CN102565092A - 玻璃基板缺陷检查装置以及玻璃基板缺陷检查方法 - Google Patents

玻璃基板缺陷检查装置以及玻璃基板缺陷检查方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够确保玻璃基板在搬运方向的平坦性、高精度地进行检查的玻璃基板缺陷检查装置或者玻璃基板缺陷检查方法。本发明的特征在于：在通过空气产生悬浮力使玻璃基板悬浮，将玻璃基板向不存在所述悬浮力的检查区域搬运，在所述检查区域内对所述玻璃基板进行摄像并进行检查的玻璃基板缺陷检查装置或者检查方法中，降低所述检查区域内的所述玻璃基板搬运方向的端部的跳起导致的位移量，进行所述检查。另外，本发明的特征还在于如下进行所述降低：测定所述检查区域内的所述玻璃基板的所述位移量，并基于所述位移量测定结果，使进行所述摄像的摄像单元移动。

Description

玻璃基板缺陷检查装置以及玻璃基板缺陷检查方法
技术领域
本发明涉及玻璃基板缺陷检查装置以及玻璃基板缺陷检查方法，与能够高精度地进行检查的玻璃基板缺陷检查装置以及玻璃基板缺陷检查方法有关。
背景技术
液晶显示面板或者太阳能电池面板的制造是利用光刻法技术等在玻璃基板上形成图案来进行。此时，如果存在玻璃基板表面的损伤或者异物等缺陷，则不能良好地形成图案，成为产品不良的原因。因此，一直以来，使用缺陷检查装置来进行玻璃基板表面损伤或者异物等的缺陷检查。
为了实施缺陷检查，有必要将玻璃基板搬运到缺陷检查装置来进行检查。以往，使用机器人或者辊式输送机等来搬运，但是在搬运时，机器人的吸附垫片、辊式输送机的辊所使用的材料附着在玻璃基板上，导致损伤或者异物缺陷。因此，在专利文献1(日本特开2006-188313号公报)中，作为非接触地搬运玻璃基板的技术记载了如下结构：吸附玻璃基板端部并保持，使玻璃基板气悬浮来搬运玻璃基板。另外，在专利文献2(日本特开平9-257642号公报)中记载了玻璃基板上的损伤或者异物的检查方法。
对于上述通过气悬浮来搬运玻璃基板的方式，存在如下问题：由于搬运时的惯性，会产生玻璃基板前端部跳起等，由此失去搬运方向上的平坦性，检查精度不高。随着近期玻璃基板变薄，问题愈加明显。
专利文献1中虽然公开了搬运玻璃基板并在停止后进行处理，但是没有认识到搬运过程中进行检查时的上述问题，更没有公开针对问题的解决方案。另外，专利文献2中虽然公开了光学式的检查装置，但是没有认识到搬运过程中进行检查的上述问课，也没有公开解决方案。
发明内容
本发明鉴于上述课题，目的在于提供能够确保玻璃基板在搬运方向的平坦性、高精度地进行检查的玻璃基板缺陷检查装置或者玻璃基板缺陷检查方法。
为了达成上述目的，本发明至少具有如下特征。
本发明的第一方案的特征是，在通过空气产生悬浮力来使玻璃基板悬浮，将玻璃基板向不存在上述悬浮力的检查区域搬运，在上述检查区域内对上述玻璃基板进行摄像并进行检查的玻璃基板缺陷检查装置或者检查方法中，降低上述检查区域内的上述玻璃基板搬运方向的端部的跳起导致的位移量，进行上述检查。
另外，本发明的第二方案的特征是，如下进行所述降低：测定所述检查区域内的所述玻璃基板的所述位移量，基于所述位移量测定结果，使进行所述摄像的摄像单元移动。
并且，本发明的第三方案的特征是，预先设定所述检查区域内的所述玻璃基板的搬运速度的速度模式，基于所述预先设定的所述加速度来检查所述玻璃基板。
并且，本发明的第四方案的特征是，检查所述玻璃基板内的气泡、所述玻璃基板表面存在的损伤的至少一种。
并且，本发明的第五方案的特征是，所述位移量测定单元为非接触式激光位移仪。
并且，本发明的第六方案的特征是，所述检查以如下方法进行：在所述进行搬运的搬运装置的下部设置对所述玻璃基板进行照明的照明单元，在所述搬运装置的上部设置所述进行摄像的摄像单元。
本发明的效果如下。
根据本发明，能够提供可确保玻璃基板在搬运方向的平坦性、高精度地进行检查的玻璃基板缺陷检查装置或者玻璃基板缺陷检查方法。
附图说明
图1是表示玻璃基板缺陷检查装置的第一实施方式的块图。
图2是表示对本发明玻璃基板缺陷检查装置的第一实施方式的搬运部从上部进行观察得到的概略结构的图。
图3是表示精密悬浮载物台和高悬浮部载物台的结构的图。
图4是表示离开精密悬浮载物台端面的位置上玻璃基板前端位移量的测定结果的图。
图5是表示本发明玻璃基板缺陷检查装置的第一实施方式的检查部的结构的图。
图6是表示在一台玻璃基板检查装置中确保玻璃基板平坦性的本发明第二实施方式的控制方法。
图中：
10-检查部，10A-损伤检查部，10B-气泡检查部，11A、11B-摄像单元，12A、12B-线传感器(摄像单元)，13A、13B-受光透镜，14A、14B-距离检测传感器(非接触式激光位移仪)，15A、15B-摄像部驱动部，16A、16B-光源单元，17A-激光光源，18A-反射镜，19A-聚光透镜，20-空气悬浮载物台，21-分割载物台，21S-精密悬浮载物台，21H-高悬浮部载物台，30-驱动部，31-直线导轨，32-直线运动执行元件，33-夹持器，34-直线检测元件，40-搬运部，50-空气供给吸气部，51-压缩空气供给源，52-真空供给源，60-整体控制部，100-玻璃基板缺陷检查装置，P-玻璃基板，PA-压缩空气喷出口，PV-空气吸引口，Pb-玻璃基板后端，Pbb-玻璃基板后端部，Pt-玻璃基板前端，Ptb-玻璃基板前端部，R-检查区域。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明玻璃基板缺陷检查装置的实施方式进行说明。
图1是表示玻璃基板缺陷检查装置100的第一实施方式的块图。玻璃基板缺陷检查装置100大致包括：检查玻璃基板P的检查部10；具备空气悬浮载物台20和保持玻璃基板P并使其悬浮着在空气悬浮载物台20上搬运的驱动部30的搬运部40；具备向搬运部40供给压缩空气的压缩空气供给源51和吸入空气的真空供给源52的空气供给吸气部50；以及监视各部分的状态并控制各部分的整体控制部60。
图2是表示对本发明第一实施方式的搬运部40从上部进行观察得到的概略结构的图。空气悬浮载物台20具有在搬运方向(X)和与搬运方向(X)垂直的方向Y上排列的多个长方形分割载物台21。分割载物台21具有设在两端部的精密悬浮载物台21S和设于精密悬浮载物台21S之间的高悬浮部载物台21H。搬运方向(X)的分割载物台21之间的R为后述的用于进行检查的检查区域。
驱动部30具有：沿着空气悬浮载物台20的搬运方向(X)设置的直线导轨31；沿着直线导轨31运动的直线运动执行元件32；固定在直线运动执行元件32上并保持玻璃基板P的夹持器33；以及检查直线运动执行元件32在直线导轨31上(搬运方向(X))的位置的直线检测元件34。
图1所示的整体控制部60读入直线检测元件34的位置信息，控制搬运速度和夹持器33。
图3(a)是表示精密悬浮载物台21S的结构的图，图3(b)是表示高悬浮部载物台21H的结构的图。如上所述，检查在相邻分割载物台21间的宽40mm左右的检查区域R内进行。因此，为了保持玻璃基板P在检查区域R两侧的平坦度，精密悬浮载物台21S使玻璃基板P悬浮。因此，如图3(a)所示，为了使玻璃基板P悬浮，精密悬浮载物台21S中交错配置喷出压缩空气的喷出口PA(白圈)和吸引空气来吸附玻璃基板的吸引口PV(黑圈)。这样，通过控制压缩空气供给源51和真空供给源52来保持两者的平衡，以得到玻璃基板P的平坦度。另一方面，如图3(b)所示，高悬浮部载物台21H只具有喷出使玻璃基板P悬浮的压缩空气的喷出口PA，使玻璃基板P稳定悬浮，不会成为降低搬运速度的负荷。
但是，如图4所示，由于各种原因，会导致玻璃基板P的平坦度受到破坏。
图4表示玻璃基板P的前端Pt(参照图2)离开精密悬浮载物台21S端面的位移量(刻度为1mm)的测定结果。图4(a)表示面积为880mm×680mm、厚度为0.7mm的玻璃基板的测定结果，图(b)表示相同面积、厚度为0.4mm的玻璃基板的测定结果。纵轴位移量的刻度为1mm，以在精密悬浮载物台21S端面位置的测定结果作为基准。另外，如后所述，为了表示在三个位置上的测定结果，图表中的位置错开表示，不表示绝对值。采用非接触式激光位移仪进行测定，测定条件为：玻璃基板的搬运速度为250mm/s，采样时间为1ms。测定位置为离开与搬运方向垂直的Y方向上的玻璃基板端部Ps(参照图2)10mm的位置Ia、以及从该相距10mm的位置进一步离开310mm和610mm的位置Ib、Ic共三个位置。
由图4可知，具有如下三种一般性倾向。第一，在中央部(Ib)的位移量大，在Y方向的端部(Ia、Ic)位移量较小。第二，在中央部(Ib)的距精密悬浮载物台21S端面10mm左右位置上位移量的变化大。第三，玻璃基板的厚度越薄，位移量越大。在图4(b)所示厚度为0.4mm的玻璃中，最大位移量为100μm。
在之后的作为本发明的实施方式进行说明的检查气泡、损伤的玻璃基板缺陷检查装置中，允许平坦度为例如±50μm左右，有必要落在该范围之内。
图5是表示能够实现该允许平坦度的本发明玻璃基板缺陷检查装置的第一实施方式的检查部10的结构的图。本实施方式中，使用线传感器(LineSensor)作为进行检查的摄像单元，测定检查位置上的玻璃基板P的跳起量(位移量)，基于该位移量，进行摄像单元追踪位置的追踪控制，以便总是与焦点一致，虽然实际上并不平坦，但是从检查的角度看，在保持距离一定的含义上确保平坦度。
检查部10具有检查玻璃基板P的损伤的损伤检查部10A和检查气泡的气泡检查部10B。
损伤检查部10A分为摄像单元11A和光源单元16A。摄像单元11A具有：通过受光透镜13A从玻璃基板P的表面或者背面检测散射光的线传感器12A；固定在摄像单元11A的框体上并测定与玻璃基板P的位移量G的距离检测传感器14A；以及基于距离检测传感器14A的检测结果使具备线传感器12A和受光透镜13A的摄像部升降的摄像部驱动部15A。本实施方式中，使用线CCD作为对规定的线状范围进行摄像的线传感器12A，使用非接触式激光位移仪作为距离检测传感器14A。
另外，摄像部驱动部15A具备：固定在摄像单元11A的框体上的马达15Aa；通过驱动马达15Aa转动的球铰15Ab；将球铰15Ab固定在摄像单元11A的框体上的支撑部15Ad；以及固定在摄像部并通过球铰15Ab的转动上下移动的螺母15Ac。
另一方面，光源单元16A具有激光光源17A、用于斜向照射激光光线的反射镜18A和聚光透镜19A，以检测10μm左右的损伤。
根据这些结构，至少通过使摄像部追踪玻璃基板P的前端部Ptb(图2所示的距前端Pt一定的范围)到达检查区域R时的跳起(上浮)等位移，能够可靠地检测损伤。当然，也可以除了前端部Ptb，在其他部分也同样进行位移量检测，来控制摄像部。特别是在玻璃基板的后端部Pbb(图2所示的距玻璃基板后端Pb一定的范围)，由于具有失去平坦性的倾向，因此其效果显著。
另一方面，气泡检查部10B具有与损伤检查部10A基本相同的结构。气泡检查部10B通过摄像单元12B的拍摄结果的亮度不均来检测气泡。因此，使用能够照射广阔范围的LED或者荧光灯作为光源17B。其他结构相同，为了伴随玻璃基板P的移动高效地进行摄像，也使用线CCD作为摄像单元。
因此，气泡检查部10B也通过使摄像部追踪玻璃基板P的前端部Ptb到达检查区域R时的跳起等位移来可靠地检测气泡。
在上述实施方式中，将损伤检查部10A与气泡检查部10B设在了不同的检查区域，但也可以在相同检查区域中邻接地设置。
另外，在上述实施方式中，在与搬运方向(X)垂直的(Y)方向上的一个部位设置了检查部10，但也可以在多个部位上设置。根据图4的测定结果，由于在与玻璃基板P的搬运方向平行的端部平坦性的丧失少，因此可以在平坦性的丧失程度大的中央部侧多配置检查部10。
在上述实施方式中，是以多台检查装置或者处理装置构成一个系统的情况作为例子进行的说明。当然，在一台检查装置中，上述实施方式也是有效的。图6是表示在一台玻璃基板缺陷检查装置中确保玻璃基板平坦性的本发明第二实施方式的控制方法的图。在一台玻璃基板缺陷检查装置中，在将玻璃基板载置在台上后，加速后进行检查，然后减速。该加速和减速破坏玻璃基板P，尤其是在前端部Ptb、后端部Pbb的平坦性。图6(a)表示如下情况：在玻璃基板P的前端Pt进入检查区域R之前(时间Tt)突然加速至规定速度并在一定的时刻进行摄像，并在玻璃基板P的后端部Pbb通过检查区域R后(时间Tb)减速。图6(b)表示如下情况：缓和加速减速时间，在玻璃基板P的前端Pt进入检查区域R之后或者到通过检查区域R后的期间内加速，得到规定速度，然后，在玻璃基板P的后端部Pbb进入检查区域R之前或者到通过检查区域R后的期间内，在减速的同时进行检查。对于图6(b)的情况，由于在检查过程中搬运速度发生变化，因此通过图2所示直线检测元件34检测位置并以一定距离间隔进行检查。
图6(c)、图6(d)分别表示针对图6(a)、图6(b)在检查时的玻璃基板P的跳起量，也就是位移量。加速度越大，玻璃基板P的前端部Ptb与后端部Pbb的跳起越大。虽然与玻璃基板P的厚度也相关，但是由图6(c)、图6(d)可知，一般来讲，加速度越大，玻璃基板P的前端部、后端部，尤其是在前端部，跳起量越大。
于是，针对玻璃基板P的厚度，预先测定位移量(跳起量)，求出落入允许范围的位移量的速度模式，用于实际的检查。如果未落入允许范围的位移量，则与第一实施方式中所说明的方式组合，降低检查时的修正量，进一步稳定地进行检查。
根据以上说明的第二实施方式，由于能够降低或者消除跳起现象，因此能够确保搬运方向的玻璃基板的平坦性，能够高精度地检查玻璃基板。
在以上说明的实施方式中，主要是以玻璃基板的前端部或者后端部的检查进行的叙述。随着玻璃基板的薄型化，在其他的区域内，也会发生基板的跳起(上浮)或者沉浮。在该情况下，可以在整个区域内测定位移量，进行用于维持平坦度的控制。

Claims (10)

1.一种玻璃基板缺陷检查装置，具有通过空气使玻璃基板悬浮的悬浮装置、向不存在所述悬浮装置的检查区域搬运所述玻璃基板的搬运装置、以及在所述检查区域内对所述玻璃基板进行摄像并进行检查的光学式检查装置，该玻璃基板缺陷检查装置的特征在于，
具有降低单元，该降低单元降低所述检查区域内的所述玻璃基板搬运方向的端部的跳起导致的位移量。
2.根据权利要求1所述的玻璃基板缺陷检查装置，其特征在于，
所述降低单元具有位移量测定单元和移动单元，该位移量测定单元测定所述检查区域内的所述玻璃基板的所述位移量；该移动单元基于所述位移量测定单元的检测结果，使进行所述摄像的摄像单元移动。
3.根据权利要求2所述的玻璃基板缺陷检查装置，其特征在于，
所述位移量测定单元是非接触式激光位移仪。
4.根据权利要求1或2所述的玻璃基板缺陷检查装置，其特征在于，
预先设定所述检查区域内的所述玻璃基板的搬运速度的速度模式，基于所述预先设定的所述速度模式检查所述玻璃基板。
5.根据权利要求1至3任一项中所述的玻璃基板缺陷检查装置，其特征在于，
所述光学式检查装置检查所述玻璃基板内的气泡、所述玻璃基板表面存在的损伤的至少一种。
6.根据权利要求5所述的玻璃基板缺陷检查装置，其特征在于，
所述光学式检查装置在所述搬运装置的下部设有对所述玻璃基板进行照明的照明单元，在所述搬运装置的上部设有所述摄像单元。
7.一种玻璃基板缺陷检查方法，通过空气产生悬浮力使玻璃基板悬浮，并向不存在所述悬浮力的检查区域搬运，在所述检查区域内对所述玻璃基板进行摄像并进行检查，该玻璃基板缺陷检查方法的特征在于，
降低所述检查区域内的所述玻璃基板搬运方向的端部的跳起导致的位移量，进行所述检查。
8.根据权利要求7所述的玻璃基板缺陷检查方法，其特征在于，
所述降低如下进行：测定所述检查区域内的所述玻璃基板的所述位移量，基于所述位移量测定结果，使进行所述摄像的摄像单元移动。
9.根据权利要求7或8所述的玻璃基板缺陷检查方法，其特征在于，
预先设定所述检查区域内的所述玻璃基板的搬运速度的加速度，基于所述预先设定的所述加速度检查所述玻璃基板。
10.根据权利要求7或8所述的玻璃基板缺陷检查方法，其特征在于，
检查所述玻璃基板内的气泡、所述玻璃基板表面存在的损伤的至少一种。
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