JP2003139721A - 基板検査装置 - Google Patents
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Abstract
及び装置本体の小型化を図ること。 【解決手段】大型ガラス基板6を載置するステージ41
と、このステージ41上に載置される大型ガラス基板6
を跨いで設けられ、かつステージ1に対してY方向に移
動可能に設けられた検査ヘッド移動ステージ46と、こ
の検査ヘッド移動ステージ46の移動方向に対して垂直
方向(X方向)に移動可能に設けられ、かつ検査ヘッド
移動ステージ46の移動方向と同一方向に所定の間隔で
配置された2つの検査ヘッド47、48とを備えた。
Description
プレイ(LCD)などのフラットパネルディスプレイ
(FPD)のガラス基板、カラーフィルタなどの大型ガ
ラス基板の欠陥検査に用いられる基板検査装置に関す
る。
大型化が進んでおり、最近では1000mmを超えるサ
イズが出現している。この大型ガラス基板は、同一パネ
ルサイズに対する使用効率を高めるために、パネルサイ
ズに応じて9面、6面、4面など複数に多面取りされて
いる。
には、例えば特願平6−314852号に記載されたも
のがある。この基板検査装置は、図6に示すようにベー
ス1上にX方向のガイドレール2を介して下ステージ3
が移動可能に設けられている。この下ステージ3上に
は、Y方向のガイドレール4を介して上ステージ5が移
動可能に設けられている。この上ステージ5上には、大
型ガラス基板6が載置される。
このアーム7に対してガイドレール8を介して2つの光
学ヘッド9、10が移動可能に設けられている。これら
光学ヘッド9、10には、それぞれテレビジョンカメラ
(TVカメラ)11、12が取付けられている。
ラス基板6が面取りする個数やそのパターン間隔によっ
てサイズが変化するので、各光学ヘッド9、10の間隔
が適宜パターン間隔等に合致するように調整される。
ると、下ステージ3、上ステージ5のみを移動させるこ
とにより、大型ガラス基板6のおける隣り合う2つのパ
ターンの同一部分を同時に観察する。
伸びと共に、基板検査に要する測定タクトタイムの短縮
化、装置本体の小型化の要求が高まっている。さらに、
ユーザからは、設備投資額を抑えるために、装置本体の
小型化が要求されている。ディスプレイの大型化に伴っ
て大型ガラス基板の短辺サイズが1000mmを超える
大型ガラス基板が出現してきたため、検査装置本体の小
型化は、輸送上、コスト面上から必須となっている。
装置は、下ステージ3、上ステージ5を移動させるため
のスペースが必要となり、このスペースの分だけ装置本
体が大型化する。
短縮を図った基板検査装置として例えば特開平11−9
4756号公報に記載された技術がある。この基板検査
装置は、図7に示すようにステージベース20上に大型
ガラス基板6を載置するホルダ21が設けられている。
ぞれガイドレール23が設けられ、これらガイドレール
23上に門型の顕微鏡ヘッド移動ステージ24がY方向
に移動可能に設けられている。この顕微鏡ヘッド移動ス
テージ24の水平ビームには、顕微鏡ヘッド25がX方
向に移動可能に設けられている。又、顕微鏡ヘッド25
の底板には透過ライン照明22が設けられている。この
顕微鏡ヘッド25は、ミクロ観察ユニット26に対物レ
ンズ27及び接眼レンズ28が設けられている。顕微鏡
ヘッド25には、マクロ照明29及び指標用照明30が
設けられている。
31が取り付けられ、このTVカメラ31により撮像さ
れた大型ガラス基板6の観察像がTVモニタ32に表示
される。
微鏡ヘッド移動ステージ24、顕微鏡ヘッド25の移動
制御を行なう。
ヘッド25を顕微鏡ヘッド移動ステージ24に沿ってX
方向に直線移動させ、さらに顕微鏡ヘッド移動ステージ
24を各ガイドレール23に沿ってY方向に直線移動さ
せてラスタスキャン走査することにより、大型ガラス基
板6の全面について検査を行なうことが可能となる。
示す装置では、顕微鏡ヘッド移動ステージ24に顕微鏡
ヘッド25を設けて大型ガラス基板6の全面を観察する
必要があることからステージベース20には、ホルダ2
1から外れる位置に顕微鏡ヘッド移動ステージ24の移
動スペースAが必要になり、この移動スペースAの分だ
けステージベース20が大型化する。
短縮化が要求されているが、1000m角のサイズの大
型ガラス基板6を1つの顕微鏡ヘッド25で測定するた
めに、測定タクトタイムの短縮には限度がある。測定タ
クトタイムを短縮するために図6に示すように顕微鏡ヘ
ッド25を顕微鏡ヘッド移動ステージ24の水平ビーム
の片面にヘッド先端を対向させて設けることが考えられ
るが、これでも顕微鏡ヘッド移動ステージ24の移動ス
ペースAが必要となり、さらに顕微鏡ヘッド後端がホル
ダ21の外側に移動する移動スペースが新たに必要とな
り、ステージベース20が大型化する。
クトタイムの短縮化、及び装置本体の小型化を図ること
ができる基板検査装置を提供することを目的とする。
置する固定ステージと、この固定ステージ上に載置され
る被検査体を跨いで設けられ、かつ固定ステージに対し
て一方向に移動可能に設けられた門型アームと、この門
型アームの移動方向に対して垂直方向に移動可能に設け
られ、かつ門型アームの移動方向と同一方向に所定の間
隔で配置された少なくとも2つの検査ヘッドとを具備し
たことを特徴とする基板検査装置である。
いて図面を参照して説明する。
って、図1は外観斜視図、図2は側面図である。ステー
ジベース40上には、大型ガラス基板6を載置するステ
ージ(固定ステージ)41が固定して設けられている。
このステージ41には、基板押え部材42が所定箇所に
複数設けられ、大型ガラス基板6を例えば吸着保持する
ものとなっている。又、ステージベース40の前後に
は、ステージ41をステージベース40の上面から所定
距離だけ浮かせるステージ支持部材44が設けられてい
る。
それぞれガイドレール45が設けられている。これらガ
イドレール45上には、門型の検査ヘッド移動ステージ
(門型アーム)46がステージ41を跨いで、かつY方
向に移動可能に設けられている。
ームには、2つの検査ヘッド47、48が検査ヘッド移
動ステージ46の水平ビームを挟んで背中合わせにX方
向に移動可能に設けられている。検査ヘッド47、48
としては、欠陥やパターンを拡大視したり、パターン形
状を計測又はカラーフィルタの分光測光する各種の検査
ヘッドがある。この一実施の形態では、検査ヘッド4
7、48には、それぞれ対物レンズ49と連結用鏡筒5
0を介して各TVカメラ52、53が取り付けられてい
る。
ド移動ステージ46の移動方向(Y方向)に対して垂直
方向(X方向)に移動可能に設けられ、かつ検査ヘッド
移動ステージ46の移動方向と同一方向に水平ビームを
挟んで所定の間隔で配置されている。
間距離Fは、図2に示すように各検査ヘッド47、48
の配列方向において、大型ガラス基板6のサイズDの2
分の1以下に設定される。
ジ41上に保持された大型ガラス基板6の像を結像する
対物レンズ49を含む結像光学系と、大型ガラス基板6
を照明する照明光学系と、大型ガラス基板6の像を観察
する観察系と、大型ガラス基板6にピントを合わせる焦
準装置等が組み込まれている。
(回転レボルバ)と焦準機能(オートフォーカス)とを
有し、照明光学系は落射照明機能を有し、観察系には上
記TVカメラ52、53が備えられている。対物レンズ
49の転換機能と焦準機能とは、電動化され、制御部5
4からリモート制御できる。
ヘッド47、48により観察される大型ガラス基板6の
観察像を撮像してその各画像信号を出力する。これら画
像信号は、制御部54に送られる。
55が設けられ、検査ヘッド移動ステージ46にはXス
ケール56が設けられている。
ール56の位置座標の管理や検査ヘッド移動ステージ4
6、検査ヘッド47、48の移動制御を行なう機能と、
各TVカメラ52、53から出力される各画像信号を入
力し、これら画像信号のうちいずれか一方又は両方の画
像信号を選択(選択手段)してその大型ガラス基板6の
観察像をTVモニタ(モニタ装置)57に表示する機能
とを有する。
ジ46及び検査ヘッド47、48の移動制御を行なって
各検査ヘッド47、48の各観察領域を移動させた場
合、これら観察領域の境界においてその一部が互いにオ
ーバラップさせる機能を有する。
ついて説明する。
テージ41上に大型ガラス基板6が供給されると、複数
の基板押え部材42により位置決めされ、かつステージ
41に対して吸着保持される。
を点灯させ、かつ検査ヘッド移動ステージ46をと検査
ヘッド52、53を図3に示す座標原点位置に移動させ
る。この後に、検査ヘッド移動ステージ46及び検査ヘ
ッド47、48をX−Y方向に移動制御して各検査ヘッ
ド47、48の各観察位置を移動させる。
は、ガイドレール45に沿ってY方向に直線移動すると
共に、各検査ヘッド47、48が検査ヘッド移動ステー
ジ46の水平ビームに沿ってX方向に直線移動する。
4(a)(b)に示すように大型ガラス基板6の全面に対して
それぞれ略2分の1の各ヘッド観察領域P1、P2内、
すなわち、一方の検査ヘッド47の対物レンズ49はヘ
ッド観察領域P1内で移動し、他方の顕微鏡ヘッド48
の対物レンズ49はヘッド観察領域P2内で移動する。
検査ヘッド47、48は、大型ガラス基板6の全面の2
分の1の領域内で移動する。
ージ46及び検査ヘッド47、48の移動制御を行なっ
て各検査ヘッド47、48の光軸(対物レンズ49)を
それぞれ各ヘッド観察領域P1、P2内で移動させた場
合、これらヘッド観察領域P 1、P2の境界において一
部が互いにオーバラップする。
ド47の対物レンズ49により観察されるヘッド観察領
域P1内の大型ガラス基板6の観察像を撮像してその画
像信号を出力する。これと同時に、TVカメラ53は、
顕微鏡ヘッド48の対物レンズ49により観察されるヘ
ッド観察領域P2内の大型ガラス基板6の観察像を撮像
してその画像信号を出力する。これら画像信号は、制御
部54に送られる。
3から出力される各画像信号を入力し、これら画像信号
のうちいずれか一方又は双方の画像信号を選択してその
大型ガラス基板6の観察像をTVモニタ57に表示す
る。なお、制御部54は、各TVカメラ52、53から
出力される各画像信号の両方を入力し、TVモニタ57
の画面上を2分割して各ヘッド観察領域P1、P2の大
型ガラス基板6の観察像を表示することもできる。
大型ガラス基板6上の各欠陥座標データが読み出され、
かかる欠陥部の位置座標をYスケール55及びXスケー
ル56のデータに基づいて求め、検査ヘッド47の光軸
が欠陥部に合致するように、検査ヘッド移動ステージ4
6及び検査ヘッド47を移動制御する。
49の視野内に欠陥部が入り、この欠陥部が対物レンズ
49により拡大され。この像がTVカメラ52により撮
像され、TVモニタ57に表示される。
ャンする場合には、検査ヘッド移動ステージ46及び検
査ヘッド47をX−Y方向に移動させ、同様に両検査ヘ
ッド47、48のTVカメラ52、53で取り込まれた
拡大画像データを入力することも可能である。
対して指示を与えると、検査ヘッド移動ステージ46及
び検査ヘッド47、48は、初期位置に復帰する。そし
て、ステージ41から検査済みの大型ガラス基板6が取
り外され、新たな未検査の大型ガラス基板6がステージ
41上に載置される。
大型ガラス基板6を載置するステージ41と、このステ
ージ41上に載置される大型ガラス基板6を跨いで設け
られ、かつステージ1に対してY方向に移動可能に設け
られた検査ヘッド移動ステージ46と、この検査ヘッド
移動ステージ46の移動方向に対して垂直方向(X方
向)に移動可能に設けられ、かつ検査ヘッド移動ステー
ジ46の移動方向と同一方向に所定の間隔で配置された
2つの検査ヘッド47、48とを備えたので、ステージ
41のスペースに対して各ガイドレール45を設けるス
ペース分程度だけ増やしたスペース内に、検査ヘッド移
動ステージ46及び2つの検査ヘッド47、49を収め
ることができ、装置本体のサイズを極限までコンパクト
化できる。具体的には、図2及び図3に示すように大型
ガラス基板6のY方向のサイズDよりも僅かに大きい装
置本体奥行きサイズSまで縮小できる。
に大型ガラス基板6の幅サイズに検査ヘッド移動ステー
ジ46の支柱幅を加えたよりも僅かに大きい装置本体幅
サイズS2まで縮小できる。
(a)(b)に示すように大型ガラス基板6の全面に対してそ
れぞれ略2分の1の各ヘッド観察領域P1、P2内で移
動すればよいので、検査ヘッド移動ステージ46の上方
向の移動ストロークを2分の1に短くすることができ、
測定タクトタイムを短縮できる。これだけでなく、移動
距離の短縮に加え、検査ヘッド移動ステージ46のの水
平ビームに対する検査ヘッド47、48のバランスが改
善されるので、駆動系への負荷を軽減できると共に高価
なガイドレール45、XYスケール55、56を短くで
き、価格的にも有利になる。
な伸びと共に、基板検査に要する測定タクトタイムの短
縮化、さらには、ユーザからの設備投資額を抑えるため
の装置本体の小型化という要求を全て満足できる。
光軸間距離Fを、大型ガラス基板6のサイズの2分の1
以下に設定し、かつ検査ヘッド47、48を背中合わせ
に配置したことにより、両検査ヘッド47、48が大型
ガラス基板6の外に大きく突出することなく大型ガラス
基板6の全面を確実に観察できる。
れ各ヘッド観察領域P1、P2内で移動させた場合、こ
れらヘッド観察領域P1、P2の境界において一部が互
いにオーバラップさせることで、ヘッド観察領域P1、
P2の境界も確実に検査することができる。
を参照して説明する。なお、図1と同一部分には同一符
号を付してある。
系の構成図である。2つの検査ヘッド47、48は、そ
れぞれ同一構成である。例えば一方の検査ヘッド47を
例にして構成を説明すると、落射用照明60が設けら
れ、この落射用照明60から出力される落射用照明光の
光路上にレンズ61を介してハーフミラー62が設けら
れている。このハーフミラー62の反射光路上には、対
物レンズ63が設けられている。この対物レンズ63か
らハーフミラー62に至り、このハーフミラー62の透
過光路上には、光路折り曲げミラー64が設けられてい
る。他方の検査ヘッド48の構成の説明は、省略する。
路折り曲げミラー64の間には、光路選択ミラー(選択
手段)65が設けられている。この光路選択ミラー65
は、回転することによって各検査ヘッド47、48のう
ちいずれか一方の検査ヘッド47又は48からの像を結
像レンズ66を通して1台のTVカメラ52に反射する
ものである。
テージ46の水平ビームから外れる検査ヘッド47又は
48の一方に上面に設けることができる。
7、48では、それぞれ落射用照明60から出力された
落射用照明光は、レンズ61を介してハーフミラー62
に入射し、このハーフミラー62で反射して対物レンズ
63により大型ガラス基板6の面上に照射される。
対物レンズ63からハーフミラー62に入射し、このハ
ーフミラー62を透過して光路折り曲げミラー64に入
射し、ここで反射して光路選択ミラー65に入射する。
によって各検査ヘッド47、48からの像のうちいずれ
か一方の像を結像レンズ66を通して1台のTVカメラ
52に向って反射する。
ス基板6の面上からの像を撮像してその画像信号を出力
する。
れる画像信号を入力し、この画像信号を画像処理して大
型ガラス基板6の観察像をTVモニタ57に表示する。
選択ミラー65によって一方の検査ヘッド47又は48
からの像が結像レンズ66を通して1台のTVカメラ5
2に入射するので、1台のTVカメラ52を設けるだけ
でよく、さらに装置の構成を簡単化できる。
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。
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。
査ヘッド47、48を設けた場合について説明したが、
2つの検査ヘッド47、48を一対とする複数の検査ヘ
ッドを検査ヘッド移動ステージ46に対して移動可能に
設けることも可能である。例えば2組の検査ヘッドを設
けることにより、1つの検査ヘッドの観察領域が大型ガ
ラス基板6の全面の4分の1に縮小でき、さらに測定タ
クトタイムを短縮できる。
に限らず、フラットパネルディスプレイ(FPD)のガ
ラス基板、カラーフィルタなどの大型ガラス基板の欠陥
検査に適用できる。
板検査に要する測定タクトタイムの短縮化、及び装置本
体の小型化を図ることができる基板検査装置を提供でき
る。
示す外観斜視図。
示す側面図。
おける検査ヘッドの移動を示す図。
おける検査ヘッドでの観察領域を示す図。
を示す構成図。
Claims (5)
- 【請求項1】 被検査体を載置する固定ステージと、 この固定ステージ上に載置される前記被検査体を跨いで
設けられ、かつ前記固定ステージに対して一方向に移動
可能に設けられた門型アームと、 この門型アームの移動方向に対して垂直方向に移動可能
に設けられ、かつ前記門型アームの移動方向と同一方向
に所定の間隔で配置された少なくとも2つの検査ヘッド
と、を具備したことを特徴とする基板検査装置。 - 【請求項2】 2つの前記検査ヘッドのヘッド間距離
は、前記各検査ヘッドの配列方向において前記被検査体
サイズの2分の1以下であ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】 前記各検査ヘッドにそれぞれ取付けられ
た各撮像装置と、 これら撮像装置のいずれか一方又は両方を選択する選択
手段と、 この選択手段により選択された前記撮像装置から出力さ
れる画像信号を入力して前記被検査体の画像を表示する
モニタ装置と、を備えたことを特徴とする請求項1記載
の基板検査装置。 - 【請求項4】 前記各検査ヘッドの各観察像を選択する
選択手段と、 この選択手段により選択された前記観察像を撮像する撮
像手段と、 この選択手段により選択された前記撮像装置から出力さ
れる画像信号を入力して前記被検査体の画像を表示する
モニタ装置と、を備えたことを特徴とする請求項1記載
の基板検査装置。 - 【請求項5】 前記各検査ヘッドをそれぞれ移動したと
きの前記被検査体に対する各観察領域は、互いに一部の
観察領域がオーバラップすることを特徴とする請求項1
記載の基板検査装置。
Priority Applications (5)
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