き付けてガラス基板を圧力空気で浮かせている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−９４７５５号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２０００−１９３６０４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１は、押付け機構の各コロを直接ガラス基板に接触し、これらコロによってガラス基板を下方から所定の付勢力で押し付けている。このため、ガラス基板を搬送する際に、ガラス基板とコロとの間で滑りが発生し、ガラス基板の裏面に傷の付くことがある。又、コロに汚れが付いていると、この汚れがガラス基板に付着する。
【００１０】
特許文献２は、特許文献１と同様に、ローラを用いてガラス基板を搬送するため、ガラス基板とローラとの接触する転がり面に傷や汚れが付くことがある。
【００１１】
しかしながら、上記特許文献１、２は、コロやローラでガラス基板を搬送することから、ガラス基板裏面に傷を付けたり、又汚れを付着させたりなどの不具合を生じるため、ガラス基板を圧力空気で浮上させた非接触による搬送技術が要望されている。このエア浮上搬送技術では、ガラス基板の振動の影響は大きな問題とならない。しかし、顕微鏡のようなガラス基板面を拡大視するミクロ検査装置では、ガラス基板のエアー浮上が安定せず、ガラス基板の平面度を出すことが難しく、かつ振動により基板検査が不可能な状態になる。
【００１２】
そこで本発明は、ガラス基板の撓みや振動を抑えて正確な基板検査を行うことができる基板検査装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガラス基板を浮上させる浮上ブロックと、前記浮上ブロック上で浮上した前記ガラス基板の側縁部を保持して一方向に搬送する基板搬送部と、前記基板搬送部の搬送方向と交差するように前記浮上ブロックに形成された開口部と、前記開口部の長手方向に沿って移動可能に設けられた顕微鏡用対物レンズと、前記顕微鏡用対物レンズに対峙して前記開口部内に沿って移動可能に設けられた透過照明部と、前記顕微鏡用対物レンズによる観察領域の周辺に設けられ、前記ガラス基板に対してエアーを吹出して前記ガラス基板を水平に保持するエアー保持手段とを具備した基板検査装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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。
【００１５】
図１は基板検査装置の外観構成図である。除振台１上にベース２が高さ調整機構付の各脚２ａを介して設けられている。このベース２上に顕微鏡フレーム３が移動可能に設けられている。
【００１６】
図２はベース２及び顕微鏡フレーム３を示す部分構成図である。ベース２の上面は、平面に形成されている。このベース２の上面は、高さ調整機構付の各脚２ａの高さ調整により水平に設けられている。このベース２の上面の両端部にそれぞれ各直線ガイド４、５が固定され、かつ中央部に各直線ガイド６、７が固定されている。これら直線ガイド４〜７は、Ｘ方向に互いに平行に設けられている。
【００１７】
これら直線ガイド４〜７上に顕微鏡フレーム３がＸ方向に移動可能に設けられている。この顕微鏡フレーム３は、例えば車輪等を回転駆動する方式、リニアモータを用いた方式などによって各直線ガイド４〜７上を移動する。この顕微鏡フレーム３は、横方向に長い四辺形の枠状に形成されている。
【００１８】
顕微鏡ユニット１０が顕微鏡フレーム３の上部フレームに設けられている。この顕微鏡ユニット１０は、回転自在なレボルバ１１と、このレボルバ１１に取り付けられた複数の対物レンズ１２と、この対物レンズ１２を介して取り込まれたガラス基板２４の像を撮像するＣＣＤカメラ１３とを有する。
【００１９】
透過照明ユニット１４が顕微鏡フレーム３における下部フレームの上面に設けられている。この透過照明ユニット１４は、出射する透過照明光の光軸を対物レンズ１２の光軸に一致して設けられている。具体的に透過照明ユニット１４は、光源を有するランプハウス１５と、このランプハウス１５から放射された透過照明光を反射するミラー１６と、このミラー１６で反射した透過照明光を集光するコンデンサレンズ１７とを有する。
【００２０】
図１に示すようにベース２上にガラスステージベース２０が固定されている。図３はガラスステージベース２０を示す部分構成図である。このガラスステージベース２０は、ステージ上面板２１と、このステージ上面板２１の両端辺部に設けられた各脚用板２２、２３とからなる。このガラスステージベース２０は、図１に示すように顕微鏡フレーム３の空間部９内を通してベース２上に固定されている。
【００２１】
なお、ガラスステージベース２０の脚用板２２に孔２２ａが設けられている。この孔２２ａは、図２に示す顕微鏡フレーム３が図面上右側に移動したとき、透過照明ユニット１４を脚用板２２の外部に移動させる。これにより、透過照明ユニット１４は、脚用板２２に接触しない。
【００２２】
直線の各ステージガイド２４、２５がそれぞれガラスステージベース２０上の両端辺部に沿ってＹ方向に固定されている。これらステージガイド２４、２５上にそれぞれ各ガラス駆動ステージ２６、２７がＹ方向に移動可能に設けられている。なお、これらガラス駆動ステージ２６、２７は、各ステージガイド２４、２５上を例えば車輪等を回転駆動する方式、リニアモータを用いた方式などによって移動する。
【００２３】
これらガラス駆動ステージ２６、２７は、それぞれ長方形の板状に形成され、互いに対向する向きに張り出して各ステージガイド２４、２５上に設けられている。なお、一方のガラス駆動ステージ２６のＸ方向の幅（退避領域）Ｗは、顕微鏡フレーム３が後述するエアー搬送路となる平面浮上ブロック３１、３２外に退避できるように他方のガラス駆動ステージ２７のＸ方向の幅よりも広く形成されている。この退避領域Ｗは、ガラス基板２８を各平面浮上ブロック３１、３２上に受け渡しするときに顕微鏡フレーム３を退避させる領域である。
【００２４】
又、これらガラス駆動ステージ２６、２７は、同期して互いに同一速度で各ステージガイド２４、２５上を移動する。これらガラス駆動ステージ２６、２７の間隔は、ガラス基板２８の幅よりも狭く設定される。なお、このガラス駆動ステージ２６、２７の間隔は、ガラス基板２８のサイズに応じて可変することも可能である。
【００２５】
これらガラス駆動ステージ２６、２７の対向する側縁部に沿ってガラス基板２８を吸着保持する複数の基板吸着孔２９、３０が所定間隔毎に設けられている。これら基板吸着孔２８、２９は、図示しないエアー吸引装置に接続されている。なお、一方のガラス駆動ステージ２６に押付けピン２６ａが設けられ、他方のガラス駆動ステージ２６に位置決め基準ピン２７ａ、２７ｂが設けられている。
【００２６】
ガラスステージベース２０の上面に２つの平面浮上ブロック３１、３２がＹ方向に配列されて設けられている。これら平面浮上ブロック３１、３２は、ガラスステージベース２０のＸ方向の中心位置よりも図面上左側すなわちガラス駆動ステージ２７側に設けられている。これにより、これら平面浮上ブロック３１、３２のＸ方向の中心位置は、各ガラス駆動ステージ２６、２７の間隔のほぼ中心位置に一致して設けられる。
【００２７】
これら平面浮上ブロック３１、３２の各上面は平面に形成され、かつこれら上面に多数のエアー流通孔３３が例えば縦横方向に所定の間隔毎に設けられている。これらエアー流通孔３３は、それぞれ図示しないエアー送風装置又はエアー吸引装置に接続されている。従って、これらエアー流通孔３３は、例えばエアーを吹出すエアー流通孔３３とエアーを吸引するエアー流通孔３３とが交互に配置される。
【００２８】
なお、複数のエアー流通孔３３は、全てをエアーの吹出しに用いてもよいし、又エアーを吹出すエアー流通孔３３とエアーを吸引するエアー流通孔３３との割合や配置を任意に変更可能である。いずれにしてもガラス基板２８が各平面浮上ブロック３１、３２の上方に浮上して撓まずかつ振動しなければ、エアーを吹出すエアー流通孔３３とエアーを吸引するエアー流通孔３３との配置は、任意に変更してよい。
【００２９】
これら平面浮上ブロック３１、３２の各高さは、各ガラス駆動ステージ２６、２７の上面よりも僅かに低く形成されている。これは各平面浮上ブロック３１、３２の上方に浮上したガラス基板２８を各ガラス駆動ステージ２６、２７上に吸着して搬送するためである。
【００３０】
これら平面浮上ブロック３１、３２の間には、上述した透過照明ユニット１４のコンデンサレンズ１７が移動可能な隙間が設けられている。なお、ガラスステージベース２０には、平面浮上ブロック３１、３２の隙間に沿って透過照明ユニット１４のコンデンサレンズ１７を移動させる長孔が形成されている。
【００３１】
ガラス基板２８は、顕微鏡ユニット１０により拡大観察される。このガラス基板２８上の拡大観察領域を含む観察部を撓まずかつ振動させずに安定化するために次の手段が講じられている。
【００３２】
図４は各平面浮上ブロック３１、３２間の各稜線部を示す構成図である。これら平面浮上ブロック３１、３２間の互いに対峙する各稜線部に複数のエアー流通孔３４が例えば１列に設けられている。これらエアー流通孔３４の間隔は、各エアー流通孔３３の間隔よりも狭くなっている。これらエアー流通孔３４は、それぞれ図示しないエアー送風装置又はエアー吸引装置に接続されている。
【００３３】
従って、これらエアー流通孔３４は、例えばエアーを吹出すエアー流通孔３４とエアーを吸引するエアー流通孔３４とが交互に配置される。なお、これらエアー流通孔３４は、エアーを吹出すエアー流通孔３４とエアーを吸引するエアー流通孔３４との割合や配置を任意に変更可能である。
【００３４】
なお、複数のエアー流通孔３４は、図５に示すように各稜線部にそれぞれ複数列、又は図６に示すように千鳥状に設けてもよい。又、平面浮上ブロック３１、３２上に形成されたエアー流通孔３３に比べてエアーを吹き出すエアー流通孔３４の口径を小さくしたり、配置密度を高めてもよい。さらに、複数のエアー流通孔３４は、図７に示すように各平面浮上ブロック３１、３２間の各稜線部に形成された各傾斜面３１ａ、３２ａに複数のエアー流通孔３４ａをそれぞれ設けてもよい。この場合、複数のエアー流通孔３４ａは、平面浮上ブロック３１、３２上を搬送されるガラス基板２８の先端部と後端部とが隙間で垂れ下がらないようにガラス基板２８の移動に追従してガラス基板２８の下方からエアーを吹上げることが好ましい。各傾斜面３１ａ、３２ａは、断面半円の棒状に形成され、平面浮上ブロック３１、３２の各稜線部に回動可能に設けられている。この場合、ガラス基板２８の先端部が隙間上を通過する直前には、傾斜面３２ａの噴射角度を搬送面より下に向け、ガラス基板２８の後端部が隙間上を通過する直後には、傾斜面３１ａの噴射角度を搬送面より下に向けると、ガラス基板２８の先端部と後端部とがエアーに煽られることなく安定してガラス基板２８を搬送することが可能になる。
【００３５】
図８は各平面浮上ブロック３１、３２間の各稜線部を示す構成図である。平面浮上ブロック３１、３２間の各稜線部に各多孔質体３５、３６が設けられている。これら多孔質体３５、３６は、ガラス基板２８を浮上させるのに必要な気孔率（例えば４０％）を有する焼結金属（例えばセラミックス、樹脂、カーボンなど）からなる。この気孔率は、必要な浮上剛性に応じて変更可能である。これら多孔質体３５、３６の互いに対峙する各稜線上に各傾斜面３５ａ、３６ａが形成されている。これら多孔質体３５、３６は、それぞれ図示しないエアー送風装置に接続されている。
【００３６】
従って、各多孔質体３５、３６は、図９に示すようにエアーを上方から斜め、横方向に亘る方向に吹出す。これにより、ガラス基板２８の端部が各平面浮上ブロック３１、３２の間の上方に移動しても、各傾斜面３５ａ、３６ａからエアーが斜め横方向に噴射されるため、ガラス基板２８の端部は、下方からエアーの吹出しを受けて撓むことなく高い平面度を保つことができる。
【００３７】
図１０は対物レンズ１２及び透過照明ユニット１４の周辺構成図である。ミラー１６は、ミラーボックス１６ｂ内に備えられている。このミラーボックス１６ｂにコンデンサレンズ１７を備えた鏡筒１７ａが設けられている。この鏡筒１７ａの外周側にエアー供給用の円筒体３７が鏡筒１７ａと同一軸上に設けられている。この円筒体３７の肉厚部に複数のエアー流通孔３８が設けられている。これらエアー流通孔３８は、それぞれ図示しないエアー送風装置又はエアー吸引装置に接続されている。
【００３８】
従って、これらエアー流通孔３８は、例えばエアーを吹出すエアー流通孔３８とエアーを吸引するエアー流通孔３８とが交互に配置される。なお、これらエアー流通孔３８は、全てをエアーの吹出し、鏡筒１７ａと円筒体３７の隙間からエアーを吸収してもよいし、その逆でもよい。又、エアーを吹出すエアー流通孔３８とエアーを吸引するエアー流通孔３８との割合や配置を任意に変更可能である。
【００３９】
なお、円筒体３７上の各エアー流通孔３８の形成方法は、次の通り変形可能である。各エアー流通孔３８は、円筒体３７の肉厚部における孔の噴射方向を変え、例えば図１１に示すように外側と内側とに向って吹出すエアーと内側に向って吹出すようにしてもよい。
【００４０】
図１２は鏡筒１７ａの肉厚部にも複数のエアー流通孔４０を形成した構成図である。これにより、外側の各エアー流通孔３８と内側の各エアー流通孔４０との二重構造になる。外側の各エアー流通孔３８は、例えばエアーを吹出すエアー流通孔３８とエアーを吸引するエアー流通孔３８とを交互に配置する。内側の各エアー流通孔４０も同様に例えばエアーを吹出すエアー流通孔４０とエアーを吸引するエアー流通孔４０とを交互に配置する。又、外側の各エアー流通孔３８はエアーを吹出しのみとし、内側の各エアー流通孔４０はエアーの吸引のみとしてもよいし、その逆でもよい。さらに、エアー流通孔３８とエアー流通孔４０とをエアー吹き出しのみとし、鏡筒１７ａと円筒体３７の隙間から吸引のみとしてもよいし、の逆でもよい。
【００４１】
図１３は鏡筒１７ａの外周側に外径の異なる各エアー供給用筒４１、４２を設けた構成図である。これらエアー供給用筒４１、４２は、鏡筒１７ａに対して同軸上に設けられている。鏡筒１７ａとエアー供給用筒４１との間は、例えばエアーを噴出する。各エアー供給用筒４１、４２との間は、例えばエアーを吸引する。これらエアーの吹出しとエアーの吸引とは、逆でもよい。
【００４２】
以上の各エアー流通孔３３，３４，３８，４０は、それぞれエアー送風装置又はエアー吸引装置に接続されている。これらエアー送風装置又はエアー吸引装置は、それぞれエアー送風圧力、エアー吸引力を制御可能である。従って、各エアー流通孔３３，３４，３８，４０からそれぞれ吹き出されるエアーの圧力、エアー吸引力は、一定乃至個々に調節できる。これにより、ガラス基板２８の高さ位置、特に顕微鏡ユニット１０によるガラス基板２８上の観察部の高さ位置は、顕微鏡ユニット１０のフォーカス点に常に一致するように制御される。
【００４３】
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。
【００４４】
ガラス基板２８を検査するとき、顕微鏡フレーム３は、Ｘ方向（図１上右側）に移動して退避領域Ｗに退避する。
【００４５】
この状態で、例えば未検査のガラス基板２８が搬入口Ａから平面浮上ブロック３１の上方に搬入される。このとき、各ガラス駆動ステージ２６、２７は、図１５に示すように搬入口Ａ側に移動している。
【００４６】
各平面浮上ブロック３１、３２は、エアー送風装置の駆動によって複数のエアー流通孔３３のうち所定のエアー流通孔３３からエアーを吹出し、かつそれ以外のエアー流通孔３３からエアー吸引装置の駆動によってエアーを吸引する。
【００４７】
これにより、ガラス基板２８は、各エアー流通孔３３からのエアーの吹出し及び吸引によって平面浮上ブロック３１の上面から浮上する。なお、全てのエアー流通孔３３からエアーを吹出してもよいが、一部のエアー流通孔３３からエアーを吸引することによってガラス基板２８の平面状態の安定度が高くなる。
【００４８】
次に、一方のガラス駆動ステージ２６上の押付けピン２６ａは、ガラス基板２８の端部を他方のガラス駆動ステージ２７上の各位置決め基準ピン２７ａ、２７ｂ側に押し付ける。これにより、ガラス基板２８は、浮上しているので僅かな押付け力で各位置決め基準ピン２７ａ、２７ｂ側に移動し、基準位置に位置決めされる。
【００４９】
次に、各ガラス駆動ステージ２６、２７の各基板吸着孔２９、３０は、エアー吸引装置の駆動によってエアーを吸引する。これにより、ガラス基板２８の両端が各ガラス駆動ステージ２６、２７上に吸着固定される。
【００５０】
次に、これらガラス駆動ステージ２６、２７は、互いに対向し合う位置関係を保ちながら、同期して互いに同一速度で各ステージガイド２４、２５上を移動する。これにより、ガラス基板２８は、平面浮上ブロック３１の上方に浮上した状態で、各ガラス駆動ステージ２６、２７に引っ張られてＹ方向に移動する。
【００５１】
このときガラス基板２８の両端が各ガラス駆動ステージ２６、２７上の複数の基板吸着孔２９、３０によって吸着固定されるので、ガラス基板２８は、例えば移動方向に向って左右方向及び上下方向に揺れることなく安定して搬送される。
【００５２】
又、各ガラス駆動ステージ２６、２７は、浮上しているガラス基板２８を移動させるので、ガラス基板２８の移動の駆動力は僅かでよい。従って、ガラス基板２８は、高速で移動可能である。
【００５３】
なお、エアー流通孔３３から吹出すエアーは、イオン化されているものが使用されていれば、この後のガラス基板２８の高速搬送により、静電気が中和される。この結果、ガラス基板２８への帯電は、阻止される。
【００５４】
このようにしてガラス基板２８は、図１５に示すように各平面浮上ブロック３１、３２の間における顕微鏡ユニット１０による拡大観察領域を含む観察部に到達する。
【００５５】
観察部におけるガラス基板２８の平面状態は、例えば以下の手段により高い安定度に保たれる。
【００５６】
図４に示すように各平面浮上ブロック３１、３２間の各稜線部に設けられた複数のエアー流通孔３４は、例えば交互に配置されたエアー吹出しのエアー流通孔３４とエアー吸引のエアー流通孔３４とによってエアー吹出し、エアー吸引を行う。これらエアー流通孔３４は、観察部に複数設けられているので、観察部におけるガラス基板２８の平面状態は、高い安定度に保たれる。
【００５７】
これと同様に、図５に示すように各稜線部にそれぞれ複数列、例えば２列づつ設けられた複数のエアー流通孔３４によってエアー吹出し、エアー吸引するを行ってもよい。又、図６に示すように千鳥状に設けられた複数のエアー流通孔３４によってエアー吹出し、エアー吸引を行ってもよい。又、図７に示すように各平面浮上ブロック３１、３２の各傾斜面３１ａ、３２ａに設けられた複数のエアー流通孔３４によってエアー吹出し、エアー吸引を行ってもよい。
【００５８】
図８に示す各多孔質体３５、３６は、図９に示すようにエアーを上方から斜め、横方向に亘る方向に噴出する。これにより、ガラス基板２８における観察部は、各多孔質体３５、３６からエアーの吹出しを受けて撓むことなく高い平面度を保つ。特にガラス基板２８の端部が各平面浮上ブロック３１、３２の間の上方に移動したとき、ガラス基板２８の端部は、各多孔質体３５、３６からエアーの吹出しを受けて撓むことなく高い平面度を保つ。
【００５９】
図１０に示すように透過照明ユニット１４側において、円筒体３７の複数のエアー流通孔３８は、例えば交互に配置されたエアー吹出しのエアー流通孔３８とエアー吸引のエアー流通孔３８とによってエアー吹出し、エアー吸引を行う。これらエアー吹出し、吸引は、対物レンズ１２に対向するガラス基板２８に裏面で行なわれる。従って、対物レンズ１２によるガラス基板２８上の拡大観察領域の平面度が局所的に高く保持される。
【００６０】
なお、透過照明ユニット１４側からは、図１１に示すように外側と内側とに向ってエアー吹出しを行ってもよい。
【００６１】
又、図１２に示すように例えば外側の各エアー流通孔３８は、例えば交互に配置されたエアー吹出しのエアー流通孔３８とエアー吹き込みのエアー流通孔３８とによってエアー吹出し、エアー吸引を行う。これと共に内側の各エアー流通孔４０は、例えば交互に配置されたエアー吹出しのエアー流通孔４０とエアー吸引のエアー流通孔４０とによってエアー吹出し、エアー吸引を行うようにしてもよい。
【００６２】
又、図１３に示すように例えば鏡筒１７ａとエアー供給用筒４１との間からエアーを吹き出し、各エアー供給用筒４１、４２との間からエアーを吸引するようにしてもよい。
【００６３】
ガラス基板２８が顕微鏡ユニット１０の観察部に到達すると、ガラス基板２８の検査が行なわれる。各ガラス駆動ステージ２６、２７は、例えば互いに対向し合う位置関係を保ちながらＹ方向に移動し、例えばオートマクロ検査装置で検出された傷や汚れなどの欠陥部の座標データに従って停止する。顕微鏡フレーム３は、同じく例えばオートマクロ検査装置で検出された傷や汚れなどの欠陥部の座標データに従ってＸ方向に移動し、停止する。これにより、対物レンズ１２と透過照明ユニット１４とを通る光軸は欠陥部上に配置される。
【００６４】
ＣＣＤカメラ１３は、顕微鏡ユニット１０により拡大された欠陥部を撮像し、その画像信号を出力する。図示しない画像処理装置は、ＣＣＤカメラ１３からの画像信号を処理し、その画像データをディスプレイに表示したり、画像メモリに記憶する。
【００６５】
このガラス基板２８の検査において、観察部におけるガラス基板２８は、撓むことなく、外部からの振動の影響を受けず、さらに常に同一高さ位置に浮上した状態を安定度高く保てる。これにより、顕微鏡ユニット１０は、ガラス基板２８の表面上にフォーカス点を保てる。従って、ＣＣＤ１３は、常にフォーカスの合った画像を撮像できるので、この画像を観察することによりガラス基板２８の検査精度を向上できる。
【００６６】
ガラス基板２８の別の検査方法として、各ガラス駆動ステージ２６、２７は、例えば互いに対向し合う位置関係を保ちながら所定時間毎にＹ方向にステップ移動する。このステップ移動の距離は、顕微鏡ユニット１０の拡大観察領域におけるＹ方向の長さに相当する。
【００６７】
ステップ移動毎の各ガラス駆動ステージ２６、２７の停止期間中に、顕微鏡フレーム３は、Ｘ方向に移動する。この移動中にＣＣＤカメラ１３は、顕微鏡ユニット１０により拡大された欠陥部を撮像し、その画像信号を出力する。
【００６８】
画像処理装置は、ＣＣＤカメラ１３からの画像信号を処理し、その画像データをディスプレイに表示したり、画像メモリに記憶する。
【００６９】
従って、各ガラス駆動ステージ２６、２７のステップ移動と顕微鏡フレーム３の移動とを繰り返すことにより、ＣＣＤカメラ１３は、ガラス基板２８の全面を撮像する。この結果、画像処理装置は、ガラス基板２８の全面の画像データを取得する。従って、ＣＣＤカメラ１３の撮像中にリアルタイムで取得される画像を観察したり、ガラス基板２８の全面の画像を観察することにより、ガラス基板２８の検査ができる。
【００７０】
このように上記第１の実施の形態においては、各平面浮上ブロック３１、３２から吹出されるエアーにより浮上していてるガラス基板２８の両端部辺を各ガラス駆動ステージ２６、２７上の複数の基板吸着孔３０によって吸着固定し、各ガラス駆動ステージ２６、２７の駆動によってガラス基板２８を高速移動する。
【００７１】
従って、ガラス基板２８の両端部辺が各ガラス駆動ステージ２６、２７上に吸着固定されることにより、ガラス基板２８が大型サイズであっても、ガラス基板２８は、撓むことなく、かつ外部からの振動の影響を受けず、又フラットパネル製造工程内のダウンフローを受けて振動せず、さらに移動中に例えば移動方向に向って左右方向及び上下方向にふらつかない。
【００７２】
この結果、ガラス基板２８の両端部辺を各ガラス駆動ステージ２６、２７上に載置することにより、ガラス基板２８に傷が付いたり、又汚れが付着することはない。そして、ガラス基板２８を高速移動できるので、検査が高速化でき、タクトタイムが短縮できる。
【００７３】
顕微鏡ユニット１０の観察部、すなわち各平面浮上ブロック３１、３２の間においては、これら平面浮上ブロック３１、３２の各稜線部に設けられた複数のエアー流通孔３４によりエアー吹出し、エアー吸引を行う。
【００７４】
なお、ガラス基板２８の観察部に対応する部分の平面状態を安定度高く保持する手段としては、図４乃至図１３に示す構成を講じることができる。この結果、観察部におけるガラス基板２８は、エアーの吹き出し及び吸引により撓むことなく、外部からの振動の影響を受けず、さらに常に同一高さ位置に浮上した状態を安定度高く保てる。これにより、顕微鏡ユニット１０は、ガラス基板２８の表面上にフォーカス点を保てる。従って、常にフォーカスの合った画像を観察することによりガラス基板２８の検査精度を向上できる。
【００７５】
又、各平面浮上ブロック３１、３２の間に顕微鏡ユニット１０及び透過照明ユニット１４を移動させるので、透過照明光は、遮光物の障害を受けずにガラス基板２８の裏面に照射できる。
【００７６】
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１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。
【００７７】
図１６は基板検査装置の外観構成図である。支柱５０がガラスステージベース２０の脚用板２２に設けられている。この支柱５０の上部に接眼鏡筒ユニット５１が設けられている。この接眼鏡筒ユニット５１と観察光学系の光軸との間に揺動型延長光学ユニット５２が設けられている。
【００７８】
この揺動型延長光学ユニット５２は、対物レンズ１２からの像を接眼鏡筒ユニット５１に伝送する。この揺動型延長光学ユニット５２は、それぞれリレー光学系を内部に収納した２つの光学アーム５３、５４を有する。光学アーム５３は、接眼鏡筒ユニット５１と光学アーム５４との各連結点で回転自在に連結されている。光学アーム５４は、光学アーム５４とＣＣＤカメラ１３の各連結点で回転自在に連結されている。
【００７９】
従って、顕微鏡フレーム３がＸ方向に移動すると、揺動型延長光学ユニット５２は、２つの光学アーム５３、５４を各連結点で回転することにより、接眼鏡筒ユニット５１と観察光学系の光軸との間の光学的な結合を保つ。これにより、対物レンズ１２を通して得られた像は、揺動型延長光学ユニット５２内のリレー光学系によって接眼鏡筒ユニット５１に伝送される。この結果、接眼鏡筒ユニット５１からガラス基板２８の拡大像が観察できる。
【００８０】
なお、本発明は、上記第１及び第２の実施の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【００８１】
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、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施形態に示されてい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、発明の効果の欄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できる。
【００８２】
例えば、ガラス基板２８の観察部の平面状態を安定度高く保持する手段としては、対物レンズ１２側にエアーの吹き出し部、又はエアーの吹き出し部と吸引部との両方を設けるなどして、ガラス基板２８の観察部の表面と裏面とをエアーで挟持するようにしてもよい。これらエアーの吹き出し部と吸引部とは、複数本のチューブを並べて行ってもよい。
【００８３】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、ガラス基板の撓みや振動を抑えて正確な基板検査を行うことができる基板検査装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態を示す外観構成図。
【図２】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態におけるベース及び顕微鏡アームを示す部分構成図。
【図３】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態におけるガラスステージベースを示す部分構成図。
【図４】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における各平面浮上ブロックの各稜線部を示す構成図。
【図５】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における各平面浮上ブロックの各稜線部の変形例を示す構成図。
【図６】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における各平面浮上ブロックの各稜線部の変形例を示す構成図。
【図７】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における各平面浮上ブロックの各稜線部の変形例を示す構成図。
【図８】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における各平面浮上ブロックの各稜線部の変形例を示す構成図。
【図９】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における各平面浮上ブロックの各稜線部からエアー吹出し作用を示す図。
【図１０】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における対物レンズ及び透過照明ユニットの周辺構成図。
【図１１】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態におけるエアーの噴出方向の変形例を示す図。
【図１２】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における鏡筒に浮上孔を設けた構成図。
【図１３】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における鏡筒の外周側に各エアー供給用筒を設けた構成図。
【図１４】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態におけるガラス基板のエアー搬送を示す図。
【図１５】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における観察部におけるエアー搬送を示す図。
【図１６】本発明に係わる基板検査装置の第２の実施の形態を示す外観構成図。
【符号の説明】
１：除振台、２：ベース、２ａ：脚、３：顕微鏡フレーム、４〜７：直線ガイド、９：空間部、１０：顕微鏡ユニット、１１：レボルバ、１２：対物レンズ、１３：ＣＣＤカメラ、１４：透過照明ユニット、１５：ランプハウス、１６：ミラー、１７：コンデンサレンズ、１７ａ：鏡筒、２０：ガラスステージベース、２１：ステージ上面板、２２，２３：脚用板、２２ａ：孔、２４，２５：ステージガイド、２６，２７：ガラス駆動ステージ、２６ａ：押付けピン、２８：ガラス基板、２９，３０：基板吸着孔、２７ａ，２７ｂ：位置決め基準ピン、３１，３２：平面浮上ブロック、３３，３４，３８，４０：浮上孔、３１ａ，３２ａ：傾斜面、３５，３６：多孔質体、３７：円筒体、３９：傾斜面、４１，４２：エアー供給用筒、５０：支柱、５１：接眼鏡筒ユニット、５２：揺動型延長光学ユニット、５３，５４：光学アーム。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）などのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に用いる大型ガラス基板やカラーフィルタなどを検査する基板検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＣＤやＰＤＰといった大型ディスプレイに用いられるガラス基板やカラーフィルタは、製造工程において検査される。
【０００３】
この基板検査は、一つの検査手法として、顕微鏡を用いてガラス基板表面の拡大像を取得し、この拡大像を観察して傷や汚れなどの欠陥部を検出する。このようにガラス基板表面の拡大像を顕微鏡を用いて観察するので、ガラス基板に僅かな撓みがあると、顕微鏡のフォーカス位置がガラス基板表面上からずれる。又、ガラス基板は、外部からの振動を受けたり、又はフラットパネル製造工程内のダウンフローを受けて振動することがある。ガラス基板が振動すると、顕微鏡により取得された拡大像が振るえてしまい、基板検査が不可能な状態になる。
【０００４】
フラットパネルディスプレイ製造工程で製造されるガラス基板のサイズは、画面の大型化やコスト削減といった要望に対応するために、益々大型化する傾向にあり、例えば１２５０×１１００ｍｍのサイズに大型化している。
【０００５】
ガラス基板が大型化すると、ガラス基板は、撓み易くかつ振動の影響を受け易くなる。特許文献１は、ガラス基板の検査・観察のときの振動の影響を最小限に抑える技術を記載している。すなわち特許文献１は、ガラス基板の周辺部を吸着パッドにより吸着・保持し、かつ観察系の光軸上を含む近傍において押付け機構によってガラス基板を下方から所定の付勢力で押し付けて振動を防止する。押付け機構は、ガラス基板の搬送に同期しながら転がるコロによりガラス基板の観察領域周辺を支えている。
【０００６】
又、大型ガラス基板を搬送する方法として特許文献２に示す技術がある。この特許文献２は、ガラス基板の下面の左右両側を支持ローラ機構で支持し、ガラス基板の中間部が自重で下方に撓まないようにガラス基板の下面より圧力空気を吹き付けてガラス基板を圧力空気で浮かせている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−９４７５５号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２０００−１９３６０４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１は、押付け機構の各コロを直接ガラス基板に接触し、これらコロによってガラス基板を下方から所定の付勢力で押し付けている。このため、ガラス基板を搬送する際に、ガラス基板とコロとの間で滑りが発生し、ガラス基板の裏面に傷の付くことがある。又、コロに汚れが付いていると、この汚れがガラス基板に付着する。
【００１０】
特許文献２は、特許文献１と同様に、ローラを用いてガラス基板を搬送するため、ガラス基板とローラとの接触する転がり面に傷や汚れが付くことがある。
【００１１】
しかしながら、上記特許文献１、２は、コロやローラでガラス基板を搬送することから、ガラス基板裏面に傷を付けたり、又汚れを付着させたりなどの不具合を生じるため、ガラス基板を圧力空気で浮上させた非接触による搬送技術が要望されている。このエア浮上搬送技術では、ガラス基板の振動の影響は大きな問題とならない。しかし、顕微鏡のようなガラス基板面を拡大視するミクロ検査装置では、ガラス基板のエアー浮上が安定せず、ガラス基板の平面度を出すことが難しく、かつ振動により基板検査が不可能な状態になる。
【００１２】
そこで本発明は、ガラス基板の撓みや振動を抑えて正確な基板検査を行うことができる基板検査装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガラス基板を浮上させる浮上ブロックと、前記浮上ブロック上で浮上した前記ガラス基板の側縁部を保持して一方向に搬送する基板搬送部と、前記基板搬送部の搬送方向と交差するように前記浮上ブロックに形成された開口部と、前記開口部の長手方向に沿って移動可能に設けられた顕微鏡用対物レンズと、前記顕微鏡用対物レンズに対峙して前記開口部内に沿って移動可能に設けられた透過照明部と、前記顕微鏡用対物レンズによる観察領域の周辺に設けられ、前記ガラス基板に対してエアーを吹出して前記ガラス基板を水平に保持するエアー保持手段とを具備した基板検査装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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。
【００１５】
図１は基板検査装置の外観構成図である。除振台１上にベース２が高さ調整機構付の各脚２ａを介して設けられている。このベース２上に顕微鏡フレーム３が移動可能に設けられている。
【００１６】
図２はベース２及び顕微鏡フレーム３を示す部分構成図である。ベース２の上面は、平面に形成されている。このベース２の上面は、高さ調整機構付の各脚２ａの高さ調整により水平に設けられている。このベース２の上面の両端部にそれぞれ各直線ガイド４、５が固定され、かつ中央部に各直線ガイド６、７が固定されている。これら直線ガイド４〜７は、Ｘ方向に互いに平行に設けられている。
【００１７】
これら直線ガイド４〜７上に顕微鏡フレーム３がＸ方向に移動可能に設けられている。この顕微鏡フレーム３は、例えば車輪等を回転駆動する方式、リニアモータを用いた方式などによって各直線ガイド４〜７上を移動する。この顕微鏡フレーム３は、横方向に長い四辺形の枠状に形成されている。
【００１８】
顕微鏡ユニット１０が顕微鏡フレーム３の上部フレームに設けられている。この顕微鏡ユニット１０は、回転自在なレボルバ１１と、このレボルバ１１に取り付けられた複数の対物レンズ１２と、この対物レンズ１２を介して取り込まれたガラス基板２４の像を撮像するＣＣＤカメラ１３とを有する。
【００１９】
透過照明ユニット１４が顕微鏡フレーム３における下部フレームの上面に設けられている。この透過照明ユニット１４は、出射する透過照明光の光軸を対物レンズ１２の光軸に一致して設けられている。具体的に透過照明ユニット１４は、光源を有するランプハウス１５と、このランプハウス１５から放射された透過照明光を反射するミラー１６と、このミラー１６で反射した透過照明光を集光するコンデンサレンズ１７とを有する。
【００２０】
図１に示すようにベース２上にガラスステージベース２０が固定されている。図３はガラスステージベース２０を示す部分構成図である。このガラスステージベース２０は、ステージ上面板２１と、このステージ上面板２１の両端辺部に設けられた各脚用板２２、２３とからなる。このガラスステージベース２０は、図１に示すように顕微鏡フレーム３の空間部９内を通してベース２上に固定されている。
【００２１】
なお、ガラスステージベース２０の脚用板２２に孔２２ａが設けられている。この孔２２ａは、図２に示す顕微鏡フレーム３が図面上右側に移動したとき、透過照明ユニット１４を脚用板２２の外部に移動させる。これにより、透過照明ユニット１４は、脚用板２２に接触しない。
【００２２】
直線の各ステージガイド２４、２５がそれぞれガラスステージベース２０上の両端辺部に沿ってＹ方向に固定されている。これらステージガイド２４、２５上にそれぞれ各ガラス駆動ステージ２６、２７がＹ方向に移動可能に設けられている。なお、これらガラス駆動ステージ２６、２７は、各ステージガイド２４、２５上を例えば車輪等を回転駆動する方式、リニアモータを用いた方式などによって移動する。
【００２３】
これらガラス駆動ステージ２６、２７は、それぞれ長方形の板状に形成され、互いに対向する向きに張り出して各ステージガイド２４、２５上に設けられている。なお、一方のガラス駆動ステージ２６のＸ方向の幅（退避領域）Ｗは、顕微鏡フレーム３が後述するエアー搬送路となる平面浮上ブロック３１、３２外に退避できるように他方のガラス駆動ステージ２７のＸ方向の幅よりも広く形成されている。この退避領域Ｗは、ガラス基板２８を各平面浮上ブロック３１、３２上に受け渡しするときに顕微鏡フレーム３を退避させる領域である。
【００２４】
又、これらガラス駆動ステージ２６、２７は、同期して互いに同一速度で各ステージガイド２４、２５上を移動する。これらガラス駆動ステージ２６、２７の間隔は、ガラス基板２８の幅よりも狭く設定される。なお、このガラス駆動ステージ２６、２７の間隔は、ガラス基板２８のサイズに応じて可変することも可能である。
【００２５】
これらガラス駆動ステージ２６、２７の対向する側縁部に沿ってガラス基板２８を吸着保持する複数の基板吸着孔２９、３０が所定間隔毎に設けられている。これら基板吸着孔２８、２９は、図示しないエアー吸引装置に接続されている。なお、一方のガラス駆動ステージ２６に押付けピン２６ａが設けられ、他方のガラス駆動ステージ２６に位置決め基準ピン２７ａ、２７ｂが設けられている。
【００２６】
ガラスステージベース２０の上面に２つの平面浮上ブロック３１、３２がＹ方向に配列されて設けられている。これら平面浮上ブロック３１、３２は、ガラスステージベース２０のＸ方向の中心位置よりも図面上左側すなわちガラス駆動ステージ２７側に設けられている。これにより、これら平面浮上ブロック３１、３２のＸ方向の中心位置は、各ガラス駆動ステージ２６、２７の間隔のほぼ中心位置に一致して設けられる。
【００２７】
これら平面浮上ブロック３１、３２の各上面は平面に形成され、かつこれら上面に多数のエアー流通孔３３が例えば縦横方向に所定の間隔毎に設けられている。これらエアー流通孔３３は、それぞれ図示しないエアー送風装置又はエアー吸引装置に接続されている。従って、これらエアー流通孔３３は、例えばエアーを吹出すエアー流通孔３３とエアーを吸引するエアー流通孔３３とが交互に配置される。
【００２８】
なお、複数のエアー流通孔３３は、全てをエアーの吹出しに用いてもよいし、又エアーを吹出すエアー流通孔３３とエアーを吸引するエアー流通孔３３との割合や配置を任意に変更可能である。いずれにしてもガラス基板２８が各平面浮上ブロック３１、３２の上方に浮上して撓まずかつ振動しなければ、エアーを吹出すエアー流通孔３３とエアーを吸引するエアー流通孔３３との配置は、任意に変更してよい。
【００２９】
これら平面浮上ブロック３１、３２の各高さは、各ガラス駆動ステージ２６、２７の上面よりも僅かに低く形成されている。これは各平面浮上ブロック３１、３２の上方に浮上したガラス基板２８を各ガラス駆動ステージ２６、２７上に吸着して搬送するためである。
【００３０】
これら平面浮上ブロック３１、３２の間には、上述した透過照明ユニット１４のコンデンサレンズ１７が移動可能な隙間が設けられている。なお、ガラスステージベース２０には、平面浮上ブロック３１、３２の隙間に沿って透過照明ユニット１４のコンデンサレンズ１７を移動させる長孔が形成されている。
【００３１】
ガラス基板２８は、顕微鏡ユニット１０により拡大観察される。このガラス基板２８上の拡大観察領域を含む観察部を撓まずかつ振動させずに安定化するために次の手段が講じられている。
【００３２】
図４は各平面浮上ブロック３１、３２間の各稜線部を示す構成図である。これら平面浮上ブロック３１、３２間の互いに対峙する各稜線部に複数のエアー流通孔３４が例えば１列に設けられている。これらエアー流通孔３４の間隔は、各エアー流通孔３３の間隔よりも狭くなっている。これらエアー流通孔３４は、それぞれ図示しないエアー送風装置又はエアー吸引装置に接続されている。
【００３３】
従って、これらエアー流通孔３４は、例えばエアーを吹出すエアー流通孔３４とエアーを吸引するエアー流通孔３４とが交互に配置される。なお、これらエアー流通孔３４は、エアーを吹出すエアー流通孔３４とエアーを吸引するエアー流通孔３４との割合や配置を任意に変更可能である。
【００３４】
なお、複数のエアー流通孔３４は、図５に示すように各稜線部にそれぞれ複数列、又は図６に示すように千鳥状に設けてもよい。又、平面浮上ブロック３１、３２上に形成されたエアー流通孔３３に比べてエアーを吹き出すエアー流通孔３４の口径を小さくしたり、配置密度を高めてもよい。さらに、複数のエアー流通孔３４は、図７に示すように各平面浮上ブロック３１、３２間の各稜線部に形成された各傾斜面３１ａ、３２ａに複数のエアー流通孔３４ａをそれぞれ設けてもよい。この場合、複数のエアー流通孔３４ａは、平面浮上ブロック３１、３２上を搬送されるガラス基板２８の先端部と後端部とが隙間で垂れ下がらないようにガラス基板２８の移動に追従してガラス基板２８の下方からエアーを吹上げることが好ましい。各傾斜面３１ａ、３２ａは、断面半円の棒状に形成され、平面浮上ブロック３１、３２の各稜線部に回動可能に設けられている。この場合、ガラス基板２８の先端部が隙間上を通過する直前には、傾斜面３２ａの噴射角度を搬送面より下に向け、ガラス基板２８の後端部が隙間上を通過する直後には、傾斜面３１ａの噴射角度を搬送面より下に向けると、ガラス基板２８の先端部と後端部とがエアーに煽られることなく安定してガラス基板２８を搬送することが可能になる。
【００３５】
図８は各平面浮上ブロック３１、３２間の各稜線部を示す構成図である。平面浮上ブロック３１、３２間の各稜線部に各多孔質体３５、３６が設けられている。これら多孔質体３５、３６は、ガラス基板２８を浮上させるのに必要な気孔率（例えば４０％）を有する焼結金属（例えばセラミックス、樹脂、カーボンなど）からなる。この気孔率は、必要な浮上剛性に応じて変更可能である。これら多孔質体３５、３６の互いに対峙する各稜線上に各傾斜面３５ａ、３６ａが形成されている。これら多孔質体３５、３６は、それぞれ図示しないエアー送風装置に接続されている。
【００３６】
従って、各多孔質体３５、３６は、図９に示すようにエアーを上方から斜め、横方向に亘る方向に吹出す。これにより、ガラス基板２８の端部が各平面浮上ブロック３１、３２の間の上方に移動しても、各傾斜面３５ａ、３６ａからエアーが斜め横方向に噴射されるため、ガラス基板２８の端部は、下方からエアーの吹出しを受けて撓むことなく高い平面度を保つことができる。
【００３７】
図１０は対物レンズ１２及び透過照明ユニット１４の周辺構成図である。ミラー１６は、ミラーボックス１６ｂ内に備えられている。このミラーボックス１６ｂにコンデンサレンズ１７を備えた鏡筒１７ａが設けられている。この鏡筒１７ａの外周側にエアー供給用の円筒体３７が鏡筒１７ａと同一軸上に設けられている。この円筒体３７の肉厚部に複数のエアー流通孔３８が設けられている。これらエアー流通孔３８は、それぞれ図示しないエアー送風装置又はエアー吸引装置に接続されている。
【００３８】
従って、これらエアー流通孔３８は、例えばエアーを吹出すエアー流通孔３８とエアーを吸引するエアー流通孔３８とが交互に配置される。なお、これらエアー流通孔３８は、全てをエアーの吹出し、鏡筒１７ａと円筒体３７の隙間からエアーを吸収してもよいし、その逆でもよい。又、エアーを吹出すエアー流通孔３８とエアーを吸引するエアー流通孔３８との割合や配置を任意に変更可能である。
【００３９】
なお、円筒体３７上の各エアー流通孔３８の形成方法は、次の通り変形可能である。各エアー流通孔３８は、円筒体３７の肉厚部における孔の噴射方向を変え、例えば図１１に示すように外側と内側とに向って吹出すエアーと内側に向って吹出すようにしてもよい。
【００４０】
図１２は鏡筒１７ａの肉厚部にも複数のエアー流通孔４０を形成した構成図である。これにより、外側の各エアー流通孔３８と内側の各エアー流通孔４０との二重構造になる。外側の各エアー流通孔３８は、例えばエアーを吹出すエアー流通孔３８とエアーを吸引するエアー流通孔３８とを交互に配置する。内側の各エアー流通孔４０も同様に例えばエアーを吹出すエアー流通孔４０とエアーを吸引するエアー流通孔４０とを交互に配置する。又、外側の各エアー流通孔３８はエアーを吹出しのみとし、内側の各エアー流通孔４０はエアーの吸引のみとしてもよいし、その逆でもよい。さらに、エアー流通孔３８とエアー流通孔４０とをエアー吹き出しのみとし、鏡筒１７ａと円筒体３７の隙間から吸引のみとしてもよいし、の逆でもよい。
【００４１】
図１３は鏡筒１７ａの外周側に外径の異なる各エアー供給用筒４１、４２を設けた構成図である。これらエアー供給用筒４１、４２は、鏡筒１７ａに対して同軸上に設けられている。鏡筒１７ａとエアー供給用筒４１との間は、例えばエアーを噴出する。各エアー供給用筒４１、４２との間は、例えばエアーを吸引する。これらエアーの吹出しとエアーの吸引とは、逆でもよい。
【００４２】
以上の各エアー流通孔３３，３４，３８，４０は、それぞれエアー送風装置又はエアー吸引装置に接続されている。これらエアー送風装置又はエアー吸引装置は、それぞれエアー送風圧力、エアー吸引力を制御可能である。従って、各エアー流通孔３３，３４，３８，４０からそれぞれ吹き出されるエアーの圧力、エアー吸引力は、一定乃至個々に調節できる。これにより、ガラス基板２８の高さ位置、特に顕微鏡ユニット１０によるガラス基板２８上の観察部の高さ位置は、顕微鏡ユニット１０のフォーカス点に常に一致するように制御される。
【００４３】
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。
【００４４】
ガラス基板２８を検査するとき、顕微鏡フレーム３は、Ｘ方向（図１上右側）に移動して退避領域Ｗに退避する。
【００４５】
この状態で、例えば未検査のガラス基板２８が搬入口Ａから平面浮上ブロック３１の上方に搬入される。このとき、各ガラス駆動ステージ２６、２７は、図１５に示すように搬入口Ａ側に移動している。
【００４６】
各平面浮上ブロック３１、３２は、エアー送風装置の駆動によって複数のエアー流通孔３３のうち所定のエアー流通孔３３からエアーを吹出し、かつそれ以外のエアー流通孔３３からエアー吸引装置の駆動によってエアーを吸引する。
【００４７】
これにより、ガラス基板２８は、各エアー流通孔３３からのエアーの吹出し及び吸引によって平面浮上ブロック３１の上面から浮上する。なお、全てのエアー流通孔３３からエアーを吹出してもよいが、一部のエアー流通孔３３からエアーを吸引することによってガラス基板２８の平面状態の安定度が高くなる。
【００４８】
次に、一方のガラス駆動ステージ２６上の押付けピン２６ａは、ガラス基板２８の端部を他方のガラス駆動ステージ２７上の各位置決め基準ピン２７ａ、２７ｂ側に押し付ける。これにより、ガラス基板２８は、浮上しているので僅かな押付け力で各位置決め基準ピン２７ａ、２７ｂ側に移動し、基準位置に位置決めされる。
【００４９】
次に、各ガラス駆動ステージ２６、２７の各基板吸着孔２９、３０は、エアー吸引装置の駆動によってエアーを吸引する。これにより、ガラス基板２８の両端が各ガラス駆動ステージ２６、２７上に吸着固定される。
【００５０】
次に、これらガラス駆動ステージ２６、２７は、互いに対向し合う位置関係を保ちながら、同期して互いに同一速度で各ステージガイド２４、２５上を移動する。これにより、ガラス基板２８は、平面浮上ブロック３１の上方に浮上した状態で、各ガラス駆動ステージ２６、２７に引っ張られてＹ方向に移動する。
【００５１】
このときガラス基板２８の両端が各ガラス駆動ステージ２６、２７上の複数の基板吸着孔２９、３０によって吸着固定されるので、ガラス基板２８は、例えば移動方向に向って左右方向及び上下方向に揺れることなく安定して搬送される。
【００５２】
又、各ガラス駆動ステージ２６、２７は、浮上しているガラス基板２８を移動させるので、ガラス基板２８の移動の駆動力は僅かでよい。従って、ガラス基板２８は、高速で移動可能である。
【００５３】
なお、エアー流通孔３３から吹出すエアーは、イオン化されているものが使用されていれば、この後のガラス基板２８の高速搬送により、静電気が中和される。この結果、ガラス基板２８への帯電は、阻止される。
【００５４】
このようにしてガラス基板２８は、図１５に示すように各平面浮上ブロック３１、３２の間における顕微鏡ユニット１０による拡大観察領域を含む観察部に到達する。
【００５５】
観察部におけるガラス基板２８の平面状態は、例えば以下の手段により高い安定度に保たれる。
【００５６】
図４に示すように各平面浮上ブロック３１、３２間の各稜線部に設けられた複数のエアー流通孔３４は、例えば交互に配置されたエアー吹出しのエアー流通孔３４とエアー吸引のエアー流通孔３４とによってエアー吹出し、エアー吸引を行う。これらエアー流通孔３４は、観察部に複数設けられているので、観察部におけるガラス基板２８の平面状態は、高い安定度に保たれる。
【００５７】
これと同様に、図５に示すように各稜線部にそれぞれ複数列、例えば２列づつ設けられた複数のエアー流通孔３４によってエアー吹出し、エアー吸引するを行ってもよい。又、図６に示すように千鳥状に設けられた複数のエアー流通孔３４によってエアー吹出し、エアー吸引を行ってもよい。又、図７に示すように各平面浮上ブロック３１、３２の各傾斜面３１ａ、３２ａに設けられた複数のエアー流通孔３４によってエアー吹出し、エアー吸引を行ってもよい。
【００５８】
図８に示す各多孔質体３５、３６は、図９に示すようにエアーを上方から斜め、横方向に亘る方向に噴出する。これにより、ガラス基板２８における観察部は、各多孔質体３５、３６からエアーの吹出しを受けて撓むことなく高い平面度を保つ。特にガラス基板２８の端部が各平面浮上ブロック３１、３２の間の上方に移動したとき、ガラス基板２８の端部は、各多孔質体３５、３６からエアーの吹出しを受けて撓むことなく高い平面度を保つ。
【００５９】
図１０に示すように透過照明ユニット１４側において、円筒体３７の複数のエアー流通孔３８は、例えば交互に配置されたエアー吹出しのエアー流通孔３８とエアー吸引のエアー流通孔３８とによってエアー吹出し、エアー吸引を行う。これらエアー吹出し、吸引は、対物レンズ１２に対向するガラス基板２８に裏面で行なわれる。従って、対物レンズ１２によるガラス基板２８上の拡大観察領域の平面度が局所的に高く保持される。
【００６０】
なお、透過照明ユニット１４側からは、図１１に示すように外側と内側とに向ってエアー吹出しを行ってもよい。
【００６１】
又、図１２に示すように例えば外側の各エアー流通孔３８は、例えば交互に配置されたエアー吹出しのエアー流通孔３８とエアー吹き込みのエアー流通孔３８とによってエアー吹出し、エアー吸引を行う。これと共に内側の各エアー流通孔４０は、例えば交互に配置されたエアー吹出しのエアー流通孔４０とエアー吸引のエアー流通孔４０とによってエアー吹出し、エアー吸引を行うようにしてもよい。
【００６２】
又、図１３に示すように例えば鏡筒１７ａとエアー供給用筒４１との間からエアーを吹き出し、各エアー供給用筒４１、４２との間からエアーを吸引するようにしてもよい。
【００６３】
ガラス基板２８が顕微鏡ユニット１０の観察部に到達すると、ガラス基板２８の検査が行なわれる。各ガラス駆動ステージ２６、２７は、例えば互いに対向し合う位置関係を保ちながらＹ方向に移動し、例えばオートマクロ検査装置で検出された傷や汚れなどの欠陥部の座標データに従って停止する。顕微鏡フレーム３は、同じく例えばオートマクロ検査装置で検出された傷や汚れなどの欠陥部の座標データに従ってＸ方向に移動し、停止する。これにより、対物レンズ１２と透過照明ユニット１４とを通る光軸は欠陥部上に配置される。
【００６４】
ＣＣＤカメラ１３は、顕微鏡ユニット１０により拡大された欠陥部を撮像し、その画像信号を出力する。図示しない画像処理装置は、ＣＣＤカメラ１３からの画像信号を処理し、その画像データをディスプレイに表示したり、画像メモリに記憶する。
【００６５】
このガラス基板２８の検査において、観察部におけるガラス基板２８は、撓むことなく、外部からの振動の影響を受けず、さらに常に同一高さ位置に浮上した状態を安定度高く保てる。これにより、顕微鏡ユニット１０は、ガラス基板２８の表面上にフォーカス点を保てる。従って、ＣＣＤ１３は、常にフォーカスの合った画像を撮像できるので、この画像を観察することによりガラス基板２８の検査精度を向上できる。
【００６６】
ガラス基板２８の別の検査方法として、各ガラス駆動ステージ２６、２７は、例えば互いに対向し合う位置関係を保ちながら所定時間毎にＹ方向にステップ移動する。このステップ移動の距離は、顕微鏡ユニット１０の拡大観察領域におけるＹ方向の長さに相当する。
【００６７】
ステップ移動毎の各ガラス駆動ステージ２６、２７の停止期間中に、顕微鏡フレーム３は、Ｘ方向に移動する。この移動中にＣＣＤカメラ１３は、顕微鏡ユニット１０により拡大された欠陥部を撮像し、その画像信号を出力する。
【００６８】
画像処理装置は、ＣＣＤカメラ１３からの画像信号を処理し、その画像データをディスプレイに表示したり、画像メモリに記憶する。
【００６９】
従って、各ガラス駆動ステージ２６、２７のステップ移動と顕微鏡フレーム３の移動とを繰り返すことにより、ＣＣＤカメラ１３は、ガラス基板２８の全面を撮像する。この結果、画像処理装置は、ガラス基板２８の全面の画像データを取得する。従って、ＣＣＤカメラ１３の撮像中にリアルタイムで取得される画像を観察したり、ガラス基板２８の全面の画像を観察することにより、ガラス基板２８の検査ができる。
【００７０】
このように上記第１の実施の形態においては、各平面浮上ブロック３１、３２から吹出されるエアーにより浮上していてるガラス基板２８の両端部辺を各ガラス駆動ステージ２６、２７上の複数の基板吸着孔３０によって吸着固定し、各ガラス駆動ステージ２６、２７の駆動によってガラス基板２８を高速移動する。
【００７１】
従って、ガラス基板２８の両端部辺が各ガラス駆動ステージ２６、２７上に吸着固定されることにより、ガラス基板２８が大型サイズであっても、ガラス基板２８は、撓むことなく、かつ外部からの振動の影響を受けず、又フラットパネル製造工程内のダウンフローを受けて振動せず、さらに移動中に例えば移動方向に向って左右方向及び上下方向にふらつかない。
【００７２】
この結果、ガラス基板２８の両端部辺を各ガラス駆動ステージ２６、２７上に載置することにより、ガラス基板２８に傷が付いたり、又汚れが付着することはない。そして、ガラス基板２８を高速移動できるので、検査が高速化でき、タクトタイムが短縮できる。
【００７３】
顕微鏡ユニット１０の観察部、すなわち各平面浮上ブロック３１、３２の間においては、これら平面浮上ブロック３１、３２の各稜線部に設けられた複数のエアー流通孔３４によりエアー吹出し、エアー吸引を行う。
【００７４】
なお、ガラス基板２８の観察部に対応する部分の平面状態を安定度高く保持する手段としては、図４乃至図１３に示す構成を講じることができる。この結果、観察部におけるガラス基板２８は、エアーの吹き出し及び吸引により撓むことなく、外部からの振動の影響を受けず、さらに常に同一高さ位置に浮上した状態を安定度高く保てる。これにより、顕微鏡ユニット１０は、ガラス基板２８の表面上にフォーカス点を保てる。従って、常にフォーカスの合った画像を観察することによりガラス基板２８の検査精度を向上できる。
【００７５】
又、各平面浮上ブロック３１、３２の間に顕微鏡ユニット１０及び透過照明ユニット１４を移動させるので、透過照明光は、遮光物の障害を受けずにガラス基板２８の裏面に照射できる。
【００７６】
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１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。
【００７７】
図１６は基板検査装置の外観構成図である。支柱５０がガラスステージベース２０の脚用板２２に設けられている。この支柱５０の上部に接眼鏡筒ユニット５１が設けられている。この接眼鏡筒ユニット５１と観察光学系の光軸との間に揺動型延長光学ユニット５２が設けられている。
【００７８】
この揺動型延長光学ユニット５２は、対物レンズ１２からの像を接眼鏡筒ユニット５１に伝送する。この揺動型延長光学ユニット５２は、それぞれリレー光学系を内部に収納した２つの光学アーム５３、５４を有する。光学アーム５３は、接眼鏡筒ユニット５１と光学アーム５４との各連結点で回転自在に連結されている。光学アーム５４は、光学アーム５４とＣＣＤカメラ１３の各連結点で回転自在に連結されている。
【００７９】
従って、顕微鏡フレーム３がＸ方向に移動すると、揺動型延長光学ユニット５２は、２つの光学アーム５３、５４を各連結点で回転することにより、接眼鏡筒ユニット５１と観察光学系の光軸との間の光学的な結合を保つ。これにより、対物レンズ１２を通して得られた像は、揺動型延長光学ユニット５２内のリレー光学系によって接眼鏡筒ユニット５１に伝送される。この結果、接眼鏡筒ユニット５１からガラス基板２８の拡大像が観察できる。
【００８０】
なお、本発明は、上記第１及び第２の実施の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【００８１】
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、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施形態に示されてい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、発明の効果の欄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できる。
【００８２】
例えば、ガラス基板２８の観察部の平面状態を安定度高く保持する手段としては、対物レンズ１２側にエアーの吹き出し部、又はエアーの吹き出し部と吸引部との両方を設けるなどして、ガラス基板２８の観察部の表面と裏面とをエアーで挟持するようにしてもよい。これらエアーの吹き出し部と吸引部とは、複数本のチューブを並べて行ってもよい。
【００８３】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、ガラス基板の撓みや振動を抑えて正確な基板検査を行うことができる基板検査装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態を示す外観構成図。
【図２】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態におけるベース及び顕微鏡アームを示す部分構成図。
【図３】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態におけるガラスステージベースを示す部分構成図。
【図４】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における各平面浮上ブロックの各稜線部を示す構成図。
【図５】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における各平面浮上ブロックの各稜線部の変形例を示す構成図。
【図６】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における各平面浮上ブロックの各稜線部の変形例を示す構成図。
【図７】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における各平面浮上ブロックの各稜線部の変形例を示す構成図。
【図８】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における各平面浮上ブロックの各稜線部の変形例を示す構成図。
【図９】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における各平面浮上ブロックの各稜線部からエアー吹出し作用を示す図。
【図１０】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における対物レンズ及び透過照明ユニットの周辺構成図。
【図１１】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態におけるエアーの噴出方向の変形例を示す図。
【図１２】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における鏡筒に浮上孔を設けた構成図。
【図１３】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における鏡筒の外周側に各エアー供給用筒を設けた構成図。
【図１４】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態におけるガラス基板のエアー搬送を示す図。
【図１５】本発明に係わる基板検査装置の第１の実施の形態における観察部におけるエアー搬送を示す図。
【図１６】本発明に係わる基板検査装置の第２の実施の形態を示す外観構成図。
【符号の説明】
１：除振台、２：ベース、２ａ：脚、３：顕微鏡フレーム、４〜７：直線ガイド、９：空間部、１０：顕微鏡ユニット、１１：レボルバ、１２：対物レンズ、１３：ＣＣＤカメラ、１４：透過照明ユニット、１５：ランプハウス、１６：ミラー、１７：コンデンサレンズ、１７ａ：鏡筒、２０：ガラスステージベース、２１：ステージ上面板、２２，２３：脚用板、２２ａ：孔、２４，２５：ステージガイド、２６，２７：ガラス駆動ステージ、２６ａ：押付けピン、２８：ガラス基板、２９，３０：基板吸着孔、２７ａ，２７ｂ：位置決め基準ピン、３１，３２：平面浮上ブロック、３３，３４，３８，４０：浮上孔、３１ａ，３２ａ：傾斜面、３５，３６：多孔質体、３７：円筒体、３９：傾斜面、４１，４２：エアー供給用筒、５０：支柱、５１：接眼鏡筒ユニット、５２：揺動型延長光学ユニット、５３，５４：光学アーム。
Claims (15)
- ガラス基板を浮上させる浮上ブロックと、
前記浮上ブロック上で浮上した前記ガラス基板の側縁部を保持して一方向に搬送する基板搬送部と、
前記基板搬送部の搬送方向と交差するように前記浮上ブロックに形成された開口部と、
前記開口部の長手方向に沿って移動可能に設けられた顕微鏡用対物レンズと、
前記顕微鏡用対物レンズに対峙して前記開口部内に沿って移動可能に設けられた透過照明部と、
前記顕微鏡用対物レンズによる観察領域の周辺に設けられ、前記ガラス基板に対してエアーを吹出して前記ガラス基板を水平に保持するエアー保持手段と、
を具備したことを特徴とする基板検査装置。 - 前記エアー保持手段は、前記ガラス基板の裏面に対してエアーを吹き出すことを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
- 前記エアー保持手段は、前記ガラス基板の裏面に対してエアーを吹き出すとともにエアーを吸引することを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
- 前記エアー保持手段は、前記ガラス基板の表面に対してエアーを吹き出して前記ガラス基板の表面と裏面をエアーで挟持することを特徴とする請求項２乃至３記載の基板検査装置。
- 前記エアー保持手段は、前記ガラス基板の表面に対してエアーを吹き出すとともにエアーを吸引して前記ガラス基板の表面と裏面をエアーで挟持することを特徴とする請求項２乃至３記載の基板検査装置。
- 前記エアー保持手段は、前記透過照明部の透過照明光を前記対物レンズに向けて出射するコンデンサレンズを備えた鏡筒を有し、この鏡筒にエアー流通孔を設けたことを特徴とする請求項１乃至３記載の基板検査装置。
- 前記エアー保持手段は、前記透過照明部の透過照明光を前記対物レンズに向けて出射するコンデンサレンズを備えた鏡筒と、前記鏡筒の外周側に隙間を介して設けた円筒体とを有し、前記鏡筒又は前記円筒体の少なくとも一方にエアー流通孔を円状に複数設けたことを特徴とする請求項１乃至３記載の基板検査装置。
- 前記エアー保持手段は、前記透過照明部の透過照明光を前記対物レンズに向けて出射するコンデンサレンズを備えた鏡筒と、前記鏡筒の外周側に隙間を介して設けた円筒体とを有し、前記鏡筒にエアー流通孔を設け、前記鏡筒と前記円筒体の隙間にエアー流通路を形成したことを特徴とする請求項１乃至３記載の基板検査装置。
- 前記エアー保持手段は、前記透過照明部の透過照明光を前記対物レンズに向けて出射するコンデンサレンズを備えた鏡筒と、この鏡筒の外周側にエアー供給用筒を同心円状に複数配置し、各エアー供給用筒によりエアー供給路を形成したことを特徴とする請求項１乃至３記載の基板検査装置。
- 前記エアー保持手段は、前記顕微鏡用対物レンズ側及び前記透過照明部側の光軸を中心とする前記観察領域の周囲からエアーを吹き付けることを特徴とする請求項１乃至５記載の基板検査装置。
- 前記エアー保持手段は、前記開口部の長手方向の対向する辺に沿ってエアー流通孔を設けたことを特徴とする請求項１乃至５記載の基板検査装置。
- 前記開口部は、前記顕微鏡用対物レンズに対して対峙する前記透過照明部のコンデンサレンズが移動可能な隙間に形成されることを特徴とする請求項１又は１１記載の基板検査装置。
- 前記基板搬送部は、前記ガラス基板の側縁部の長さと略同一の長さに形成され、前記側縁部を吸着保持する吸着部が複数配置されたことを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
- 前記浮上ブロックは、前記ガラス基板を載置する面にエアーを吹出すエアー流通孔を多数配置したことを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
- 前記浮上ブロックは、前記ガラス基板を載置する面にエアーを吹出すエアー流通孔とエアーを吸引するエアー流通孔とを交互に所定の割合で配置したことを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
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