【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば微細なデバイスパターンが形成された液晶表示パネル（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の検査に用いられる検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示パネルは、パネルに微細なデバイスパターンを形成することにより作製される。ところで、このようなデバイスパターンを形成する際に、パネル上に塵埃等が付着したり、傷が付いたりして、欠陥が生じることがある。このような欠陥が生じたパネルは、不良デバイスとなり、歩留まりを低下させる。したがって、製造ラインの歩留まりを高い水準で安定させるためには、塵埃や傷等によって発生する欠陥を早期に発見し、その原因を突き止め、製造設備や製造プロセスに対して有効な対策を講じることが望ましい。そこで、欠陥が発見された場合には、検査装置を用いて、その欠陥が何であるかを調べて分類分けを行い、その欠陥の原因となった設備やプロセスを特定するようにしている。ここで、欠陥が何であるかを調べる検査装置は、いわば光学顕微鏡のようなものであり、欠陥を拡大して見ることで、その欠陥が何であるかを識別するようにしている。
【０００３】
例えば図５に示す検査装置１００は、被検査物である液晶表示パネル１０１が載置される検査用ステージ１０２と、検査用ステージ１０２の上方に位置して、液晶表示パネル１０１の拡大された像を撮像する光学ユニット１０３とを備えている。
【０００４】
検査用ステージ１０２は、液晶表示パネル１０１が載置される載置面と、液晶表示パネル１０１を載置面に対して水平且つ互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるＸステージ１０４及びＹステージ１０５と、液晶表示パネル１０１を載置面に対して鉛直なＺ軸方向に移動させるＺステージ１０６とを有し、ベース１０７上に、Ｙステージ１０５、Ｘステージ１０４及びＺステージ１０６の順で積み重ねられた状態で支持されている。そして、この検査用ステージ１０２は、Ｘステージ１０４及びＹステージ１０５により液晶表示パネル１０１を水平方向に移動操作することによって、液晶表示パネル１０１を所定の検査対象位置へと導くと共に、Ｚステージ１０４により液晶表示パネル１０１を鉛直方向に移動操作することによって、液晶表示パネル１０１の光学ユニット１０３に対する高さ調整を行う。
【０００５】
光学ユニット１０３は、コラム１０８を介してベース１０７に支持されており、検査用ステージ１０２の載置面上に載置された液晶表示パネル１０１に対して照明光を照射しながら、対物レンズにより拡大された液晶表示パネル１０１の像をＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）カメラにより撮像する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した検査装置１００では、被検査物となる液晶表示パネル１０１が大きくなると、検査範囲も広がることから、液晶表示パネル１０１を操作するＸステージ１０４及びＹステージ１０５の移動量も大きくしなければならない。このため、検査装置１００では、液晶表示パネル１０１等の大型化が進む被検査物に対しては、それに対応してＸステージ１０４及びＹステージ１０５を大きくしなければならず、装置本体を小型化することが非常に困難であるといった問題があった。
【０００７】
例えば図６に示す検査装置２００のように、上述した検査装置１００のＸステージ１０４をコラム１０８上に配置することによって、光学ユニット１０３をＸ軸方向に移動可能とし、装置本体を小さくすることも考えられる。
【０００８】
しかしながら、これら検査装置１００，２００では、Ｘステージ１０４及びＹステージ１０５の移動量が大きくなると、液晶表示パネル１０１を所定の検査対象位置に正確に位置決めすることが困難となり、検査結果に誤差が生じることによって、液晶表示パネル１０１を高分解能で検査することができなくなるといった問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、被検査物が大きくなる場合でも、装置本体の小型化を可能とすると共に、被検査物を所定の検査対象位置に適切に位置決めすることによって、被検査物を高分解能で検査することを可能とした検査装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明に係る検査装置は、被検査物が載置される載置面と、被検査物を載置面に対して鉛直な方向に移動させる鉛直ステージと、被検査物を載置面と平行な面内で回転させる回転ステージとを有する検査用ステージと、検査用ステージの上方に位置して、載置面上に載置された被検査物に対して照明光を照射する照明手段と、照明手段からの照明光により照明された被検査物の像を拡大する対物レンズと、対物レンズにより拡大された被検査物の像を撮像する撮像手段とを有する光学ユニットと、検査用ステージ及び／又は光学ユニットを載置面に対して水平な方向に移動させる移動手段とを備えることを特徴としている。
【００１１】
以上のように、本発明に係る検査装置では、被検査物を所定の検査対象位置に導く際に、回転ステージの回転により載置面上に載置された被検査物の向きを切り換えることで、移動手段による検査用ステージ及び／又は光学ユニットの水平方向の移動量を小さくすることができ、装置本体を小型化することができる。
【００１２】
また、本発明に係る検査装置は、更に検査用ステージ及び／又は上記光学ユニットを載置面に対して水平な方向に微小移動させ、回転ステージの回転により生じた被検査物の位置決め誤差を補正する補正手段を備えた構成としてもよい。
【００１３】
この場合、補正手段が検査用ステージ及び／又は光学ユニットを載置面に対して水平な方向に微小移動させ、回転ステージの回転により生じた被検査物の位置決め誤差を補正することから、被検査物を所定の検査対象位置に高精度に位置決めすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した検査装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１に示すように、本発明を適用した検査装置１は、所定のデバイスパターンが形成された液晶表示パネル２の検査を行うためのものであり、液晶表示パネル２に形成されたデバイスパターンに欠陥が発見された場合に、その欠陥が何であるかを調べて分類分けを行うものである。
【００１６】
この検査装置１は、液晶表示パネル２の検査を行う環境をクリーンに保つためのクリーンユニットを備えている。
【００１７】
このクリーンユニットは、ステンレス鋼板等が折り曲げ加工され、中空の箱状に形成されたクリーンボックス３と、このクリーンボックス３の上部に一体に設けられたクリーンエアユニット（図示せず）とを有し、クリーンボックス３には、所定の箇所に開閉扉４が設けられており、この開閉扉４を通して検査者が液晶表示パネル２を出し入れすることが可能となっている。また、このクリーンボックス３には、窓部５が設けられており、この窓部５を通して検査者が内部を視認することが可能となっている。
【００１８】
クリーンエアユニットは、クリーンボックス３内に清浄な空気を供給するためのものであり、送風機により送風される空気中の塵埃等を高性能エアフィルタによって除去することによって、清浄な空気をクリーンボックス３の内部に供給することが可能となっている。また、クリーンボックス３は、支持脚（図示せず。）によって床板上に支持されており、その下端部が開放された構造となっている。このため、クリーンエアユニットからクリーンボックス３内に供給された空気は、主にクリーンボックス３の下端部からクリーンボックス３の外部に排出されることになる。したがって、このクリーンユニットでは、クリーンエアユニットからクリーンボックス３内に清浄な空気を常時供給し、気流となってクリーンボックス３内を循環した空気をクリーンボックス３の外部へと排出することが可能となっている。また、このクリーンユニットでは、クリーンボックス３内で発生した塵埃等を気流に乗せてクリーンボックス３の外部へと排出することが可能であり、クリーンボックス３の内部環境を非常に高いクリーン度に保つことが可能である。さらに、クリーンボックス３は、外部から塵埃等を含んだ空気が内部に進入することを防止するために、内部の気圧が常に陽圧に保たれた状態となっている。
【００１９】
以上のように、この検査装置１では、高いクリーン度に保たれたクリーンボックス３の内部で液晶表示パネル２の検査を行うことが可能であり、検査時に液晶表示パネル２に塵埃等が付着して適切な検査が阻害されるといった不都合を有効に回避することが可能となっている。
【００２０】
検査装置１は、図１及び図２に示すように、このようにクリーン度が高められたクリーンボックス３の内部に、液晶表示パネル２の検査を行うための装置本体６を備えている。
【００２１】
この装置本体６は、液晶表示パネル２が載置される検査用ステージ７と、検査用ステージ７の上方に位置して、液晶表示パネル２の拡大された像を撮像する光学ユニット８とを備え、これらが支持台９上に支持された構造となっている。なお、支持台９は、クリーンボックス３とは独立に床板上に支持されている。
【００２２】
検査用ステージ７は、被検査物である液晶表示パネル２が載置されると共に、この液晶表示パネル２を所定の検査対象位置へと移動させるものであり、支持台９上に除振台１０を介して支持されている。
【００２３】
除振台１０は、床からの振動や、検査用ステージ７を移動操作した際に生じる振動等を抑制するためのものであり、検査用ステージ７が設置される石定盤１０ａと、この石定盤１０ａの四方を支える複数の可動脚部１０ｂとを有している。そして、この除振台１０は、振動が生じたときにその振動を検知して可動脚部１０ｂを駆動し、石定盤１０ａ及び検査用ステージ７の振動を速やかに打ち消すようにしている。
【００２４】
このように、検査装置１では、支持台９上に除振台１０を介して検査用ステージ７が支持されることによって、検査用ステージ７に僅かな振動が生じた場合であっても、この振動を速やかに打ち消し、振動の影響を受けることなく、後述する紫外光を用いた高分解能での検査を行うことが可能となっている。なお、除振台１０上に検査用ステージ７を安定的に設置させるには、除振台１０の重心がある程度低い位置にあることが望ましい。また、検査用ステージ７を移動操作した際に生じる振動等は、事前にある程度予測することが可能である。したがって、この検査装置１では、検査用ステージ７を移動操作した際に生じる振動等を事前に予測して除振台１０を動作させることで、検査用ステージ７に生じる振動を未然に防止することが可能となっている。
【００２５】
検査用ステージ７は、石定盤１０ａ上に設置されたθステージ１１と、このθステージ１１上に設置されたＹステージ１２と、このＹステージ１２上に設置されたＺステージ１３とを有し、このＺステージ１３上に液晶表示パネル２が載置される載置面７ａが設けられている。
【００２６】
θステージ１１は、液晶表示パネル２を載置面７ａと平行な面内において３６０゜の角度範囲で回転させる回転ステージであり、検査時に、液晶表示パネル２を回転させることによって、液晶表示パネル２の向きを切り換える。
【００２７】
Ｙステージ１２は、液晶表示パネル２を載置面７ａに対して水平方向（ここでは、Ｙ軸方向）に微小移動させる水平ステージであり、補正手段として検査時に、液晶表示パネル２をＹ軸方向に微小移動させることで、θステージ１１の回転により生じた液晶表示パネル２の位置決め誤差を補正する。なお、Ｙステージ１２の移動量は、０．１ｍｍ程度である。
【００２８】
Ｚステージ１３は、液晶表示パネル２を載置面７ａに対して鉛直なＺ軸方向に移動させる鉛直ステージであり、検査時に、光学ユニット８に対して液晶表示パネル２の検査面が適切な高さとなるように、この検査用ステージ７の高さを調整する。なお、Ｚステージ１３の移動量は、±２．５ｍｍ程度である。
【００２９】
したがって、この検査用ステージ７では、載置面７ａ上に載置された液晶表示パネル２を所定の位置、向き及び高さとなるように、移動操作することが可能となっている。なお、検査用ステージ７では、上記Ｙステージ１２を後述するコラム１５上に設置することによって、光学ユニット８を載置面７ａに対して水平方向（Ｙ軸方向）に微小移動させる構成としてもよい。
【００３０】
光学ユニット８は、Ｘステージ１４上に設置されており、このＸステージ１４は、除振台１０にコラム１５を介して支持されている。
【００３１】
Ｘステージ１４は、液晶表示パネル２を検査用ステージ７の載置面７ａに対して水平且つ上記Ｙステージ１２の移動方向と直交するＸ軸方向に移動させる水平ステージであり、移動手段として検査時に、光学ユニット８をＸ軸方向に移動させることで、液晶表示パネル２を所定の検査対象位置へと導く。
【００３２】
コラム１５は、Ｘステージ１４が設置される支持盤１５ａと、この支持盤１５ａの四方を支える複数の固定脚部１５ｂとを有し、複数の固定脚部１５ｂにより支持された支持盤１５ａの下方には、検査用ステージ７が配置されている。
【００３３】
光学ユニット８は、図３に示すように、所定の検査対象位置へと導かれた液晶表示パネル２を、可視光を用いて低分解能で撮像するための第１の撮像光学系８ａと、紫外光を用いて高分解能で撮像するための第２の撮像光学系８ｂとを有している。
【００３４】
第１の撮像光学系８ａは、光源となるハロゲンランプ１６と、このハロゲンランプ１６から出射された可視光を検査用ステージ７の載置面７ａ上に載置された液晶表示パネル２に照射するための可視光用光学系１７と、この可視光用光学系１７により照射された液晶表示パネル２の像を拡大する可視光用対物レンズ１８と、この可視光用対物レンズ１８により拡大された液晶表示パネルの像を撮像する撮像手段である可視光用ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）カメラ１９とを有している。
【００３５】
そして、この第１の撮像光学系８ａでは、ハロゲンランプ１６からの可視光が光ファイバ２０によって可視光用光学系１７へと導かれる。可視光用光学系１７へと導かれた可視光は、２つのレンズ２１ａ，２１ｂを透過してハーフミラー２２に入射する。そして、ハーフミラー２２に入射した可視光は、ハーフミラー２２によって可視光用対物レンズ１８へ向けて反射され、可視光用対物レンズ１８を介して液晶表示パネル２に照射される。これにより、液晶表示パネル２が可視光により照明される。そして、可視光により照明された液晶表示パネル２の像は、可視光用対物レンズ１８により拡大され、ハーフミラー２２及び撮像用レンズ２３を透過して、可視光用ＣＣＤカメラ１９により撮像される。すなわち、可視光により照明された液晶表示パネル２からの反射光が、可視光用対物レンズ１８、ハーフミラー２２及び撮像用レンズ２３を介して可視光用ＣＣＤカメラ１９に入射し、この可視光用ＣＣＤカメラ１９によって液晶表示パネル２の拡大像が撮像される。そして、可視光用ＣＣＤカメラ１９によって撮像された液晶表示パネル２は、後述する画像処理用コンピュータ６０へと送られる。
【００３６】
第２の撮像光学系８ｂは、上述したハロゲンランプ１６よりも短波長の光源となる紫外光レーザ光源２４と、この紫外光レーザ光源２４から出射された紫外光を検査用ステージ７の載置面７ａ上に載置された液晶表示パネル２に照射するための紫外光用光学系２５と、この紫外光用光学系２５により照射された液晶表示パネル２の像を拡大する紫外光用対物レンズ２６と、この紫外光用対物レンズ２６により拡大された液晶表示パネル２の像を撮像する撮像手段である紫外光用ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）カメラ２７とを有している。
【００３７】
そして、この第２の撮像光学系８ｂでは、紫外光レーザ光源２４からの紫外光は、光ファイバ２８によって紫外光用光学系２５へ導かれる。紫外光用光学系２５へと導かれた紫外光は、先ず、２つのレンズ２９ａ，２９ｂを透過してハーフミラー３０に入射する。そして、ハーフミラー３０に入射した可視光は、ハーフミラー３０によって紫外光用対物レンズ２６へ向けて反射され、紫外光用対物レンズ２６を介して液晶表示パネル２に照射される。これにより、液晶表示パネル２が紫外光により照明される。そして、紫外光により照明された液晶表示パネル２の像は、紫外光用対物レンズ２６により拡大され、ハーフミラー３０及び撮像用レンズ３１を透過して、紫外光用ＣＣＤカメラ２７により撮像される。すなわち、紫外光により照明された液晶表示パネル２からの反射光が、紫外光用対物レンズ２６、ハーフミラー３０及び撮像用レンズ３１を介して紫外光用ＣＣＤカメラ２７に入射し、この紫外光用ＣＣＤカメラ２７によって液晶表示パネル２の拡大像が撮像される。そして、紫外光用ＣＣＤカメラ２７によって撮像された液晶表示パネル２の画像は、後述する画像処理用コンピュータ６０へと送られる。
【００３８】
また、検査装置１は、図１に示すように、装置本体６を操作するためのコンピュータ等が配置される外部ユニット５０を備えている。
【００３９】
この外部ユニットは、クリーンボックス３の外部に設置されており、液晶表示パネル２を撮像した画像等を表示するための表示装置５１や、検査時の各種条件等を表示するための表示装置５２、装置本体６への指示入力等を行うための入力装置５３等を備えている。そして、液晶表示パネル２の検査を行う検査者は、外部ユニット５０の表示装置５１，５２を見ながら、入力装置５３から必要な指示を入力して液晶表示パネル２の検査を行う。
【００４０】
ここで、検査装置１の回路構成について、図４に示すブロック図を参照しながら説明する。
【００４１】
外部ユニット５０は、表示装置５１及び入力装置５３ａが接続された画像処理用コンピュータ６０と、表示装置５２及び入力装置５３ｂが接続された制御用コンピュータ６１とを有している。また、画像処理用コンピュータ６０と制御用コンピュータ６１とは、それぞれに設けられたメモリリンクインターフェース６０ａ，６１ａを介して互いに接続されており、これらメモリリンクインターフェース６０ａ，６１ａを介してデータのやり取りが可能となっている。なお、画像処理用コンピュータ６０に接続された入力装置５３ａと、制御用コンピュータ６１に接続された入力装置５３ｂとは、同じ入力装置５３であり、画像処理用コンピュータ６０及び制御用コンピュータ６１に対して入力が可能となっている。
【００４２】
画像処理用コンピュータ６０は、液晶表示パネル２を検査するときに、画像処理手段として、上述した光学ユニット８のＣＣＤカメラ１９，２７により撮像した液晶表示パネル２の画像を取り込んで処理するコンピュータである。このため、画像処理用コンピュータ６０は、画像取込インターフェース６０ｂ，６０ｃを介してＣＣＤカメラ１９，２７と接続されている。また、この画像処理用コンピュータ６０に接続された入力装置５３ａは、ＣＣＤカメラ１９，２７から取り込んだ画像の解析等に必要な指示を画像処理用コンピュータ６０に対して入力するためのものであり、例えばマウス等のポインティングデバイスやキーボード等からなる。また、この画像処理用コンピュータ６０に接続された表示装置５１は、ＣＣＤカメラ１９，２７から取り込んだ画像の解析結果等を表示するためのものであり、例えばＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ等からなる。
【００４３】
制御用コンピュータ６１は、液晶表示パネル２を検査するときに、制御手段として、上述した検査用ステージ７、光学ユニット８及びクリーンエアユニットの送風機等を制御するためのコンピュータである。このため、制御用コンピュータ６１は、風量制御インターフェース６１ｂを介してクリーンエアユニットの送風機と接続されている。また、制御用コンピュータ６１は、ステージ制御インターフェース６１ｃを介して検査用ステージ７のθステージ１１、Ｙステージ１２及びＺステージ１３とそれぞれ接続されている。また、制御用コンピュータ６１は、光源制御インターフェース６１ｄを介してハロゲンランプ１６及び紫外光レーザ光源２４とそれぞれ接続されている。また、制御用コンピュータ６１は、オートフォーカス制御インターフェース６１ｅを介して後述するオートフォーカス制御部３２，３３とそれぞれ接続されている。
【００４４】
また、この制御用コンピュータ６１に接続された入力装置５３ｂは、検査用ステージ７、光学ユニット８及びクリーンエアユニットの送風機等を制御するのに必要な指示を制御用コンピュータ６１に対して入力するためのものであり、例えばマウス等のポインティングデバイスやキーボード等からなる。また、この制御用コンピュータ６１に接続された表示装置５２は、液晶表示パネル２の検査時の各種条件等を表示するためのものであり、例えばＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ等からなる。
【００４５】
また、この検査装置１では、制御用コンピュータ６１から風量制御インターフェース６１ｂを介して、クリーンエアユニットの送風機に制御信号が送られると、この制御信号に基づいて送風機の回転数の制御やＯＮ／ＯＦＦの切り替え等が行われる。
【００４６】
また、この検査装置１では、制御用コンピュータ６１からステージ制御インターフェース６１ｃを介して制御信号が送られると、この制御信号に基づいてθステージ１１、Ｙステージ１２及びＺステージ１３が動作し、載置面７ａ上に載置された液晶表示パネル２を所定の位置、向き及び高さとなるように、検査用ステージ７を駆動制御する。
【００４７】
また、この検査装置１では、制御用コンピュータ６１から光源制御インターフェース６１ｄを介してハロゲンランプ１６又は紫外光レーザ光源２４に制御信号が送られると、この制御信号に基づいてハロゲンランプ１６又は紫外光レーザ光源２４の点灯／消灯の駆動制御が行われる。
【００４８】
また、上述した光学ユニット８には、液晶表示パネル２に対する可視光用対物レンズ１８の自動焦点位置合わせを行うための可視光用オートフォーカス制御部３２が設けられている。この可視光用オートフォーカス制御部３２は、制御用コンピュータ６１からオートフォーカス制御インターフェース６１ｅを介して送られる制御信号に基づいて、可視光用対物レンズ１８又はＺステージ１３を駆動制御する。具体的には、可視光用対物レンズ１８と液晶表示パネル２の間隔が可視光用対物レンズ１８の焦点距離に一致しているか否かを検出し、一致していない場合には、液晶表示パネル２の検査対象面が可視光用対物レンズ１８の焦点面に一致するように、可視光用対物レンズ１８又はＺステージ１３を駆動制御する。
【００４９】
また、上述した光学ユニット８には、液晶表示パネル２に対する紫外光用対物レンズ２６の自動焦点位置合わせを行うための紫外光用オートフォーカス制御部３３が設けられている。この紫外光用オートフォーカス制御部３３は、制御用コンピュータ６１からオートフォーカス制御インターフェース６１ｅを介して送られる制御信号に基づいて、紫外光用対物レンズ２６又はＺステージ１３を駆動制御する。具体的には、紫外光用対物レンズ２６と液晶表示パネル２の間隔が紫外光用対物レンズ２６の焦点距離に一致しているか否かを検出し、一致していない場合には、液晶表示パネル２の検査対象面が紫外光用対物レンズ２６の焦点面に一致するように、紫外光用対物レンズ２６又はＺステージ１３を駆動制御する。
【００５０】
以上のように構成される検査装置１では、可視光にて液晶表示パネル２の画像を撮像する際に、ハロゲンランプ１６を点灯させ、このハロゲンランプ１６からの可視光を、可視光用光学系１７及び可視光用対物レンズ１８を介して液晶表示パネル２に照射し、液晶表示パネル２を照明する。そして、この可視光により照明された液晶表示パネル２の像を可視光用対物レンズ１８により拡大し、その拡大像を可視光用ＣＣＤカメラ１９により撮像する。そして、可視光用ＣＣＤカメラ１９により撮像された液晶表示パネル２の画像は、画像取込インターフェース６０ｂを介して画像処理用コンピュータ６０に取り込まれる。
【００５１】
一方、紫外光にて液晶表示パネル２の画像を撮像する際には、紫外光レーザ光源２４を点灯させ、この紫外光レーザ光源２４からの紫外光を、紫外光用光学系２５及び紫外光用対物レンズ２６を介して液晶表示パネル２に照射し、液晶表示パネル２を照明する。そして、紫外光により照明された液晶表示パネル２の像を紫外光用対物レンズ２６により拡大し、その拡大像を紫外光用ＣＣＤカメラ２７により撮像する。そして、紫外光用ＣＣＤカメラ２７により撮像された液晶表示パネル２の画像は、画像取込インターフェース６０ｃを介して画像処理用コンピュータ６０に取り込まれる。
【００５２】
そして、この検査装置１では、上述したＣＣＤカメラ１９，２７により撮像された液晶表示パネル２の画像を、画像処理用コンピュータ６０で処理して解析することにより、液晶表示パネル２の検査が行われる。
【００５３】
具体的には、可視光用ＣＣＤカメラ１９により撮像された画像を処理して解析することで低分解能にて液晶表示パネル２の検査を行い、可視光での欠陥の検出や分類分けができなかった場合に、紫外光用ＣＣＤカメラ２７により撮像された画像を処理して解析することで高分解能にて液晶表示パネル２の検査を行う。これにより、可視光だけを用いて欠陥の検出や分類分けを行う場合に比べて、より微細な欠陥の検出や分類分けを行うことができる。
【００５４】
ただし、可視光を用いて低分解能にて撮像した方が、一度に撮像できる領域が広いので、欠陥が十分に大きい場合には、可視光を用いて低分解能にて液晶表示パネル２の検査を行った方が効率が良い。したがって、最初から紫外光を用いて欠陥の検査や分類分けを行うのではなく、上述のように、最初に可視光を用いて欠陥の検査や分類分けを行うようにすることで、より効率良く液晶表示パネル２の検査を行うことができる。
【００５５】
また、液晶表示パネル２の欠陥が引っ掻き傷のように色情報が無く凹凸だけからなる場合には、可干渉性を持たない光では、その欠陥を見ることは殆どできない。これに対して、レーザ光のように可干渉性に優れた光を用いた場合には、引っ掻き傷のように色情報が無く凹凸だけからなる欠陥であっても、凹凸の段差近辺で光が干渉することにより、当該欠陥をはっきりと見ることができる。
【００５６】
したがって、この検査装置１では、紫外光の光源として紫外域のレーザ光を出射する紫外光レーザ光源２４を用いることによって、引っ掻き傷のように色情報が無く凹凸だけからなる欠陥であっても、欠陥をはっきりと検出することが可能である。すなわち、この検査装置１では、ハロゲンランプ１６からの可視光（インコヒーレント光）では検出が困難な位相情報を、紫外光レーザ光源２４からの紫外光レーザ（コヒーレント光）を用いて、容易に検出することが可能である。
【００５７】
なお、紫外光レーザ光源２４には、波長が２６６ｎｍ程度の紫外光レーザを出射するものを用いることが好ましい。波長が２６６ｎｍ程度の紫外光レーザは、ＹＡＧレーザの４倍波として得られる。また、レーザ光源としては、発振波長が１９６ｎｍ程度のものも開発されており、そのようなレーザ光源を上記紫外光レーザ光源２４として用いてもよい。また、紫外光用対物レンズ２６の開口数ＮＡは、大きい方が好ましく、例えば０．９以上とする。このように、紫外光用対物レンズ２６として、開口数ＮＡの大きなレンズを用いることで、より微細な欠陥の検出が可能となる。
【００５８】
ところで、上述した検査装置１では、θステージ１１が３６０゜の角度範囲で回転することによって、載置面７ａ上に載置された液晶表示パネル２の向きを切り換えること可能である。
【００５９】
したがって、この検査装置１では、従来の検査装置１００，２００のように、Ｘステージ１０４及びＹステージ１０５を液晶表示パネル２の基板サイズに応じた距離だけＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる必要がなく、θステージ１１の回転により液晶表示パネル２の向きを切り換えながら、Ｘステージ１４を液晶表示パネル２の中心部と最外周部とを結ぶ距離、すなわち液晶表示パネル２の対角距離の略半分だけＸ軸方向に移動させることによって、液晶表示パネル２を所定の検査対象位置へと導くことが可能である。
【００６０】
例えば、液晶表示パネル２の基板サイズを１０００（ｍｍ）×１０００（ｍｍ）とすると、従来の検査装置１００，２００では、Ｘステージ１０４及びＹステージ１０５を液晶表示パネル２の基板サイズに応じた距離、すなわちＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ１０００ｍｍずつ移動させる必要があった。
【００６１】
この場合、装置本体が大きくなることによって、製造コストが嵩むだけでなく、装置本体の高さ方向の寸法が増加することによって、重心が高くなり、横揺れ等も発生しやすくなってしまう。
【００６２】
これに対して、本発明を適用した検査装置１では、Ｘステージ１４を液晶表示パネル２の対角距離の略半分、すなわちＸ軸方向に約７０７ｍｍだけ移動させればよく、θステージ１１の回転操作と組み合わせることで、液晶表示パネル２の全域に亘って検査を行うことが可能である。
【００６３】
したがって、この検査装置１では、液晶表示パネル２の検査範囲に対するＸステージ１４の移動量を小さくすることが可能であり、装置本体６を小型化すると共に、製造コストを低減することが可能である。また、この検査装置１では、装置本体６の高さ方向の寸法を抑制し、装置本体６の重心を下げることによって、横揺れ等の発生を防ぐことが可能である。さらに、この検査装置１では、装置本体６の高さ方向の寸法を抑制することで、上述したクリーンボックス３の下端部に向かう空気の流れを良好なものとし、このクリーンボックス３の内部を非常に高いクリーン度に保つことが可能である。
【００６４】
また、この検査装置１では、Ｙステージ１２が検査用ステージ７をＹ軸方向に微小移動させることによって、θステージ１１の回転により生じた液晶表示パネル２の位置決め誤差を補正し、この液晶表示パネル２を所定の検査対象位置に高精度に位置決めすることが可能である。
【００６５】
ここで、θステージ１１の回転により生じた液晶表示パネル２の位置決め誤差を補正する際には、倍率の異なる可視光用対物レンズ１８と紫外光用対物レンズ２６とのうち、倍率の低い可視光用対物レンズ１８を選択し、広い視野にて液晶表示パネル２の画像を観察しながら、Ｙステージ１２をＹ軸方向に微小移動させ、液晶表示パネル２を所定の検査対象位置に位置決めすることが好ましい。これにより、紫外光を用いた高分解能での検査を行う場合でも、液晶表示パネル２を所定の検査対象位置へと適切に導くことが可能である。
【００６６】
この検査装置１では、液晶表示パネル２の位置決め誤差を補正する補正方法として、例えば、θステージ１１の回転操作とＸステージ１４の水平操作とにより液晶表示パネル２を所定の検査対象位置へと導いた後に、液晶表示パネル２の画像を観察しながら、検査者が手動によりＹステージ１２を微小移動させることによって、液晶表示パネル２を所定の検査対象位置に位置決めする方法が適用される。
【００６７】
また、この検査装置１では、上述した補正方法に限定されず、液晶表示パネル２の画像をデジタル座標に置き換えて、θステージ１１の回転操作とＸステージ１４の水平操作とにより液晶表示パネル２を所定の検査対象位置へと導いた後に、液晶表示パネル２が指定された座標位置（検査対象位置）に位置決めされるように、制御用コンピュータ６１からステージ制御インターフェース６１ｃを介して送られる制御信号に基づいて、Ｙステージ１２の微小移動を駆動制御する方法を適用することも可能である。
【００６８】
さらに、この検査装置１では、光学ユニット８側に液晶表示パネル２の位置を検出するセンサを設けて、θステージ１１の回転操作とＸステージ１４の水平操作とにより液晶表示パネル２を所定の検査対象位置へと導いた後に、センサが液晶表示パネル２の位置を検出し、このセンサによる検出結果に基づいて、制御用コンピュータ６１からステージ制御インターフェース６１ｃを介して送られる制御信号によりＹステージ１２を微小移動させ、液晶表示パネル２を所定の検査対象位置に位置決めする方法を適用することも可能である。
【００６９】
なお、このようなθステージ１１の回転により生じた液晶表示パネル２の位置決め誤差を補正する補正手段としては、上述した検査用ステージ７を水平方向に微小移動させる構成に限定されず、光学ユニット８を水平方向に微小移動させる構成、或いは検査用ステージ７及び光学ユニット８を水平方向に微小移動させる構成としてもよい。
【００７０】
以上のように、この検査装置１では、被検査物である液晶表示パネル２が大型化した場合であっても、装置本体６を小型化することが可能であり、液晶表示パネル２を所定の検査対象位置に高精度に位置決めすることによって、液晶表示パネル２を高分解能で検査することが可能である。
【００７１】
なお、本発明を適用した検査装置１は、上述した液晶表示パネル２の欠陥が何であるかを調べる場合に限らず、液晶表示パネルの欠陥識別以外の用途にも使用可能であり、特に大型化が進む被検査物を検査するのに好適なものである。
【００７２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、被検査物が大きくなる場合でも、装置本体の小型化が可能であると共に、被検査物を所定の検査対象位置に適切に位置決めすることによって、被検査物を高分解能で検査することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した検査装置の一構成例を示す斜視図である。
【図２】上記検査装置を構成する装置本体を示す斜視図である。
【図３】上記検査装置を構成する光学ユニットを示す模式図である。
【図４】上記検査装置の内部構成を示すブロック図である。
【図５】従来の検査装置の一構成例を示す斜視図である。
【図６】従来の検査装置の別の構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 検査装置、２ 液晶表示パネル、３ クリーンボックス、４ 開閉扉、６装置本体、７ 検査用ステージ、７ａ 載置面、８ 光学ユニット、８ａ 第１の撮像光学系、８ｂ 第２の撮像光学系、１１ θステージ（回転ステージ）、１２ Ｙステージ（補正手段）、１３ Ｚステージ（鉛直ステージ）、１４ Ｘステージ（移動手段）、１５ コラム、１６ ハロゲンランプ、１７ 可視光用光学系、１８ 可視光用対物レンズ、１９ 可視光用ＣＣＤカメラ、２４ 紫外光レーザ光源、２５ 紫外光用光学系、２６ 紫外光用対物レンズ、２７ 紫外光用ＣＣＤカメラ、３２ 可視光用オートフォーカス制御部、３３ 紫外光用オートフォーカス制御部、５０ 外部ユニット、５１，５２ 表示装置、５３ 入力装置、６０ 画像処理用コンピュータ、６１ 制御用コンピュータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inspection apparatus used for inspection of, for example, a liquid crystal display panel (LCD: Liquid Crystal Display) on which a fine device pattern is formed.
[0002]
[Prior art]
A liquid crystal display panel is manufactured by forming a fine device pattern on the panel. By the way, when such a device pattern is formed, a defect may occur due to dust or the like adhering to the panel or being scratched. A panel having such a defect becomes a defective device and lowers the yield. Therefore, in order to stabilize the production line yield at a high level, it is necessary to detect defects caused by dust and scratches at an early stage, identify the cause, and take effective measures for manufacturing equipment and manufacturing processes. desirable. Therefore, when a defect is found, an inspection device is used to check what the defect is, classify it, and identify the equipment or process that caused the defect. Here, the inspection device for examining what the defect is is like an optical microscope, and the defect is identified by looking at the defect in an enlarged manner.
[0003]
For example, an inspection apparatus 100 shown in FIG. 5 includes an inspection stage 102 on which a liquid crystal display panel 101 to be inspected is placed, and an enlarged image of the liquid crystal display panel 101 positioned above the inspection stage 102. And an optical unit 103 for imaging the image.
[0004]
The inspection stage 102 includes a mounting surface on which the liquid crystal display panel 101 is mounted, an X stage 104 for moving the liquid crystal display panel 101 in the X-axis direction and the Y-axis direction that are horizontal and orthogonal to the mounting surface. It has a Y stage 105 and a Z stage 106 for moving the liquid crystal display panel 101 in a Z-axis direction perpendicular to the mounting surface, and a Y stage 105, an X stage 104, and a Z stage 106 are arranged on a base 107 in this order. It is supported in a stacked state. The inspection stage 102 guides the liquid crystal display panel 101 to a predetermined inspection target position by moving the liquid crystal display panel 101 in the horizontal direction by the X stage 104 and the Y stage 105, and the Z stage 104 By moving the liquid crystal display panel 101 in the vertical direction, the height of the liquid crystal display panel 101 with respect to the optical unit 103 is adjusted.
[0005]
The optical unit 103 is supported by a base 107 via a column 108, and is enlarged by an objective lens while irradiating the liquid crystal display panel 101 mounted on the mounting surface of the inspection stage 102 with illumination light. The image of the liquid crystal display panel 101 is picked up by a charge-coupled device (CCD) camera.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the inspection apparatus 100 described above, when the size of the liquid crystal display panel 101 to be inspected increases, the inspection range also increases. Must. For this reason, in the inspection apparatus 100, for an object to be inspected such as the liquid crystal display panel 101 which is increasing in size, the X stage 104 and the Y stage 105 must be correspondingly enlarged, and the apparatus body is reduced in size. There was a problem that it was very difficult to do.
[0007]
For example, as in the inspection apparatus 200 shown in FIG. 6, by disposing the X stage 104 of the above-described inspection apparatus 100 on the column 108, the optical unit 103 can be moved in the X-axis direction, and the apparatus main body can be made smaller. Conceivable.
[0008]
However, in the inspection apparatuses 100 and 200, when the movement amount of the X stage 104 and the Y stage 105 increases, it becomes difficult to accurately position the liquid crystal display panel 101 at a predetermined inspection target position, and an error occurs in the inspection result. As a result, there is a problem that the liquid crystal display panel 101 cannot be inspected with high resolution.
[0009]
Therefore, the present invention has been proposed in view of such a conventional situation. Even when an object to be inspected becomes large, it is possible to reduce the size of the apparatus main body and to make the object to be inspected a predetermined object to be inspected. It is an object of the present invention to provide an inspection apparatus capable of inspecting an object to be inspected at a high resolution by appropriately positioning the position.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, an inspection apparatus according to the present invention includes a mounting surface on which an inspection object is mounted, a vertical stage for moving the inspection object in a direction perpendicular to the mounting surface, and An inspection stage having a rotating stage for rotating the inspection object in a plane parallel to the mounting surface; and an illumination device for the inspection object positioned above the inspection stage and mounted on the mounting surface. An optics having illumination means for irradiating light, an objective lens for enlarging an image of the inspection object illuminated by illumination light from the illumination means, and an imaging means for imaging the image of the inspection object enlarged by the objective lens It is characterized by comprising a unit and moving means for moving the inspection stage and / or the optical unit in a direction horizontal to the mounting surface.
[0011]
As described above, in the inspection apparatus according to the present invention, when the inspection object is guided to the predetermined inspection target position, the direction of the inspection object mounted on the mounting surface is switched by rotating the rotary stage. The amount of movement of the inspection stage and / or the optical unit by the moving means in the horizontal direction can be reduced, and the size of the apparatus body can be reduced.
[0012]
Further, the inspection apparatus according to the present invention further finely moves the inspection stage and / or the optical unit in a horizontal direction with respect to the mounting surface to correct a positioning error of the inspection object caused by the rotation of the rotary stage. It is also possible to adopt a configuration provided with a correction unit that performs the correction.
[0013]
In this case, the correcting means slightly moves the inspection stage and / or the optical unit in a direction horizontal to the mounting surface, and corrects the positioning error of the inspection object caused by the rotation of the rotating stage. An object can be positioned at a predetermined inspection target position with high accuracy.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an inspection apparatus to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
[0015]
As shown in FIG. 1, an inspection apparatus 1 to which the present invention is applied is for inspecting a liquid crystal display panel 2 on which a predetermined device pattern is formed. When a defect is found, the defect is examined and classified.
[0016]
The inspection apparatus 1 includes a clean unit for keeping an environment for inspecting the liquid crystal display panel 2 clean.
[0017]
The clean unit includes a clean box 3 formed by bending a stainless steel plate or the like and having a hollow box shape, and a clean air unit (not shown) integrally provided on an upper portion of the clean box 3. The clean box 3 is provided with a door 4 at a predetermined location, through which the inspector can put the liquid crystal display panel 2 in and out. The clean box 3 is provided with a window 5 through which the inspector can visually recognize the inside.
[0018]
The clean air unit is for supplying clean air into the clean box 3. The clean air unit removes dust and the like in the air blown by the blower with a high-performance air filter, thereby removing the clean air from the clean box 3. It is possible to supply the inside of the. The clean box 3 is supported on a floor plate by supporting legs (not shown), and has a structure in which a lower end portion is opened. For this reason, the air supplied from the clean air unit into the clean box 3 is mainly discharged from the lower end of the clean box 3 to the outside of the clean box 3. Therefore, in this clean unit, it is possible to always supply clean air from the clean air unit into the clean box 3 and discharge air circulated in the clean box 3 as an air current to the outside of the clean box 3. Has become. Further, in this clean unit, dust and the like generated in the clean box 3 can be discharged to the outside of the clean box 3 by being put in an air current, and the internal environment of the clean box 3 is maintained at a very high degree of cleanliness. It is possible. Further, the clean box 3 is in a state where the internal pressure is always maintained at a positive pressure in order to prevent air containing dust and the like from entering from the outside.
[0019]
As described above, in the inspection apparatus 1, it is possible to inspect the liquid crystal display panel 2 inside the clean box 3 maintained at a high degree of cleanliness. Thus, it is possible to effectively avoid the inconvenience that an appropriate test is obstructed.
[0020]
As shown in FIGS. 1 and 2, the inspection device 1 includes a device main body 6 for inspecting the liquid crystal display panel 2 inside the clean box 3 having the enhanced cleanness.
[0021]
The apparatus main body 6 includes an inspection stage 7 on which the liquid crystal display panel 2 is mounted, and an optical unit 8 positioned above the inspection stage 7 and capturing an enlarged image of the liquid crystal display panel 2. , Are supported on a support base 9. In addition, the support stand 9 is supported on a floor plate independently of the clean box 3.
[0022]
The inspection stage 7 is for mounting the liquid crystal display panel 2 to be inspected and moving the liquid crystal display panel 2 to a predetermined inspection target position. Is supported through.
[0023]
The anti-vibration table 10 is for suppressing vibration from the floor, vibration generated when the inspection stage 7 is moved, and the like, and a stone surface plate 10a on which the inspection stage 7 is installed, And a plurality of movable legs 10b that support four sides of the surface plate 10a. When the vibration is generated, the vibration isolation table 10 detects the vibration, drives the movable leg 10b, and quickly cancels the vibration of the stone base 10a and the inspection stage 7.
[0024]
As described above, in the inspection device 1, even when the inspection stage 7 is supported on the support table 9 via the vibration isolation table 10, even if a slight vibration occurs in the inspection stage 7, It is possible to quickly cancel the vibration and perform a high-resolution inspection using ultraviolet light, which will be described later, without being affected by the vibration. In order to stably install the inspection stage 7 on the anti-vibration table 10, it is desirable that the center of gravity of the anti-vibration table 10 is located at a somewhat lower position. In addition, vibrations and the like generated when the inspection stage 7 is moved can be predicted to some extent in advance. Therefore, in the inspection apparatus 1, by operating the anti-vibration table 10 in advance by predicting vibrations and the like generated when the inspection stage 7 is moved and operated, it is possible to prevent the vibrations generated in the inspection stage 7 from occurring. Is possible.
[0025]
The inspection stage 7 has a θ stage 11 installed on a stone platen 10a, a Y stage 12 installed on the θ stage 11, and a Z stage 13 installed on the Y stage 12. A mounting surface 7a on which the liquid crystal display panel 2 is mounted is provided on the Z stage 13.
[0026]
stage 11 is a rotary stage that rotates the liquid crystal display panel 2 in a 360 ° angle range within a plane parallel to the mounting surface 7a, and rotates the liquid crystal display panel 2 at the time of inspection. Switch the direction of.
[0027]
The Y stage 12 is a horizontal stage for slightly moving the liquid crystal display panel 2 in the horizontal direction (here, the Y-axis direction) with respect to the mounting surface 7a. , The positioning error of the liquid crystal display panel 2 caused by the rotation of the θ stage 11 is corrected. The moving amount of the Y stage 12 is about 0.1 mm.
[0028]
The Z stage 13 is a vertical stage that moves the liquid crystal display panel 2 in the Z-axis direction perpendicular to the mounting surface 7a, and the inspection surface of the liquid crystal display panel 2 has an appropriate height with respect to the optical unit 8 during inspection. The height of the inspection stage 7 is adjusted so as to be as follows. The movement amount of the Z stage 13 is about ± 2.5 mm.
[0029]
Therefore, in the inspection stage 7, the liquid crystal display panel 2 mounted on the mounting surface 7a can be moved to a predetermined position, orientation, and height. In the inspection stage 7, the optical unit 8 may be slightly moved in the horizontal direction (Y-axis direction) with respect to the mounting surface 7a by installing the Y stage 12 on a column 15 described later. .
[0030]
The optical unit 8 is installed on an X stage 14, and the X stage 14 is supported on the vibration isolation table 10 via a column 15.
[0031]
The X stage 14 is a horizontal stage that moves the liquid crystal display panel 2 in the X-axis direction that is horizontal to the mounting surface 7a of the inspection stage 7 and that is orthogonal to the direction in which the Y stage 12 moves. The liquid crystal display panel 2 is guided to a predetermined inspection target position by moving the optical unit 8 in the X-axis direction.
[0032]
The column 15 has a support plate 15a on which the X stage 14 is installed, and a plurality of fixed legs 15b supporting the support plate 15a on all sides, and below the support plate 15a supported by the plurality of fixed legs 15b. Is provided with an inspection stage 7.
[0033]
As shown in FIG. 3, the optical unit 8 includes a first imaging optical system 8a for imaging the liquid crystal display panel 2 guided to a predetermined inspection target position at a low resolution using visible light, and an ultraviolet light. A second imaging optical system 8b for imaging with high resolution using light.
[0034]
The first imaging optical system 8a irradiates the halogen lamp 16 serving as a light source and the visible light emitted from the halogen lamp 16 to the liquid crystal display panel 2 mounted on the mounting surface 7a of the inspection stage 7. Light system 17, a visible light objective lens 18 for enlarging the image of the liquid crystal display panel 2 irradiated by the visible light optical system 17, and a liquid crystal enlarged by the visible light objective lens 18. It has a visible-light CCD (charge-coupled device) camera 19 which is an image pickup means for picking up an image of the display panel.
[0035]
In the first imaging optical system 8a, the visible light from the halogen lamp 16 is guided to the visible light optical system 17 by the optical fiber 20. The visible light guided to the visible light optical system 17 passes through the two lenses 21 a and 21 b and enters the half mirror 22. The visible light that has entered the half mirror 22 is reflected by the half mirror 22 toward the objective lens 18 for visible light, and is radiated to the liquid crystal display panel 2 via the objective lens 18 for visible light. Thereby, the liquid crystal display panel 2 is illuminated by the visible light. Then, the image of the liquid crystal display panel 2 illuminated by the visible light is enlarged by the visible light objective lens 18, passes through the half mirror 22 and the imaging lens 23, and is imaged by the visible light CCD camera 19. That is, the reflected light from the liquid crystal display panel 2 illuminated by the visible light enters the visible light CCD camera 19 via the visible light objective lens 18, the half mirror 22, and the imaging lens 23, and this visible light An enlarged image of the liquid crystal display panel 2 is captured by the CCD camera 19. Then, the liquid crystal display panel 2 imaged by the visible light CCD camera 19 is sent to an image processing computer 60 described later.
[0036]
The second imaging optical system 8b includes an ultraviolet laser light source 24 serving as a light source having a shorter wavelength than the above-described halogen lamp 16, and an ultraviolet light emitted from the ultraviolet laser light source 24, and a mounting surface of the inspection stage 7. 7a, an ultraviolet light optical system 25 for irradiating the liquid crystal display panel 2 mounted thereon, and an ultraviolet light objective lens 26 for enlarging the image of the liquid crystal display panel 2 irradiated by the ultraviolet light optical system 25. And a CCD (charge-coupled device) camera 27 for ultraviolet light, which is an imaging unit for capturing an image of the liquid crystal display panel 2 enlarged by the ultraviolet light objective lens 26.
[0037]
In the second imaging optical system 8b, the ultraviolet light from the ultraviolet laser light source 24 is guided to the ultraviolet light optical system 25 by the optical fiber 28. The ultraviolet light guided to the ultraviolet light optical system 25 first passes through the two lenses 29 a and 29 b and enters the half mirror 30. The visible light that has entered the half mirror 30 is reflected by the half mirror 30 toward the ultraviolet light objective lens 26, and is radiated to the liquid crystal display panel 2 via the ultraviolet light objective lens 26. Thereby, the liquid crystal display panel 2 is illuminated by the ultraviolet light. Then, the image of the liquid crystal display panel 2 illuminated by the ultraviolet light is enlarged by the ultraviolet light objective lens 26, passes through the half mirror 30 and the imaging lens 31, and is imaged by the ultraviolet light CCD camera 27. That is, the reflected light from the liquid crystal display panel 2 illuminated by the ultraviolet light is incident on the ultraviolet light CCD camera 27 via the ultraviolet light objective lens 26, the half mirror 30, and the imaging lens 31, and this ultraviolet light The CCD camera 27 captures an enlarged image of the liquid crystal display panel 2. The image of the liquid crystal display panel 2 captured by the ultraviolet CCD camera 27 is sent to an image processing computer 60 described later.
[0038]
Further, as shown in FIG. 1, the inspection apparatus 1 includes an external unit 50 in which a computer or the like for operating the apparatus main body 6 is arranged.
[0039]
The external unit is provided outside the clean box 3 and includes a display device 51 for displaying an image or the like obtained by imaging the liquid crystal display panel 2, a display device 52 for displaying various conditions at the time of inspection, and the like. An input device 53 for inputting an instruction to the device main body 6 and the like are provided. Then, the inspector who inspects the liquid crystal display panel 2 inspects the liquid crystal display panel 2 by inputting necessary instructions from the input device 53 while looking at the display devices 51 and 52 of the external unit 50.
[0040]
Here, a circuit configuration of the inspection apparatus 1 will be described with reference to a block diagram shown in FIG.
[0041]
The external unit 50 has an image processing computer 60 to which the display device 51 and the input device 53a are connected, and a control computer 61 to which the display device 52 and the input device 53b are connected. The image processing computer 60 and the control computer 61 are connected to each other via memory link interfaces 60a, 61a provided respectively, and data can be exchanged via these memory link interfaces 60a, 61a. It has become. The input device 53a connected to the image processing computer 60 and the input device 53b connected to the control computer 61 are the same input device 53, and are connected to the image processing computer 60 and the control computer 61. Input is possible.
[0042]
The image processing computer 60 is a computer that, when inspecting the liquid crystal display panel 2, captures and processes the image of the liquid crystal display panel 2 captured by the above-described CCD cameras 19 and 27 of the optical unit 8 as image processing means. . Therefore, the image processing computer 60 is connected to the CCD cameras 19 and 27 via the image capturing interfaces 60b and 60c. The input device 53a connected to the image processing computer 60 is for inputting instructions necessary for analyzing images captured from the CCD cameras 19 and 27 to the image processing computer 60. For example, it includes a pointing device such as a mouse, a keyboard, and the like. A display device 51 connected to the image processing computer 60 is for displaying analysis results of images captured from the CCD cameras 19 and 27, and includes, for example, a CRT display or a liquid crystal display.
[0043]
The control computer 61 is a computer for controlling the inspection stage 7, the optical unit 8, the blower of the clean air unit, and the like as control means when inspecting the liquid crystal display panel 2. Therefore, the control computer 61 is connected to the blower of the clean air unit via the air volume control interface 61b. The control computer 61 is connected to the θ stage 11, the Y stage 12, and the Z stage 13 of the inspection stage 7 via a stage control interface 61c. The control computer 61 is connected to the halogen lamp 16 and the ultraviolet laser light source 24 via a light source control interface 61d. Further, the control computer 61 is connected to auto-focus control units 32 and 33 to be described later via an auto-focus control interface 61e.
[0044]
The input device 53b connected to the control computer 61 inputs instructions necessary for controlling the inspection stage 7, the optical unit 8, the blower of the clean air unit, and the like to the control computer 61. And comprises, for example, a pointing device such as a mouse, a keyboard, and the like. The display device 52 connected to the control computer 61 is for displaying various conditions and the like at the time of inspection of the liquid crystal display panel 2, and is composed of, for example, a CRT display or a liquid crystal display.
[0045]
Further, in the inspection apparatus 1, when a control signal is sent from the control computer 61 to the blower of the clean air unit via the air volume control interface 61b, the control of the number of revolutions of the blower and ON / OFF are performed based on the control signal. Are switched.
[0046]
In the inspection device 1, when a control signal is sent from the control computer 61 via the stage control interface 61c, the θ stage 11, the Y stage 12, and the Z stage 13 operate based on the control signal, and The drive of the inspection stage 7 is controlled so that the liquid crystal display panel 2 placed on the surface 7a is at a predetermined position, orientation, and height.
[0047]
In the inspection apparatus 1, when a control signal is sent from the control computer 61 to the halogen lamp 16 or the ultraviolet laser light source 24 via the light source control interface 61d, the halogen lamp 16 or the ultraviolet laser The drive control of turning on / off the light source 24 is performed.
[0048]
Further, the optical unit 8 described above is provided with a visible light autofocus control unit 32 for performing automatic focus alignment of the visible light objective lens 18 with respect to the liquid crystal display panel 2. The visible light autofocus control unit 32 drives and controls the visible light objective lens 18 or the Z stage 13 based on a control signal sent from the control computer 61 via the autofocus control interface 61e. Specifically, it detects whether or not the interval between the objective lens 18 for visible light and the liquid crystal display panel 2 matches the focal length of the objective lens 18 for visible light. The driving of the visible light objective lens 18 or the Z stage 13 is controlled so that the inspection target surface 2 coincides with the focal plane of the visible light objective lens 18.
[0049]
Further, the above-mentioned optical unit 8 is provided with an ultraviolet light autofocus control unit 33 for performing automatic focusing of the ultraviolet light objective lens 26 with respect to the liquid crystal display panel 2. The ultraviolet light autofocus control unit 33 drives and controls the ultraviolet light objective lens 26 or the Z stage 13 based on a control signal sent from the control computer 61 via the autofocus control interface 61e. Specifically, it is detected whether or not the distance between the ultraviolet light objective lens 26 and the liquid crystal display panel 2 matches the focal length of the ultraviolet light objective lens 26. The drive of the ultraviolet light objective lens 26 or the Z stage 13 is controlled so that the inspection target surface 2 coincides with the focal plane of the ultraviolet light objective lens 26.
[0050]
In the inspection apparatus 1 configured as described above, when capturing an image of the liquid crystal display panel 2 with visible light, the halogen lamp 16 is turned on, and the visible light from the halogen lamp 16 is transmitted to the visible light optical system. The liquid crystal display panel 2 is illuminated through the liquid crystal display panel 2 through the objective lens 17 and the visible light objective lens 18 to illuminate the liquid crystal display panel 2. Then, the image of the liquid crystal display panel 2 illuminated by the visible light is enlarged by the visible light objective lens 18, and the enlarged image is captured by the visible light CCD camera 19. Then, the image of the liquid crystal display panel 2 taken by the visible light CCD camera 19 is taken into the image processing computer 60 via the image taking interface 60b.
[0051]
On the other hand, when capturing an image of the liquid crystal display panel 2 with ultraviolet light, the ultraviolet laser light source 24 is turned on, and the ultraviolet light from the ultraviolet laser light source 24 is transmitted to the ultraviolet optical system 25 and the ultraviolet light The liquid crystal display panel 2 is irradiated via the objective lens 26 to illuminate the liquid crystal display panel 2. Then, the image of the liquid crystal display panel 2 illuminated with the ultraviolet light is enlarged by the ultraviolet objective lens 26, and the enlarged image is captured by the ultraviolet CCD camera 27. The image of the liquid crystal display panel 2 taken by the ultraviolet CCD camera 27 is taken into the image processing computer 60 via the image taking interface 60c.
[0052]
In the inspection apparatus 1, the image of the liquid crystal display panel 2 captured by the CCD cameras 19 and 27 described above is processed and analyzed by the image processing computer 60, so that the liquid crystal display panel 2 is inspected. .
[0053]
Specifically, by processing and analyzing the image captured by the visible light CCD camera 19, the liquid crystal display panel 2 is inspected at a low resolution, and it is not possible to detect or classify defects with visible light. In this case, the liquid crystal display panel 2 is inspected with high resolution by processing and analyzing the image captured by the ultraviolet CCD camera 27. As a result, finer defect detection and classification can be performed as compared with the case where defect detection and classification are performed using only visible light.
[0054]
However, when imaging with low resolution using visible light, the area that can be imaged at a time is wider. Therefore, when the defect is sufficiently large, inspection of the liquid crystal display panel 2 with low resolution using visible light is performed. Going is more efficient. Therefore, instead of performing defect inspection and classification using ultraviolet light from the beginning, as described above, by performing defect inspection and classification using visible light first, more efficiently The inspection of the liquid crystal display panel 2 can be performed.
[0055]
Further, when the defect of the liquid crystal display panel 2 consists only of irregularities without color information like a scratch, the defect can hardly be seen with light having no coherence. On the other hand, when light having excellent coherence, such as laser light, is used, even a defect such as a scratch, which has no color information and has only irregularities, has light near the irregularities. By interfering, the defect can be clearly seen.
[0056]
Therefore, in the inspection apparatus 1, by using the ultraviolet laser light source 24 that emits a laser light in the ultraviolet region as a light source of the ultraviolet light, even if the defect has no color information such as a scratch and has only irregularities, Defects can be clearly detected. That is, the inspection apparatus 1 easily detects the phase information which is difficult to detect with the visible light (incoherent light) from the halogen lamp 16 by using the ultraviolet laser (coherent light) from the ultraviolet laser light source 24. It is possible to do.
[0057]
It is preferable that the ultraviolet laser light source 24 emits an ultraviolet laser having a wavelength of about 266 nm. An ultraviolet laser having a wavelength of about 266 nm is obtained as a fourth harmonic of a YAG laser. A laser light source having an oscillation wavelength of about 196 nm has been developed, and such a laser light source may be used as the ultraviolet laser light source 24. The numerical aperture NA of the ultraviolet objective lens 26 is preferably large, for example, 0.9 or more. In this way, by using a lens having a large numerical aperture NA as the ultraviolet light objective lens 26, it is possible to detect a finer defect.
[0058]
In the inspection apparatus 1 described above, the orientation of the liquid crystal display panel 2 mounted on the mounting surface 7a can be switched by rotating the θ stage 11 in an angle range of 360 °.
[0059]
Therefore, in this inspection apparatus 1, it is necessary to move the X stage 104 and the Y stage 105 in the X-axis direction and the Y-axis direction by a distance corresponding to the substrate size of the liquid crystal display panel 2 as in the conventional inspection apparatuses 100 and 200. The distance between the center of the liquid crystal display panel 2 and the outermost periphery of the X stage 14 while the direction of the liquid crystal display panel 2 is switched by the rotation of the θ stage 11, that is, the approximate diagonal distance of the liquid crystal display panel 2. By moving the liquid crystal display panel 2 by half in the X-axis direction, the liquid crystal display panel 2 can be guided to a predetermined inspection target position.
[0060]
For example, assuming that the substrate size of the liquid crystal display panel 2 is 1000 (mm) × 1000 (mm), in the conventional inspection devices 100 and 200, the X stage 104 and the Y stage 105 are moved by a distance corresponding to the substrate size of the liquid crystal display panel 2. That is, it was necessary to move each by 1000 mm in the X-axis direction and the Y-axis direction.
[0061]
In this case, not only does the manufacturing cost increase due to the increase in the size of the device main body, but also the center of gravity increases due to an increase in the height dimension of the device main body, and rolls and the like easily occur.
[0062]
On the other hand, in the inspection apparatus 1 to which the present invention is applied, the X stage 14 may be moved by approximately half the diagonal distance of the liquid crystal display panel 2, that is, about 707 mm in the X axis direction. In combination with the operation, it is possible to perform the inspection over the entire area of the liquid crystal display panel 2.
[0063]
Therefore, in the inspection device 1, the amount of movement of the X stage 14 with respect to the inspection range of the liquid crystal display panel 2 can be reduced, and the device main body 6 can be reduced in size and the manufacturing cost can be reduced. . In addition, in the inspection device 1, it is possible to prevent the occurrence of rolling and the like by suppressing the size of the device main body 6 in the height direction and lowering the center of gravity of the device main body 6. Further, in the inspection apparatus 1, by suppressing the size of the apparatus body 6 in the height direction, the flow of air toward the lower end of the clean box 3 described above is improved, and the inside of the clean box 3 is extremely It is possible to maintain a high degree of cleanliness.
[0064]
Further, in the inspection apparatus 1, the Y stage 12 finely moves the inspection stage 7 in the Y-axis direction, thereby correcting the positioning error of the liquid crystal display panel 2 caused by the rotation of the θ stage 11, and 2 can be positioned with high accuracy at a predetermined inspection target position.
[0065]
Here, when correcting the positioning error of the liquid crystal display panel 2 caused by the rotation of the θ stage 11, the visible light with a low magnification among the visible light objective lens 18 and the ultraviolet light objective lens 26 with different magnifications is used. The Y stage 12 is slightly moved in the Y-axis direction while observing the image of the liquid crystal display panel 2 in a wide field of view by selecting the objective lens 18 for use, and the liquid crystal display panel 2 is positioned at a predetermined inspection target position. preferable. This allows the liquid crystal display panel 2 to be appropriately guided to a predetermined inspection target position even when performing inspection at high resolution using ultraviolet light.
[0066]
In the inspection apparatus 1, as a correction method for correcting a positioning error of the liquid crystal display panel 2, for example, the liquid crystal display panel 2 is guided to a predetermined inspection target position by rotating the θ stage 11 and horizontally operating the X stage 14. After that, while observing the image on the liquid crystal display panel 2, a method is employed in which the inspector manually moves the Y stage 12 slightly to position the liquid crystal display panel 2 at a predetermined inspection target position.
[0067]
In addition, the inspection apparatus 1 is not limited to the above-described correction method. The image on the liquid crystal display panel 2 is replaced with digital coordinates, and the rotation operation of the θ stage 11 and the horizontal operation of the X stage 14 cause the liquid crystal display panel 2 to operate. A control signal sent from the control computer 61 via the stage control interface 61c so that the liquid crystal display panel 2 is positioned at the designated coordinate position (inspection target position) after being guided to a predetermined inspection target position. Based on this, it is also possible to apply a method of driving and controlling the minute movement of the Y stage 12.
[0068]
Further, in the inspection apparatus 1, a sensor for detecting the position of the liquid crystal display panel 2 is provided on the optical unit 8 side, and the liquid crystal display panel 2 is subjected to a predetermined inspection by rotating the θ stage 11 and horizontally operating the X stage 14. After being guided to the target position, the sensor detects the position of the liquid crystal display panel 2, and based on the detection result by this sensor, the Y stage 12 is controlled by the control signal sent from the control computer 61 via the stage control interface 61c. It is also possible to apply a method in which the liquid crystal display panel 2 is finely moved and positioned at a predetermined inspection target position.
[0069]
Note that the correction means for correcting the positioning error of the liquid crystal display panel 2 caused by the rotation of the θ stage 11 is not limited to the above-described configuration in which the inspection stage 7 is minutely moved in the horizontal direction. May be slightly moved in the horizontal direction, or the inspection stage 7 and the optical unit 8 may be slightly moved in the horizontal direction.
[0070]
As described above, in the inspection apparatus 1, even when the liquid crystal display panel 2 to be inspected is enlarged, the apparatus main body 6 can be reduced in size, and the liquid crystal display panel 2 can be moved to a predetermined size. The liquid crystal display panel 2 can be inspected with high resolution by positioning the liquid crystal display panel 2 at the inspection target position with high accuracy.
[0071]
The inspection apparatus 1 to which the present invention is applied is not limited to the case where the defect of the liquid crystal display panel 2 is examined, but can be used for purposes other than the defect identification of the liquid crystal display panel. This is suitable for inspecting an object to be inspected.
[0072]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, even when the object to be inspected becomes large, the apparatus main body can be downsized, and the object to be inspected can be appropriately positioned at a predetermined inspection object position. In addition, the inspection object can be inspected with high resolution.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of an inspection device to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view showing an apparatus main body constituting the inspection apparatus.
FIG. 3 is a schematic view showing an optical unit constituting the inspection device.
FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of the inspection device.
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration example of a conventional inspection device.
FIG. 6 is a perspective view showing another configuration example of a conventional inspection device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inspection apparatus, 2 liquid crystal display panel, 3 clean box, 4 opening / closing door, 6 apparatus main body, 7 inspection stage, 7a mounting surface, 8 optical units, 8a 1st imaging optical system, 8b 2nd imaging optical system , 11 θ stage (rotary stage), 12 Y stage (correction means), 13 Z stage (vertical stage), 14 X stage (moving means), 15 column, 16 halogen lamp, 17 visible light optical system, 18 visible light Objective lens, 19 visible light CCD camera, 24 ultraviolet light laser light source, 25 ultraviolet light optical system, 26 ultraviolet light objective lens, 27 ultraviolet light CCD camera, 32 visible light auto focus control unit, 33 ultraviolet light Autofocus control unit, 50 external unit, 51, 52 display device, 53 input device, 60 image processing computer, 61 control computer Ta
