CN103673919A - 圆盘状基板的形状测定装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种圆盘状基板的形状测定装置，能够高速且高精度地测定圆盘状基板的圆周边缘的形状。圆盘状基板的形状测定装置具备：测定部，不与圆盘状基板的圆周边缘接触地测定所述圆周边缘的形状；计算部，使用基于所述圆周边缘的形状的测定数据而提取的边缘上的多个点数据，计算与所述圆周边缘近似的近似圆的形状数据；输出部，输出由所述计算部计算出的形状数据；搬出/搬入机构，将圆盘状基板从收纳容器搬出，并且在进行了所述圆周边缘的形状的测定后将所搬出的圆盘状基板搬入所述收纳容器；以及移动机构，使所述收纳容器与所述搬出/搬入机构的相对位置移动，以使所述搬出/搬入机构能够将收纳在所述收纳容器中的其他圆盘状基板搬出/搬入。

Description

圆盘状基板的形状测定装置及其方法

技术领域

本发明涉及测定圆盘状基板的圆周边缘的形状的技术。

背景技术

作为涉及测定圆盘状基板的圆周边缘的形状的装置的现有技术文献，已知例如专利文献1、2。专利文献1的测定装置具有内径测定部，所述内径测定部使在中央形成有圆孔的圆盘状基板向面内方向旋转成为多个不同的姿势，按多个不同的姿势取得圆孔的弦的长度，将最大的弦的长度作为圆孔的内径样本值，从而确定内径。专利文献2的测定装置具有内径测定部，所述内径测定部通过受光部所取得的光量分布来取得基板的圆孔的弦的长度，将最大的弦的长度作为圆孔的内径。

专利文献1：日本特开2009-14362号公报

专利文献2：日本特开2011-220999号公报

然而，在专利文献1的测定装置中，若不使基板成为多个不同的姿势则无法最终测定内径，因而可能存在测定时间变长而生产率变差的问题。而且，在专利文献2的测定装置中，将最大的弦的长度作为圆孔的内径，因此测定精度容易受到圆孔的圆度影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种圆盘状基板的形状测定装置及其方法，能够高速且高精度地测定圆盘状基板的圆周边缘的形状。

为了达成上述目的，本发明提供一种圆盘状基板的形状测定装置，其具备：

测定部，不与圆盘状基板的圆周边缘接触地测定所述圆周边缘的形状；

计算部，使用基于所述圆周边缘的形状的测定数据而提取的边缘上的多个点数据，计算与所述圆周边缘近似的近似圆的形状数据；

输出部，输出由所述计算部计算出的形状数据；

搬出/搬入机构，将圆盘状基板从收纳容器搬出，并且在进行了所述圆周边缘的形状的测定后将所搬出的圆盘状基板搬入所述收纳容器；以及

移动机构，使所述收纳容器与所述搬出/搬入机构的相对位置移动，以使所述搬出/搬入机构能够将收纳在所述收纳容器中的其他圆盘状基板搬出/搬入。

而且，为了达成上述目的，本发明提供一种圆盘状基板的形状测定方法，其包括如下工序：

搬出工序，通过搬出/搬入机构将圆盘状基板从收纳容器搬出；

测定工序，不与在所述搬出工序中被搬出的圆盘状基板的圆周边缘接触地测定所述圆周边缘的形状；

计算工序，使用基于所述圆周边缘的形状的测定数据而提取的边缘上的多个点数据，计算与所述圆周边缘近似的近似圆的形状数据；

输出工序，输出在所述计算工序中计算出的形状数据；

搬入工序，在进行了所述圆周边缘的形状的测定后将由所述搬出/搬入机构搬出的圆盘状基板搬入所述收纳容器；以及

移动工序，使所述收纳容器与所述搬出/搬入机构的相对位置移动，以便能够将接下来要进行测定的圆盘状基板搬出/搬入。

根据本发明，能够高速且高精度地测定圆盘状基板的圆周边缘的形状。

附图说明

图1是示意性地示出形状测定装置的一例的图。

图2是搬出/搬入机构的基板支承部的变形例。

图3是示出基于圆周边缘的摄像数据提取的边缘和该边缘上的多个点的坐标数据的图。

图4是示出通过线性激光求得内周边缘上的多个坐标数据，并计算与内周边缘近似的近似圆的形状数据的方法的一例的图。

图5是示出通过线性激光求得外周边缘上的多个坐标数据，并计算与外周边缘近似的近似圆的形状数据的方法的一例的图。

图6是示出通过面阵相机求得圆周边缘上的多个坐标数据的情况的图。

图7是从上方观察盒的图。

图8是说明升降机构和移动机构两者的动作的说明图。

图9是用于说明玻璃基板和基板保持器的支承状态的图。

图10是示出近似圆的形状数据的计算/输出方法的一例的流程图。

具体实施方式

下面，按照附图说明本发明的实施方式。

[形状测定装置的结构]

图1是示意性地示出本发明的一种实施方式的形状测定装置1的结构的图。玻璃基板W的形状测定装置1的主要结构包括激光光源11、受光部12、计算机14、显示器15、基板支承部20、驱动机构45和载物架44。玻璃基板W是在中央部形成有圆状的圆孔C的环状的圆盘状基板。

激光光源11和受光部12是不与玻璃基板W的圆周边缘接触地测定该圆周边缘的形状的测定部(也可以称为非接触测定部、非接触观测部。下面，也简称为“测定部”)。作为形状测定的对象的圆周边缘是玻璃基板W的轮廓，可以是玻璃基板W的圆孔C的内周边缘C1，也可以是玻璃基板W的圆状的外周边缘C2。

激光光源11是朝向玻璃基板W的主平面S照射线性激光13(线性光的一例)的投光部。主平面S是由内周边缘C1和外周边缘C2夹着的平面状的环状面。

受光部12相对于玻璃基板W配置在与激光光源11相反的一侧。受光部12接收在玻璃基板W的圆周边缘及其附近通过而到达的线性激光13，并将与其接收的光量分布对应的数据作为玻璃基板W的圆周边缘的形状的测定数据输出到计算机14。即，受光部12测定其接收的光量分布的变化点作为玻璃基板W的圆周边缘。也可以是，受光部12基于玻璃基板W的圆周边缘的形状的测定数据提取边缘，并将所提取的边缘的坐标数据输出到计算机14。

不与玻璃基板W的圆周边缘接触地测定该圆周边缘的形状的测定部不限于激光光源11和受光部12。例如可以将激光光源11和受光部12置换为线阵相机(Line Camera)(也称为“线传感器”(Line Sensor))，也可以将激光光源11和受光部12置换为面阵相机(Area Camera)(也称为“面传感器”(Area Sensor))。线阵相机或者面阵相机将以玻璃基板W的圆周边缘的一部分或全部为被摄体的摄像数据作为玻璃基板W的圆周边缘的形状的测定数据而输出到计算机14。也可以是，线阵相机或面阵相机基于圆周边缘的形状的测定数据(摄像数据)提取边缘，并将所提取的边缘的坐标数据输出到计算机14。

而且，不与玻璃基板W的圆周边缘接触地测定该圆周边缘的形状的测定部也可以是反射型移位传感器，所述反射型移位传感器具备将受光部12设于激光光源11侧而构成的投受光器。

计算机14是计算部，其使用基于玻璃基板W的圆周边缘的形状的测定数据提取的边缘上的多个点数据，来计算与玻璃基板W的圆周边缘近似地贴合的近似圆的形状数据。计算机14例如在圆周边缘的近似圆的形状数据的计算中使用基于玻璃基板W的圆周边缘的形状的测定数据提取的边缘上的多个点的坐标数据。计算机14例如可以根据提取的边缘上的多个坐标数据而基于最小二乘法导出与玻璃基板W的圆周边缘近似地贴合的近似圆的半径及中心坐标，并计算由所导出的半径和中心坐标确定的近似圆的形状数据。

近似圆的形状数据例如可以列举出近似圆的直径、圆度、缺口等。例如，通过将外周边缘C2的近似圆和内周边缘C1的近似圆导出，不仅能够计算外周边缘C2和内周边缘C1各自的直径、圆度、缺口等形状数据，而且还能够计算外周边缘C2与内周边缘C1的同心度来作为形状数据。外周边缘C2的直径相当于玻璃基板W的外径，内周边缘C1的直径相当于玻璃基板W的内径。

边缘的提取可以由测定部进行，也可以由计算机14进行。而且，边缘的提取可以通过测定数据的波形处理来进行，也可以通过摄像数据的图像处理来进行。而且，对于所提取的边缘上的多个坐标数据的导出，可以由测定部进行，也可以由计算机14进行。

显示器15是将由计算机14之类的计算部计算的近似圆的形状数据作为玻璃基板W的圆周边缘的形状数据输出的输出部、即显示部。这样的输出部也可以包括扬声器等声音输出部、打印机等打印输出部。

基板支承部20是搬出/搬入机构，将玻璃基板W从盒40搬出，并在测定玻璃基板W的圆周边缘的形状后将搬出的玻璃基板搬入盒40。该搬出/搬入机构也可以包括使基板支承部20在固定的直线方向(在该情况下为上下方向)移动的驱动机构45。驱动机构45例如基于来自计算机14的指令使基板支承部20升降。

基板支承部20具有轴21和固定在轴21的上端的基板保持器22。随着轴21借助驱动机构45上下移动，基板保持器22也上下移动。基板保持器22例如是在外周边缘C2支承从盒40搬出的玻璃基板W的基板支承件。盒40是能够将多个玻璃基板W以使其相邻的主平面S相对的方式并列地收容的收纳容器。

基板支承部20用基板保持器22支承着玻璃基板W地将玻璃基板W从盒40搬出到测定部能够测定玻璃基板W的圆周边缘的形状的位置。而且，基板支承部20在玻璃基板W的圆周边缘的形状测定后，用基板保持器22支承着玻璃基板W地将玻璃基板W搬入盒40中的该玻璃基板W的原始的收容位置。

载物架44是使盒40与基板支承部20的相对位置移动以使基板支承部20能够搬出/搬入收容于盒40的其他圆盘状基板的移动机构。该移动机构也可以包括使载物架44在固定的直线方向(在该情况下为左右方向)移动的驱动机构45。驱动机构45例如基于来自计算机14的指令使载物架44在左右方向移动。

载物架44例如可以是使盒40和基板支承部20的相对位置在各玻璃基板W排列的方向上间距(pitch)移动以使收容于盒40的各玻璃基板W由基板支承部20搬出/搬入的间距移动机构。

因此，根据该结构，能够高速且高精度地测定玻璃基板W的圆周边缘的形状。即，通过基板支承部20和载物架44，能够将收纳于盒40的多个玻璃基板W高速地替换并依次搬送到测定部能够进行形状测定的位置。而且，使用基于玻璃基板W的圆周边缘的形状的测定数据提取的边缘上的多个点数据，作成该圆周边缘的近似圆，计算该作成的近似圆的形状数据。因此，即使玻璃基板W的实际的圆周边缘的圆度低，也能够高精度无偏差地测定圆周边缘的形状。例如，若将圆周边缘的直径定义为圆周边缘的最大的弦的长度的话，则随着圆度的降低，测定结果发生偏差。

[基板支承部的变形例]

图2是示出与外周边缘C2外切地支承玻璃基板W的基板支承部20的变形例的图。

图2(a)的基板支承部20A具有从外周边缘C2的下侧支承玻璃基板W的基板保持器22。

图2(b)的基板支承部20B具有比基板支承部20A的基板保持器22小的基板保持器23，以能够尽量缩窄作为形状测定的对象的外周边缘C2被挡住的范围。而且，基板保持器23为了防止因基板保持器23的支承而无法准确地测定外周边缘C2的形状的测定数据，具有使支承外周边缘C2的部分透明的透明部24。透明部24使光透过外周边缘C2由透明部24支承的部分。通过这样，能够尽量增加作成外周边缘C2的近似圆所需的坐标数据，因此改善了近似圆的近似精度，结果是玻璃基板W的圆周边缘的形状测定的精度也改善了。另外，“透明”也包括半透明。

图2(c)的基板支承部20C具有从玻璃基板W的外周边缘C2的下侧支承的基板保持器25和从外周边缘C2的上侧支承玻璃基板W的基板保持器26。由此，能够在上下支承玻璃基板W，因此能够有效地抑制玻璃基板W相对于铅直方向的倾斜。基板保持器26例如也可以由位置固定的轴27固定。

图2(d)的基板支承部20D具有从玻璃基板W的外周边缘C2的下侧支承的基板保持器41、42和从外周边缘C2的上侧支承玻璃基板W的基板保持器43。基板保持器41、42、43与玻璃基板W的外周边缘C2外切。基板保持器41、42、43也可以是使玻璃基板W沿其周向旋转的旋转辊。在该情况下，基板保持器41、42、43可以全部具备对玻璃基板W施加旋转力的驱动源，也可以是仅其中一部分具备该种驱动源，而其他则不具备该种驱动源而作为旋转支承引导件发挥作用。

[近似圆的形状数据的计算]

计算机14为了计算对玻璃基板W的圆周边缘以最小二乘法近似后的近似圆的形状数据，需要求得基于玻璃基板W的圆周边缘的形状的测定数据提取的边缘上的多个坐标数据。

图3是示出基于玻璃基板W的圆周边缘的形状的测定数据(摄像数据)提取的边缘Wa和边缘Wa上的多个点Pi的坐标数据(xi,yi)的图(i为自然数)。图3是示出面阵相机在摄像范围16拍摄玻璃基板W的圆周边缘的一部分而得到的摄像图像。面阵相机所得到的摄像图像由多个像素构成。通过被分配到构成摄像图像的各像素的坐标，能够表示摄像图像内的被摄体的位置。

若将图3所示的摄像图像的左右方向作为x轴方向，将上下方向作为y轴方向的话，边缘Wa上的多个点Pi能够由表示点Pi所属的像素的位置的坐标数据(xi,yi)确定(i为自然数)。

图4是示出通过线性激光13求得内周边缘C1上的多个坐标数据，并计算与内周边缘C1近似的近似圆的形状数据的方法的一例的图。另外，线阵相机的情况也相同，因此在此列举线性激光为例进行说明。

在图4中，在各图的左侧示出内周边缘C1与线性激光13的位置关系，在各图的右侧示出由受光部12(参照图1)测定的内周边缘C1的测定数据a1～a8的波形图像。基板保持器41、42将玻璃基板W从盒40(参照图1)的下部推起到线性激光13的通过位置。线性激光13的通过位置不变。

另外，在图4中图示了基板保持器41、42的情况，不过也可以是图2中例示的基板保持器，这些以外的形状的基板保持器也同样可以考虑。这同样适用于其他附图。

在图4中，计算机14或受光部12检测因线性激光13与内周边缘C1相交而在测定数据a1～a8产生的边缘p1～p6，并将边缘p1～p6的坐标数据作为内周边缘C1上的坐标数据来进行检测。另外，在图4(b)的情况下，通过使线性激光13与内周边缘C1相交，产生测定数据a2或a3。图4(c)、图4(d)也是一样的。

计算机14或受光部12取得多个如此检测出的边缘的坐标数据，根据所述多个坐标数据作成内周边缘C1的近似圆，并计算该近似圆的形状数据。

图5是示出通过线性激光13求得外周边缘C2上的多个坐标数据，并计算与外周边缘C2近似的近似圆的形状数据的方法的一例的图。另外，线阵相机的情况也相同，因此在此列举线性激光为例进行说明。

在图5中，在各图的左侧示出外周边缘C2与线性激光13的位置关系，在各图的右侧示出由受光部12(参照图1)测定的外周边缘C2的测定数据b1～b8的波形图像。基板保持器41、42将玻璃基板W从盒40(参照图1)的下部推起到线性激光13的通过位置。线性激光13的通过位置不变。

计算机14或受光部12检测因线性激光13与外周边缘C2相交而在测定数据b1～b8产生的边缘q1～q8，并将边缘q1～q8中除去边缘q4和q5以外的坐标数据作为外周边缘C2上的坐标数据来进行检测。边缘q4和q5是与内周边缘C1对应的边缘。因此，从测定数据b1～b8所产生的边缘q1～q8去除通过上述图4的方法检测出的边缘即可。另外，在图5(b)的情况下，通过使线性激光13与外周边缘C2相交，产生测定数据b2或b3。图5(c)、图5(d)也是一样的。

计算机14或受光部12取得多个如此检测出的边缘的坐标数据，根据所述多个坐标数据作成外周边缘C2的近似圆，并计算该近似圆的形状数据。

图6是示出通过面阵相机求得内周边缘C1或外周边缘C2上的多个坐标数据，并计算与内周边缘C1或外周边缘C2近似的近似圆的形状数据的方法的一例的图。

在图6中，示出了测定内周边缘C1时的面阵相机的摄像范围16a与内周缘部C1的位置关系、以及测定外周边缘C2时的面阵相机的摄像范围16b与外周边缘C2的位置关系。基板保持器41、42将玻璃基板W从盒40(参照图1)的下部推起到面阵相机的摄像范围。

计算机14或受光部12基于面阵相机的像素的坐标取得内周边缘C1或外周边缘C2上的多个点的坐标数据，根据所述多个坐标数据作成内周边缘C1或外周边缘C2的近似圆，并计算该近似圆的形状数据。

另外，计算机14或受光部12也可以不使用玻璃基板W的整个圆周边缘中存在异常的部分(下面，也称为“异常部分”)上的点的坐标数据地计算该圆周边缘的近似圆的形状数据。这是因为，若使用异常部分的坐标数据的话，近似圆的近似精度降低。

异常部分指的是，例如因由基板保持器支承玻璃基板W而导致测定部无法准确测定该玻璃基板W的圆周边缘的形状的部分。具体来说，图5(d)或图6中，整个外周边缘C2中玻璃基板W的下侧区域B2内的圆弧部分相当于异常部分。在该圆弧部分，基板保持器41、42与外周边缘C2外切，因此外周边缘C2的轮廓被基板保持器41、42挡住，无法准确测定外周边缘C2。

因此，计算机14或受光部12可以在由测定部测定玻璃基板W的整个圆周边缘的形状后，除去异常部分上的点的坐标数据来计算该圆周边缘的近似圆的形状数据。即，在图5(d)或图6中，可以使用从玻璃基板W的整个区域(B1+B2)内的内周边缘上的坐标数据除去区域B2内的圆弧部分上的坐标数据而余下的坐标数据来计算近似圆的形状数据。

基板保持器41、42的坐标和大小是已知的。因此，可以从整个圆周边缘的坐标数据中除去因基板保持器41、42而对圆周边缘的测定产生影响的异常部分的坐标数据(例如，在图5(d)中，外切切点A1、A2的坐标数据)。而且，也可以将提取的边缘上的多个点的坐标数据中临近的坐标数据彼此比较来确定位置变化大的坐标数据，从而检测异常部分。

而且，计算机14或受光部12可以在由测定部测定从玻璃基板W的整个圆周边缘中除去了异常部分而得的部分的形状后，计算该圆周边缘的近似圆的形状数据。即，在图5(d)或图6中，测定部不测定下侧区域B2上的圆周边缘的形状，仅测定上侧区域B1内的圆周边缘的形状。并且，也可以仅使用上侧区域B1内的圆周边缘上的点的坐标数据来计算近似圆的形状数据。

基板保持器41、42的坐标和大小是已知的。因此，能够预先确定整个圆周边缘中因基板保持器41、42而对圆周边缘的测定产生影响的异常部分。

而且，为了避免使用异常部分的坐标数据，也可以使基板保持器41等旋转支承部作为使玻璃基板W沿其周向旋转的旋转辊发挥作用。由此，能够在圆周边缘的形状的测定过程中改变玻璃基板W的被基板保持器41、42支承的部分，能够准确地测定整个圆周边缘的形状。而且，为了避免异常部分的坐标数据的使用，也可以如图2(b)所示地设置透明部24。

[多个玻璃基板的形状测定的高速化]

图7是从上方观察盒40的图。盒40是能够将多个玻璃基板W在以使其主平面S铅直的方式立起的状态下在横向(即主平面S的法线方向)上彼此隔离地并列收纳起来的收纳容器(作为具体例子：搁架)。盒40对多个玻璃基板W在它们的上部和下部敞开并露出的状态下进行支承。基板保持器41、42作为升降机构，能够将一张玻璃基板W从下方推起到规定位置，再使被推起到规定位置的玻璃基板下降。基板保持器41、42在推起前的初始状态下配置在盒40的下方。在该规定位置，可以设置图2(d)所示的旋转辊43(在图7中省略)，所述旋转辊43固定玻璃基板W或者具备对玻璃基板W施加其周向的旋转力的驱动源。而且，盒40放置在能够使盒40横向移动的载物架44上。

图8是说明具有基板保持器41、42、43的升降机构和具有盒40的移动机构两者的动作的说明图。图8是从侧方观察盒40的图。

另外，在图8中图示了基板保持器41、42、43的情况，不过也可以是图2中例示的基板保持器，除此之外的形状的基板保持器也同样可以考虑。这同样适用于其他附图。

如图8(a)、图8(b)所示，当未图示的测定开始开关被按下时，基板保持器41、42借助驱动机构45上升。基板保持器41、42支承着玻璃基板W1的下部的外周端面地使玻璃基板W1保持立起状态地上升并从盒40脱离。

如图8(c)所示，基板保持器41、42使玻璃基板W1上升直到玻璃基板W1的上部的外周端面与基板保持器43接触。并且，基板保持器43固定玻璃基板W1，在因通过基板保持器41、42支承玻璃基板W1而使测定部无法准确测定圆周边缘的形状的情况下，可以通过马达M的驱动力使玻璃基板W1沿周向旋转。

在线性激光或线阵相机等线传感器方式的情况下，在上升到规定位置的同时测定圆周边缘的形状。在面阵相机等面传感器方式的情况下，在上升到规定位置后测定圆周边缘的形状。

如图8(d)所示，在圆周边缘的形状的测定结束后，基板保持器41、42使玻璃基板W1保持立起状态地下降，回到盒40的原始的收容位置。

如图8(e)所示，盒40移动一个间距(收纳间隔的长度量)，以便通过基板保持器41、42使收纳在玻璃基板W1的收容位置的相邻位置并且接下来要进行形状测定的玻璃基板W2能够从盒40上升并脱离。作为使盒40和基板保持器41、42的横向的相对位置移动的间距移动机构，具备载物架44和控制载物架44的横向移动的驱动机构45。

如图8(f)所示，基板保持器41、42支承着玻璃基板W2的下部的外周端面地使玻璃基板W2保持立起状态地上升并从盒40脱离。以下同样地重复。

通过这样的结构，即使要测定圆周边缘的形状的玻璃基板W存在多个，也能够高速地自动处理其形状测定。即，能够进行与玻璃基板W的形状测定有关的全部检查。

[玻璃基板W的倾斜检测]

如图1所示，形状测定装置1也可以具备检测玻璃基板W的倾斜的移位传感器30。移位传感器30是在物体从某个位置向其他位置移动时测定其移动量的装置，作为测定所述移动量(移位量)的方式，存在以磁场、光、声波为介质的非接触式的移位传感器和刻度盘、差动变压器等接触式的移位传感器。在本实施方式中，优选采用例如激光对焦式、光学式、静电容量式、超声波式等非接触式的移位传感器。移位传感器30采用光学式的情况下，通过向玻璃基板W的主平面S照射光31，非接触地检测玻璃基板W相对于铅直方向的倾斜。

计算机14使用由移位传感器30检测出的倾斜，修正地计算玻璃基板W的近似圆的形状数据。由此，即使玻璃基板W倾斜，也能够防止近似圆的精度降低。

另外，移位传感器30还能够利用玻璃基板W的主平面S的反射在正反间的不同，来测定玻璃基板W的板厚。

图9是用于说明玻璃基板W和基板保持器22的支承状态的图。基板保持器22作为承托玻璃基板W的外周边缘C2的承托部而具有槽28。作为槽28的一例在图9示出了V型槽，但槽28也可以是U型槽、矩形槽。

由于玻璃基板W与槽28之间存在游隙，因此即使在基板保持器22如图9所示未相对于水平面L3倾斜的状态下，玻璃基板W实际上也相对于铅直方向L1向L2方向倾斜微小角度α。

因此，基于激光光源11等测定部的测定数据确定的坐标数据包括与角度α对应的误差。因此，计算机14例如基于由移位传感器30检测出的倾斜α与误差的关系对照表，能够修正基于测定部的测定数据确定的坐标数据。这样的关系对照表可以预先测定其对应关系并存储到存储器等中。

而且，也可以通过使基板保持器22自身相对于水平面L3倾斜，使玻璃基板W的主平面S与槽28的限制面28a或28b抵接。由此，借助玻璃基板W的自重，主平面S被限制面28a或28b按压，因此能够抑制玻璃基板W的倾斜的程度(微小角度α的变动)、振动。

[近似圆的形状数据的计算/输出方法]

图10是示出近似圆的形状数据的计算/输出方法的一例的流程图。图10是测定圆周边缘的直径的方法。

计算机14通过图像或激光取得圆周边缘的形状的测定数据(步骤S11)，将该测定数据内部存储在存储器(步骤S13)。接着，计算机14基于内部存储的测定数据执行边缘的提取处理，检测通过所述提取处理提取的边缘上的多个边缘坐标数据(步骤S15。在图3～图6中例示)。

另一方面，计算机14从移位传感器30取得玻璃基板W的倾斜数据(步骤S17)，基于取得的倾斜数据，计算用于修正在步骤S15中提取的边缘上的点的边缘坐标数据的修正值(步骤S19)。计算机14使用在步骤S19中计算出的修正值来修正在步骤S15中检测出的坐标数据(步骤S20)。另外，在不需要修正的情况下，步骤S17～S20也可以取消。

在步骤S22中，计算机14进行边缘坐标数据的异常确认。例如，在边缘坐标数据中，对坐标靠近的数据彼此(例如，坐标相邻的数据彼此)进行比较，提取所述数据间的距离偏离规定值以上的边缘坐标数据。

在步骤S24中，在没有偏离规定值以上的边缘坐标数据的情况下，计算机14使用在步骤S15中检测出的所有的边缘坐标数据，执行近似圆的计算(步骤S26)。

在步骤S28中，计算机14进行计算出的近似圆数据(例如，近似圆的半径、近似圆的中心坐标等)的异常确认。例如，判断近似圆数据是否满足预定的基准值。计算机14在近似圆数据满足预定的基准值的情况下(步骤S30)，将该近似圆的直径显示到显示器15(步骤S32)，并记录近似圆数据(步骤S34)。

另一方面，计算机14在近似圆数据不满足预定的基准值的情况下(步骤S30)，将通知近似圆的形状数据的异常的缺陷信息和该近似圆的直径显示到显示器15(步骤S36)，记录近似圆数据(步骤S34)。缺陷信息指的是通知例如损伤、缺口、污物等的信息。

另一方面，在步骤S24中，在存在偏离规定值以上的边缘坐标数据的情况下，计算机14将偏离规定值以上的边缘坐标数据作为异常坐标数据存储起来(步骤S38)。并且，计算机14使用从步骤S15中检测出的所有的边缘坐标数据除去异常坐标数据后的坐标数据，执行近似圆的计算(步骤S40)。

在步骤S42中，计算机14进行计算出的近似圆数据(例如，近似圆的半径、近似圆的中心坐标等)的异常确认。例如，判断近似圆数据是否满足预定的基准值。计算机14在近似圆数据满足预定的基准值的情况下(步骤S44)，将通知边缘坐标数据的异常的缺陷信息和该近似圆的直径显示到显示器15(步骤S46)，并记录近似圆数据(步骤S34)。另一方面，计算机14在近似圆数据不满足预定的基准值的情况下(步骤S44)，将通知边缘坐标数据以及近似圆的形状数据双方的异常的缺陷信息和该近似圆的直径显示到显示器15(步骤S48)，并记录近似圆数据(步骤S34)。

[玻璃基板的制造方法]

接下来，列举磁记录介质用玻璃基板和磁盘的制造工序为例说明在形状测定装置1的制造工序中的使用方法。

一般来说，磁记录介质用玻璃基板和磁盘的制造工序包括下述工序。

[工序1]将通过浮法、熔融法、再曳引法或者冲压成形法成形的玻璃原基板加工成在中央部具有圆孔的圆盘形状后，对内周侧面和外周侧面进行倒角加工。

[工序2]对玻璃基板的侧面部和倒角部进行端面研磨。

[工序3]研磨玻璃基板的主平面。研磨工序可以为仅有1次研磨，也可以进行1次研磨和2次研磨，也可以在2次研磨后进行3次研磨。

[工序4]清洗玻璃基板，得到磁记录介质用玻璃基板。

[工序5]在磁记录介质用玻璃基板上形成磁性层等的薄膜，制造磁盘(磁记录介质)。

在所述磁记录介质用玻璃基板和磁盘的制造工序中，可以在[工序1]或[工序2]的工序的前后中的至少一方实施主平面的抛光(例如，游离磨粒抛光、固定磨粒抛光等)，也可以在各工序间实施玻璃基板的清洗(工序间清洗)、玻璃基板表面的刻蚀(工序间刻蚀)。另外，主平面的抛光(例如，游离磨粒抛光、固定磨粒抛光等)是广义的主平面的研磨。

并且，在对磁记录介质用玻璃基板要求高机械强度的情况下，可以在研磨工序前、或者在研磨工序后、又或者在研磨工序期间，实施在玻璃基板的表层形成强化层的强化工序(例如，化学强化工序)。

而且，磁记录介质用玻璃基板可以是非晶玻璃，也可以是结晶化玻璃，也可以是在玻璃基板的表层具有强化层的强化玻璃(例如，化学强化玻璃)。而且，玻璃基板的玻璃原基板可以是通过浮法制造的，也可以是通过熔融法制造的，也可以是通过再曳引法制造的，也可以是通过冲压成形法制造的。

本发明的形状测定装置及形状测定方法在玻璃基板的形状测定的精度方面优良，因此优选应用于检查[工序2]的端面研磨工序之后的玻璃基板的检查工序，特别优选应用于磁记录介质用玻璃基板的形状检查(磁记录介质用玻璃基板的最终检查)、在磁记录介质用玻璃基板上形成磁性层等的薄膜而制造的磁盘的形状检查。

以上，通过实施方式例说明了圆盘状基板的形状测定装置及其方法，但本发明并不限定于上述实施方式例。与其他实施方式例的一部分或全部的组合、置换等各种变形和改良均可在本发明的范围内。

成为本发明的测定对象的玻璃基板并无特别限制，只要是圆盘形状的基板即可。例如，玻璃基板的种类不限于磁记录介质用，也可以是光掩模用、液晶和有机EL等显示器用、光拾取元件、光学滤波器、光学透镜等光学部件用等。而且，圆盘状基板不限于玻璃基板，也可以是铝基板。

Claims (22)

1.一种圆盘状基板的形状测定装置，其特征在于，具备：

测定部，不与圆盘状基板的圆周边缘接触地测定所述圆周边缘的形状；

计算部，使用基于所述圆周边缘的形状的测定数据而提取的边缘上的多个点数据，计算与所述圆周边缘近似的近似圆的形状数据；

输出部，输出由所述计算部计算出的形状数据；

搬出/搬入机构，将圆盘状基板从收纳容器搬出，并且在进行了所述圆周边缘的形状的测定后将所搬出的圆盘状基板搬入所述收纳容器；以及

移动机构，使所述收纳容器与所述搬出/搬入机构的相对位置移动，以使所述搬出/搬入机构能够将收纳在所述收纳容器中的其他圆盘状基板搬出/搬入。

2.根据权利要求1所述的圆盘状基板的形状测定装置，其中，

所述计算部不使用所述圆周边缘的异常部分上的点数据地计算所述近似圆的形状数据。

3.根据权利要求2所述的圆盘状基板的形状测定装置，其中，

所述异常部分是因所述圆盘状基板被所述搬出/搬入机构的基板支承部支承而使得所述测定部无法准确地测定所述圆周边缘的形状的测定数据的部分。

4.根据权利要求2或3所述的圆盘状基板的形状测定装置，其中，

所述计算部在由所述测定部测定所述圆周边缘整体的形状后，除去所述异常部分上的点数据，计算所述近似圆的形状数据。

5.根据权利要求2至4的任意一项所述的圆盘状基板的形状测定装置，其中，

所述异常部分通过将所述提取的边缘上的多个点数据中彼此靠近的数据相互比较来进行检测。

6.根据权利要求3所述的圆盘状基板的形状测定装置，其中，

所述计算部在由所述测定部测定所述圆周边缘整体中除去了所述异常部分的部分的形状后，计算所述近似圆的形状数据。

7.根据权利要求1或2所述的圆盘状基板的形状测定装置，其中，

所述搬出/搬入机构的基板支承部具有透明部，所述透明部在支承圆盘状基板的部分使光透过。

8.根据权利要求1至7的任意一项所述的圆盘状基板的形状测定装置，其中，

所述圆盘状基板的形状测定装置具备倾斜检测部，所述倾斜检测部检测被所述搬出/搬入机构的基板支承部支承的圆盘状基板的倾斜，

所述计算部使用由所述倾斜检测部检测出的倾斜来修正地计算所述近似圆的形状数据。

9.根据权利要求8所述的圆盘状基板的形状测定装置，其中，

所述计算部根据由所述倾斜检测部检测出的倾斜来校正所述提取的边缘上的点数据。

10.根据权利要求8或9所述的圆盘状基板的形状测定装置，其中，

所述倾斜检测部是非接触式的移位传感器。

11.根据权利要求10所述的圆盘状基板的形状测定装置，其中，

所述移位传感器是能够检测所述搬出的圆盘状基板的板厚的传感器。

12.根据权利要求1至11的任意一项所述的圆盘状基板的形状测定装置，其中，

所述搬出/搬入机构的基板支承部具有承托所述圆周边缘的承托部，

通过使所述基板支承部相对于水平面倾斜，使由所述基板支承部支承的圆盘状基板的主平面与所述承托部抵接。

13.根据权利要求1至12的任意一项所述的圆盘状基板的形状测定装置，其中，

所述输出部输出通知所述提取的边缘上的点数据的异常的信息和通知由所述计算部计算出的形状数据的异常的信息的至少一方。

14.根据权利要求1至13的任意一项所述的圆盘状基板的形状测定装置，其中，

所述圆周边缘是在中央部具有圆孔的圆盘状基板的内周和外周的至少一方的边缘。

15.根据权利要求14所述的圆盘状基板的形状测定装置，其中，

所述近似圆的形状数据是包括直径和圆度的至少一方的数据。

16.根据权利要求1至15的任意一项所述的圆盘状基板的形状测定装置，其中，

所述圆盘状基板是玻璃基板。

17.根据权利要求16所述的圆盘状基板的形状测定装置，其中，

所述玻璃基板是磁记录介质用玻璃基板。

18.一种圆盘状基板的形状测定方法，其特征在于，包括如下工序：

搬出工序，通过搬出/搬入机构将圆盘状基板从收纳容器搬出；

测定工序，不与在所述搬出工序中被搬出的圆盘状基板的圆周边缘接触地测定所述圆周边缘的形状；

计算工序，使用基于所述圆周边缘的形状的测定数据而提取的边缘上的多个点数据，计算与所述圆周边缘近似的近似圆的形状数据；

输出工序，输出在所述计算工序中计算出的形状数据；

搬入工序，在进行了所述圆周边缘的形状的测定后将由所述搬出/搬入机构搬出的圆盘状基板搬入所述收纳容器；以及

移动工序，使所述收纳容器与所述搬出/搬入机构的相对位置移动，以便能够将接下来要进行形状测定的圆盘状基板搬出/搬入。

19.根据权利要求18所述的圆盘状基板的形状测定方法，其中，

所述圆盘状基板是玻璃基板。

20.根据权利要求19所述的圆盘状基板的形状测定方法，其中，

所述玻璃基板是磁记录介质用玻璃基板。

21.一种圆盘状基板的制造方法，其特征在于，

具有使用权利要求1至17的任意一项所述的圆盘状基板的形状测定装置的检查工序。

22.一种圆盘状基板的制造方法，其特征在于，

包括通过权利要求18至20的任意一项所述的圆盘状基板的形状测定方法来检查圆盘状基板的检查工序。

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