JP2005201887A - ガラス基板の検査方法及び検査装置、並びに表示用パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別する。
【解決手段】光学系１０の投光系は、検査光をガラス基板１へ斜めに照射する。表面検査において、焦点調節制御回路４１は、反射光がＣＣＤラインセンサー１６の受光面の中心位置で受光されるように焦点調節機構４０を駆動して、光学系１０の焦点位置をガラス基板１の表面に合わせる。内部検査において、ＣＰＵ７０は、表面検査で収集したガラス基板１の表面への焦点調節データに基づいてガラス基板１の内部への焦点調節データを作成し、焦点調節制御回路４１は、内部への焦点調節データに従って焦点調節機構４０を駆動して、光学系１０の焦点位置をガラス基板１の内部に合わせる。信号処理回路６０は、ＣＣＤラインセンサー２０が表面検査で受光した散乱光と内部検査で受光した散乱光との強度の違いから、ガラス基板１の表面の異物と内部の異物とを弁別する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示用パネル等の製造に用いられるガラス基板の表面又は内部の異物を検出するガラス基板の検査方法及び検査装置、並びにそれらを用いた表示用パネルの製造方法に関する。

表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネル用基板等の製造は、フォトリソグラフィー技術によりガラス基板上にパターンを形成して行われる。その際、ガラス基板の表面に傷や異物等の欠陥が存在すると、パターンが良好に形成されず、不良の原因となる。このため、従来、欠陥検査装置を用いて、ガラス基板の表面の傷や異物等の欠陥の検査が行われていた。

欠陥検査装置は、レーザービーム等の検査光をガラス基板へ照射し、ガラス基板の表面又は裏面からの反射光又は散乱光を受光して、傷や異物等の欠陥の検出を行うものである。欠陥検査装置を用いたガラス基板の検査において、検出された欠陥が傷や異物等のいずれであるかを判定する方法として、特許文献１に記載の技術が知られている。また、検出された欠陥がガラス基板の表面と裏面のいずれに存在するかを識別する方法として、特許文献２に記載の技術が知られている。
特開平９−２５７６４２号公報 特開平９−２５８１９７号公報

ガラス基板の製造工程では、ガラス基板の内部に異物が混入したり気泡が発生したりすることがある。欠陥検査装置による検査では、このようなガラス基板の内部の欠陥が、ガラス基板の表面の欠陥と合わせて検出される。検出された欠陥について、従来、特許文献１に記載の技術を用いて気泡を判定することは可能であったが、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別することはできなかった。

本発明の課題は、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別することである。

また、本発明の課題は、ガラス基板の表面の異物と内部の異物との弁別を、検査内容に応じて適切に行うことである。

さらに、本発明の課題は、ガラス基板の表面又は内部の異物の検査を効率良く行うことである。

さらに、本発明の課題は、ガラス基板の内部の異物を精度良く検出し、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを精度良く弁別することである。

さらに、本発明の課題は、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別して適切な検査を行い、高品質な表示用パネルを製造することである。

本発明のガラス基板の検査方法は、検査光をガラス基板へ斜めに照射し、検査光がガラス基板の表面又は内部の異物により散乱された散乱光を受光し、受光した散乱光の強度からガラス基板の表面又は内部の異物を検出するガラス基板の検査方法であって、光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせて散乱光を受光する第１の検査工程と、光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせて散乱光を受光する第２の検査工程とを含み、第１の検査工程で受光した散乱光と第２の検査工程で受光した散乱光との強度の違いから、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別するものである。

また、本発明のガラス基板の検査装置は、検査光をガラス基板へ斜めに照射する投光系と、検査光がガラス基板の表面又は内部の異物により散乱された散乱光を受光する受光系とを有する光学系と、光学系の焦点位置を調節する焦点調節手段と、受光系が受光した散乱光の強度からガラス基板の表面又は内部の異物を検出する処理手段とを備え、処理手段が、光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせて受光した散乱光と光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせて受光した散乱光との強度の違いから、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別するものである。

光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせたとき、ガラス基板の表面の異物については、焦点位置が合っているため、散乱光の受光効率が高く、受光される散乱光の強度が大きい。ガラス基板の内部の異物については、焦点位置が合っていないため、散乱光の受光効率が低く、受光される散乱光の強度が小さい。一方、光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせたとき、ガラス基板の表面の異物については、焦点位置が合っていないため、散乱光の受光効率が低下し、受光される散乱光の強度が小さくなる。ガラス基板の内部の異物については、焦点位置が合っているため、散乱光の受光効率が向上し、受光される散乱光の強度が大きくなる。本発明は、光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせて受光した散乱光と光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせて受光した散乱光との強度の違いから、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別する。

さらに、本発明のガラス基板の検査方法は、検査光をガラス基板へ斜めに照射し、検査光がガラス基板の表面又は内部の異物により散乱された散乱光を受光し、受光した散乱光の強度からガラス基板の表面又は内部の異物を検出するガラス基板の検査方法であって、光学系の焦点位置を変えた複数の検査工程を含み、１つの検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせ、他の検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせて、複数の検査工程で受光した散乱光の強度の変化から、予め決めた判定基準によりガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別するものである。

また、本発明のガラス基板の検査装置は、検査光をガラス基板へ斜めに照射する投光系と、検査光がガラス基板の表面又は内部の異物により散乱された散乱光を受光する受光系とを有する光学系と、光学系の焦点位置を調節する焦点調節手段と、受光系が受光した散乱光の強度からガラス基板の表面又は内部の異物を検出する処理手段とを備え、焦点調節手段が、光学系の焦点位置を変えた複数の検査工程を行うため、１つの検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせ、他の検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせ、処理手段が、複数の検査工程で受光した散乱光の強度の変化から、予め決めたアルゴリズムを用いてガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別するものである。

光学系の焦点位置を変えた複数の検査工程において、例えば、１回目の検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせ、２回目以降の検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の表面から内部へ順次移動させると、検出されるガラス基板の表面の異物及び内部の異物の総数は、２回目の検査工程では１回目より増加するが、２回目以降はほぼ同等となる。これは、ガラス基板の製造工程から、ガラス基板の内部の異物が厚さ方向に均一に分布しており、光学系の焦点位置をガラス基板の表面から内部へ移動させるに従って、これまで検出されていた表面付近の内部の異物が検出されなくなって、代わりに表面から離れた内部の異物が新たに検出されるようになるためと考えられる。

従って、ガラス基板の表面の異物について、受光される散乱光の強度は、光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせたときに最も強くなり、光学系の焦点位置をガラス基板の表面から内部へ移動させると同等又は減少する傾向を示す。一方、ガラス基板の内部の異物について、受光される散乱光の強度は、光学系の焦点位置をガラス基板の表面から内部へ移動させると増加し、光学系の焦点位置がガラス基板の内部の特定の位置で最も強くなり、光学系の焦点位置をさらにガラス基板の内部へ移動させると同等又は減少する傾向を示す。本発明は、光学系の焦点位置を変えた複数の検査工程で受光した散乱光の強度の変化から、予め決めた判定基準によりガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別する。

このとき、検査内容に応じて、検査工程の数及び光学系の焦点位置の移動量を調整すると、ガラス基板の厚み方向の特定の領域の異物を重点的に検出することができる。そして、例えば、ガラス基板の表面の異物を検査する場合、ガラス基板の内部の異物の誤判定を防止するため、散乱光の強度の変化が上記の傾向を強く示すものだけを表面の異物とするように判定基準を決めてもよい。あるいは、ガラス基板の表面の異物の判定漏れを防止するため、散乱光の強度の変化が上記の傾向を弱く示すものも表面の異物とするように判定基準を決めてもよい。同様に、ガラス基板の内部の異物を検査する場合、ガラス基板の表面の異物の誤判定を防止するため、散乱光の強度の変化が上記の傾向を強く示すものだけを内部の異物とするように判定基準を決めてもよい。あるいは、ガラス基板の内部の異物の判定漏れを防止するため、散乱光の強度の変化が上記の傾向を弱く示すものも内部の異物とするように判定基準を決めてもよい。

なお、１回目の検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせ、２回目以降の検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の表面から内部へ順次移動させると、検査効率が良い。しかしながら、本発明はこれに限らず、複数の検査工程で受光した散乱光の強度を光学系の焦点位置と関連付けて、散乱光の強度の変化からガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別すればよい。

さらに、本発明のガラス基板の検査方法は、第１の検査工程又は１回目の検査工程で、検査光がガラス基板の表面で反射された反射光を受光し、反射光の受光位置から光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせ、第２の検査工程又は２回目以降の検査工程で、第１の検査工程又は１回目の検査工程の焦点調節データに基づいて光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせるものである。

また、本発明のガラス基板の検査装置は、光学系が、検査光がガラス基板の表面で反射された反射光を受光する反射光検出系を含み、焦点調節手段が、反射光検出系の受光位置から光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせ、また、その焦点調節データに基づいて光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせるものである。

ガラス基板は部分的に歪みを有する場合があり、その表面は必ずしも平坦ではない。また、欠陥検査装置による検査は、一般にガラス基板を水平にした状態で行われ、ガラス基板には自重によってたわみが発生する。従って、ガラス基板の表面の位置（高さ）は場所によって異なり、ガラス基板の表面及び内部の異物を精度良く検出するためには、光学系の焦点位置を場所によって調節する必要がある。

検査光をガラス基板へ斜めに照射し、検査光がガラス基板の表面で反射された反射光を受光すると、反射光の受光位置は、ガラス基板の表面の位置（高さ）によって変化する。そこで、まず、光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせて散乱光を受光する際は、検査光がガラス基板の表面で反射された反射光を受光し、反射光の受光位置から光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせる。そして、光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせて散乱光を受光する際は、光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせた際の焦点調節データに基づいて光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせる。

本発明の表示用パネルの製造方法は、上記のいずれかのガラス基板の検査方法又はガラス基板の検査装置を用いて、ガラス基板の表面又は内部の異物の検査を行うものである。

本発明のガラス基板の検査方法及び検査装置によれば、光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせて受光した散乱光と光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせて受光した散乱光との強度の違いから、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別することができる。

また、本発明のガラス基板の検査方法及び検査装置によれば、光学系の焦点位置を変えた複数の検査工程で受光した散乱光の強度の変化から、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別することができる。そして、検査内容に応じて、検査工程の数、光学系の焦点位置の移動量、及び判定基準を決めることにより、ガラス基板の表面の異物と内部の異物との弁別を、検査内容に応じて適切に行うことができる。

また、１回目の検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせ、２回目以降の検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の表面から内部へ順次移動させることにより、検査を効率良く行うことができる。

さらに、光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせた際の焦点調節データに基づいて光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせることにより、ガラス基板に歪みやたわみがあっても、光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせることができる。従って、ガラス基板の内部の異物を精度良く検出し、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを精度良く弁別することができる。

本発明の表示用パネルの製造方法によれば、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別して適切な検査を行い、高品質な表示用パネルを製造することができる。

図１は、本発明の一実施の形態によるガラス基板の検査装置の概略構成を示す図である。検査装置は、検査テーブル５、光学系１０、ＸＹ移動機構３０、ＸＹ移動制御回路３１、焦点調節機構４０、焦点調節制御回路４１、信号変換回路５０、信号処理回路６０、ＣＰＵ７０、及び出力装置８０を含んで構成されている。

検査対象のガラス基板１が、検査テーブル５上に搭載されている。検査テーブル５は、ガラス基板１を水平にした状態で、ガラス基板１の周辺部を支持する。検査テーブル５に搭載されたガラス基板１の上方には、光学系１０が配置されている。光学系１０は、検査光をガラス基板１へ照射する投光系、ガラス基板１からの反射光を受光する反射光検出系、及びガラス基板１からの散乱光を受光する受光系を含んで構成されている。

光学系１０の投光系は、レーザー光源１１、レンズ１２，１３、及びミラー１４を含んで構成されている。レーザー光源１１は、検査光となるレーザー光を発生する。レンズ１２は、レーザー光源１１から発生された検査光を集光する。レンズ１３は、レンズ１２で集光された検査光を集束させ、ミラー１４を介してガラス基板１へ斜めに照射する。

ＸＹ移動機構３０は、ＸＹ移動制御回路３１の制御により、光学系１０をＸＹ方向へ移動する。光学系１０をＸＹ方向へ移動させることにより、光学系１０の投光系から照射された検査光がガラス基板１の表面を走査し、ガラス基板１全体の検査が行われる。

なお、光学系１０を移動させる代わりに、ガラス基板１を搭載する検査ステージ５をＸＹ方向へ移動させることにより、ガラス基板１と光学系１０とを相対的に移動させてもよい。

ガラス基板１へ斜めに照射された検査光の一部はガラス基板１の表面で反射され、一部はガラス基板１の内部へ透過する。ガラス基板１の表面に異物がある場合、ガラス基板１へ照射された検査光の一部が異物により散乱され、散乱光が発生する。また、ガラス基板１の内部に異物がある場合、ガラス基板１の内部へ透過した検査光の一部が散乱され、散乱光が発生する。

光学系１０の反射光検出系は、ミラー１４、レンズ１５、及びＣＣＤラインセンサー１６を含んで構成されている。ガラス基板１からの反射光は、ミラー１４を介してレンズ１５に入射する。レンズ１５は、ガラス基板１からの反射光を集束させ、ＣＣＤラインセンサー１６の受光面に結像させる。

このとき、ＣＣＤラインセンサー１６の受光面における反射光の受光位置は、ガラス基板１の表面の位置（高さ）によって変化する。これを、図２を用いて説明する。図２（ａ）はガラス基板の表面の位置が基準位置より低い状態を示す図、図２（ｂ）はガラス基板の表面の位置が基準位置より高い状態を示す図である。

図１に示したガラス基板１の表面の位置を基準位置としたとき、図２（ａ）に示すようにガラス基板１の表面の位置が基準位置より低い場合、ガラス基板１の表面で検査光が照射及び反射される場所が図面の右側へ移動し、ＣＣＤラインセンサー１６の受光面における反射光の受光位置が図面の左側へ移動する。逆に、図２（ｂ）に示すようにガラス基板１の表面の位置が基準位置より高い場合、ガラス基板１の表面で検査光が照射及び反射される場所が図面の左側へ移動し、ＣＣＤラインセンサー１６の受光面における反射光の受光位置が図面の右側へ移動する。

ＣＣＤラインセンサー１６は、受光面に複数のＣＣＤが配列され、受光面で受光した反射光の強度に応じた検出信号を焦点調節制御回路４１へ出力する。焦点調節機構４０は、例えばパルスモータで構成され、焦点調節制御回路４１からの駆動パルスに応じて光学系１０を上下に移動させて焦点位置を調節する。

光学系１０の受光系は、集光レンズ１７、結像レンズ１８、及びＣＣＤラインセンサー２０を含んで構成されている。集光レンズ１７は、ガラス基板１の表面及び内部からの散乱光を集光し、結像レンズ１８は、集光レンズ１７で集光した散乱光をＣＣＤラインセンサー２０の受光面に結像させる。ＣＣＤラインセンサー２０は、受光面に複数のＣＣＤが配列され、受光面で受光した散乱光の強度に応じた検出信号を信号変換回路５０へ出力する。

信号変換回路５０は、ＣＣＤラインセンサー２０の検出信号をディジタル信号に変換して、信号処理回路６０へ出力する。信号処理回路６０は、内部メモリを備え、信号変換回路５０から入力したディジタル信号をディジタルデータとして内部メモリに記憶する。そして、信号処理回路６０は、ＣＰＵ７０の制御により、内部メモリに記憶したディジタルデータを処理して、ＣＣＤラインセンサー２０の受光面で受光した散乱光の強度からガラス基板１の表面又は内部の異物を検出する。

図３は、本発明の一実施の形態によるガラス基板の検査方法の概略を示すフローチャートである。まず、光学系１０の焦点位置をガラス基板１の表面に合わせて散乱光を受光する第１の検査（表面検査）を行う（ステップ１０１）。表面検査において、焦点調節制御回路４１は、ＣＣＤラインセンサー１６の検出信号から、反射光がＣＣＤラインセンサー１６の受光面の中心位置で受光されるように、焦点調節機構４０を駆動して光学系１０を移動させる。これにより、光学系１０の焦点位置がガラス基板１の表面に合わせられる。このときＣＰＵ７０は、ガラス基板１の表面への焦点調節データを焦点調節制御回路４１から収集する。例えば焦点調節機構４０がパルスモータで構成される場合、ガラス基板１の表面への焦点調節データは、焦点調節制御回路４１が発生する駆動パルスの数である。信号処理回路６０は、表面検査データを処理してガラス基板１の表面又は内部の異物を検出し、検出結果のデータを内部メモリに記憶する。

次に、光学系１０の焦点位置をガラス基板１の内部に合わせて散乱光を受光する第２の検査（内部検査）を行う（ステップ１０２）。内部検査において、ＣＰＵ７０は、表面検査で収集したガラス基板１の表面への焦点調節データに基づいて、ガラス基板１の内部への焦点調節データを作成し、焦点調節制御回路４１へ出力する。例えば焦点調節機構４０がパルスモータで構成される場合、ガラス基板１の内部への焦点調節データは、表面検査で収集した駆動パルスの数に内部へのオフセット量分のパルスを加えた駆動パルスの数である。焦点調節制御回路４１は、ＣＰＵ７０から入力したガラス基板１の内部への焦点調節データに従って、焦点調節機構４０を駆動して光学系１０を移動させる。これにより、光学系１０の焦点位置がガラス基板１の内部に合わせられる。信号処理回路６０は、内部検査データを処理してガラス基板１の表面又は内部の異物を検出し、検出結果のデータを内部メモリに記憶する。

続いて、信号処理回路６０は、表面検査及び内部検査で検出されたガラス基板１の表面又は内部の異物について、内部メモリに記憶された検出結果のデータから、表面／内部の判定を行う。（ステップ１０３）。これについて、図４を用いて説明する。図４（ａ）は光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせた状態を示す図、図４（ｂ）は光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせた状態を示す図である。なお、図４（ａ），（ｂ）では、図１の集光レンズ１７と結像レンズ１８とを合わせて、レンズ１９として示している。

図４（ａ）に示すように、表面検査で光学系１０の焦点位置をガラス基板１の表面に合わせたとき、ガラス基板１の表面の異物２については、焦点位置が合っているため、実線で示す散乱光の受光効率が高く、ＣＣＤラインセンサー２０の受光面２０ａで受光される散乱光の強度が大きい。ガラス基板１の内部の異物３については、焦点位置が合っていないため、破線で示す散乱光の受光効率が低く、ＣＣＤラインセンサー２０の受光面２０ａで受光される散乱光の強度が小さい。

一方、図４（ｂ）に示すように、内部検査で光学系１０の焦点位置をガラス基板１の内部に合わせたとき、ガラス基板１の表面の異物２については、焦点位置が合っていないため、実線で示す散乱光の受光効率が低下し、ＣＣＤラインセンサー２０の受光面２０ａで受光される散乱光の強度が小さくなる。ガラス基板１の内部の異物３については、焦点位置が合っているため、破線で示す散乱光の受光効率が向上し、ＣＣＤラインセンサー２０の受光面２０ａで受光される散乱光の強度が大きくなる。

従って、表面検査で受光された散乱光の強度（Ｆ）と内部検査で受光された散乱光の強度（Ｉ）との比Ｆ／Ｉは、基準値をαとしたとき、ガラス基板１の表面の異物２についてはＦ／Ｉ＞αとなり、ガラス基板１の内部の異物３についてはＦ／Ｉ＜αとなる。本実施の形態では、Ｆ／Ｉが基準値αより大きい場合は検出された異物をガラス基板１の表面の異物と判定し、Ｆ／Ｉが基準値αより小さい場合は検出された異物をガラス基板１の内部の異物と判定する。信号処理回路６０は、表面／内部の判定結果のデータを、既に記憶されている検出結果のデータと関連付けて、内部メモリに記憶する。

最後に、ＣＰＵ７０は、信号処理回路６０の内部メモリに記憶されている検出結果のデータ及び表面／内部の判定結果のデータに基づき、検査結果をディスプレイやプリンタ等から成る出力装置８０へ出力する（ステップ１０４）。検査結果の出力としては、例えば表面の異物の位置と内部の異物の位置とを別々のマップで表示してもよく、また表面の異物だけ検査したい場合には表面の異物のみを表示し、内部の異物だけ検査したい場合には内部の異物のみを表示してもよい。

本実施の形態によれば、表面検査で受光した散乱光と内部検査で受光した散乱光との強度の違いから、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別することができる。

図５は、本発明の他の実施の形態によるガラス基板の検査方法の概略を示すフローチャートである。本実施の形態は、光学系１０の焦点位置を変えて複数回の検査を行い、信号処理回路６０がそれらの検査データから予め決めた判定アルゴリズムを用いて表面／内部の判定を行うものである。まず、ＣＰＵ７０は、図示しない入力装置から入力された指示等に基づき、検査条件を決定する（ステップ２０１）。本実施の形態では、検査条件として、表面検査を含む全検査回数（ｎ）及び判定アルゴリズムを選択し、光学系１０の焦点位置の移動量を設定する。全検査回数（ｎ）及び光学系１０の焦点位置の移動量を調整することによって、ガラス基板１の厚み方向の特定の領域の異物を重点的に検出することができる。

次に、光学系１０の焦点位置をガラス基板１の表面に合わせて散乱光を受光する１回目の検査（表面検査）を行う（ステップ２０２）。これは、図３の表面検査（ステップ１０１）と同様である。

続いて、光学系１０の焦点位置をガラス基板１の内部に合わせて散乱光を受光する２回目の検査（内部検査）を行う（ステップ２０３）。これは、図３の内部検査（ステップ１０２）と同様である。このとき、光学系１０の焦点位置は、ステップ２０１で設定された焦点位置の移動量分だけ、ガラス基板１の表面から内部へ移動される。

内部検査が終了すると、これまでの検査回数が全検査回数（ｎ）に達したか否が判断され（ステップ２０４）、達していなければステップ２０３に戻って内部検査が繰り返される。このとき、光学系１０の焦点位置は、ステップ２０１で設定された焦点位置の移動量分だけ、ガラス基板１の表面から内部へ順次移動される。

検査回数が全検査回数（ｎ）に達すると、信号処理回路６０は、表面検査及び内部検査で検出されたガラス基板１の表面又は内部の異物について、内部メモリに記憶された検出結果のデータから、ステップ２０１でＣＰＵ７０が選択した判定アルゴリズムを用いて、表面／内部の判定を行う。（ステップ２０５）。図６〜図８は、判定アルゴリズムの内容の一例を示す図である。

１回目の検査（表面検査）で光学系１０の焦点位置をガラス基板１の表面に合わせ、２回目以降の検査（内部検査）で光学系１０の焦点位置をガラス基板１の表面から内部へ順次移動させると、検出されるガラス基板１の表面の異物及び内部の異物の総数は、２回目の検査では１回目より増加するが、２回目以降はほぼ同等となる。これは、ガラス基板１の製造工程から、ガラス基板１の内部の異物が厚さ方向に均一に分布しており、光学系１０の焦点位置をガラス基板１の表面から内部へ移動させるに従って、これまで検出されていた表面付近の内部の異物が検出されなくなって、代わりに表面から離れた内部の異物が新たに検出されるようになるためと考えられる。

従って、ガラス基板１の表面の異物について、受光される散乱光の強度は、１回目の検査（表面検査）で最も強くなり、２回目以降の検査（内部検査）では同等又は減少する傾向を示す。一方、ガラス基板１の内部の異物について、受光される散乱光の強度は、２回目以降の検査（内部検査）において、光学系１０の焦点位置をガラス基板１の表面から内部へ移動させると増加し、光学系１０の焦点位置がガラス基板１の内部の特定の位置で最も強くなり、光学系１０の焦点位置をさらにガラス基板１の内部へ移動させると同等又は減少する傾向を示す。

本実施の形態で、信号処理回路６０は、検査内容に応じた複数の判定アルゴリズムを有する。例えば、ガラス基板１の表面の異物の検査に対して、ガラス基板１の内部の異物を表面の異物と誤判定しないように、散乱光の強度の変化が上記の傾向を強く示すものだけを表面の異物とする判定アルゴリズムを用意する。あるいは、ガラス基板１の表面の異物の判定漏れがないように、散乱光の強度の変化が上記の傾向を弱く示すものも表面の異物とする判定アルゴリズムを用意する。同様に、ガラス基板１の内部の異物の検査に対して、ガラス基板１の表面の異物を内部の異物と誤判定しないように、散乱光の強度の変化が上記の傾向を強く示すものだけを内部の異物とする判定アルゴリズムを用意する。あるいは、ガラス基板１の内部の異物の判定漏れがないように、散乱光の強度の変化が上記の傾向を弱く示すものも内部の異物とする判定アルゴリズムを用意する。信号処理回路６０は、用意された判定アルゴリズムの中からＣＰＵ７０が選択した判定アルゴリズムを用いて、表面／内部の判定を行う。

図６は、全検査回数（ｎ）が２の場合の判定アルゴリズムの内容の一例を示す。本例では、２回目の検査（内部検査）で散乱光の強度が増加した場合は、検出された異物をガラス基板１の内部の異物と判定する。それ以外は、検出された異物をガラス基板１の表面の異物と判定する。

図７は、全検査回数（ｎ）が３の場合の判定アルゴリズムの内容の一例を示す。本例では、２回目の検査（内部検査）で散乱光の強度が増加した場合及び同等となった場合は、検出された異物をガラス基板１の内部の異物と判定する。さらに、２回目の検査（内部検査）で散乱光の強度が減少した場合も、３回目の検査（内部検査）で散乱光の強度が増加すれば、検出された異物をガラス基板１の内部の異物と判定する。それ以外は、検出された異物をガラス基板１の表面の異物と判定する。

図８は、全検査回数（ｎ）が４の場合の判定アルゴリズムの内容の一例を示す図である。本例では、２回目の検査（内部検査）で散乱光の強度が増加した場合は、３回目の検査（内部検査）で散乱光の強度が増加し又は同等となり、かつ４回目の検査（内部検査）で散乱光の強度が減少すると、検出された異物をガラス基板１の内部の異物と判定する。また、２回目の検査（内部検査）で散乱光の強度が同等となった場合は、３回目の検査（内部検査）で散乱光の強度が増加し又は同等となり、かつ４回目の検査（内部検査）で散乱光の強度が増加し又は同等となると、検出された異物をガラス基板１の内部の異物と判定する。それ以外は、検出された異物をガラス基板１の表面の異物と判定する。

なお、判定アルゴリズムは、図６〜図８に示した例に限らず、検査内容に応じて適宜決められる。

最後に、ＣＰＵ７０は、信号処理回路６０の内部メモリに記憶されている検出結果のデータ及び表面／内部の判定結果のデータに基づき、検査結果をディスプレイやプリンタ等から成る出力装置８０へ出力する（ステップ２０６）。検査結果の出力としては、例えば表面の異物の位置と内部の異物の位置とを別々のマップで表示してもよく、また表面の異物だけ検査したい場合には表面の異物のみを表示し、内部の異物だけ検査したい場合には内部の異物のみを表示してもよい。

本実施の形態によれば、光学系の焦点位置を変えた複数の検査工程で受光した散乱光の強度の変化から、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別することができる。そして、全検査回数（ｎ）及び判定アルゴリズムを選択し、光学系の焦点位置の移動量を設定することにより、ガラス基板の表面の異物と内部の異物との弁別を、検査内容に応じて適切に行うことができる。

また、本実施の形態によれば、１回目の検査で光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせ、２回目以降の検査で光学系の焦点位置をガラス基板の表面から内部へ順次移動させることにより、検査を効率良く行うことができる。しかしながら、本発明はこれに限らず、複数の検査工程で受光した散乱光の強度を光学系の焦点位置と関連付けて、散乱光の強度の変化からガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別すればよい。

以上説明した実施の形態によれば、表面検査の際の焦点調節データに基づいて内部検査で光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせることにより、ガラス基板に歪みやたわみがあっても、光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせることができる。従って、ガラス基板の内部の異物を精度良く検出し、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを精度良く弁別することができる。

本発明のガラス基板の検査方法又は検査装置を用いて、ガラス基板の表面又は内部の異物の検査を行うことにより、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別して適切な検査を行い、高品質な表示用パネルを製造することができる。

本発明の一実施の形態によるガラス基板の検査装置の概略構成を示す図である。 図２（ａ）はガラス基板の表面の位置が基準位置より低い状態を示す図、図２（ｂ）はガラス基板の表面の位置が基準位置より高い状態を示す図である。 本発明の一実施の形態によるガラス基板の検査方法の概略を示すフローチャートである。 図４（ａ）は光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせた状態を示す図、図４（ｂ）は光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせた状態を示す図である。 本発明の他の実施の形態によるガラス基板の検査方法の概略を示すフローチャートである。 判定アルゴリズムの内容の一例を示す図である。 判定アルゴリズムの内容の一例を示す図である。 判定アルゴリズムの内容の一例を示す図である。

符号の説明

１ ガラス基板
２，３ 異物
５ 検査テーブル
１０ 光学系
１１ レーザー光源
１２，１３ レンズ
１４ ミラー
１５ レンズ
１６ ＣＣＤラインセンサー
１７ 集光レンズ
１８ 結像レンズ
２０ ＣＣＤラインセンサー
３０ ＸＹ移動機構
３１ ＸＹ移動制御回路
４０ 焦点調節機構
４１ 焦点調節制御回路
５０ 信号変換回路
６０ 信号処理回路
７０ ＣＰＵ
８０ 出力装置

Claims (14)

1. 検査光をガラス基板へ斜めに照射し、検査光がガラス基板の表面又は内部の異物により散乱された散乱光を受光し、受光した散乱光の強度からガラス基板の表面又は内部の異物を検出するガラス基板の検査方法であって、
   光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせて散乱光を受光する第１の検査工程と、
   光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせて散乱光を受光する第２の検査工程とを含み、
   第１の検査工程で受光した散乱光と第２の検査工程で受光した散乱光との強度の違いから、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別することを特徴とするガラス基板の検査方法。
2. 第１の検査工程で、検査光がガラス基板の表面で反射された反射光を受光し、反射光の受光位置から光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせ、
   第２の検査工程で、第１の検査工程の焦点調節データに基づいて光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板の検査方法。
3. 検査光をガラス基板へ斜めに照射し、検査光がガラス基板の表面又は内部の異物により散乱された散乱光を受光し、受光した散乱光の強度からガラス基板の表面又は内部の異物を検出するガラス基板の検査方法であって、
   光学系の焦点位置を変えた複数の検査工程を含み、１つの検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせ、他の検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせて、
   複数の検査工程で受光した散乱光の強度の変化から、予め決めた判定基準によりガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別することを特徴とするガラス基板の検査方法。
4. 検査内容に応じて、検査工程の数、光学系の焦点位置の移動量、及び判定基準を決めることを特徴とする請求項３に記載のガラス基板の検査方法。
5. １回目の検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせ、２回目以降の検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の表面から内部へ順次移動させることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のガラス基板の検査方法。
6. １回目の検査工程で、検査光がガラス基板の表面で反射された反射光を受光し、反射光の受光位置から光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせ、
   ２回目以降の検査工程で、１回目の検査工程の焦点調節データに基づいて光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせることを特徴とする請求項５に記載のガラス基板の検査方法。
7. 検査光をガラス基板へ斜めに照射する投光系と、検査光がガラス基板の表面又は内部の異物により散乱された散乱光を受光する受光系とを有する光学系と、
   前記光学系の焦点位置を調節する焦点調節手段と、
   前記受光系が受光した散乱光の強度からガラス基板の表面又は内部の異物を検出する処理手段とを備え、
   前記処理手段は、前記光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせて受光した散乱光と前記光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせて受光した散乱光との強度の違いから、ガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別することを特徴とするガラス基板の検査装置。
8. 前記光学系は、検査光がガラス基板の表面で反射された反射光を受光する反射光検出系を含み、
   前記焦点調節手段は、前記反射光検出系の受光位置から前記光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせ、また、その焦点調節データに基づいて前記光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせることを特徴とする請求項７に記載のガラス基板の検査装置。
9. 検査光をガラス基板へ斜めに照射する投光系と、検査光がガラス基板の表面又は内部の異物により散乱された散乱光を受光する受光系とを有する光学系と、
   前記光学系の焦点位置を調節する焦点調節手段と、
   前記受光系が受光した散乱光の強度からガラス基板の表面又は内部の異物を検出する処理手段とを備え、
   前記焦点調節手段は、光学系の焦点位置を変えた複数の検査工程を行うため、１つの検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせ、他の検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせ、
   前記処理手段は、複数の検査工程で受光した散乱光の強度の変化から、予め決めたアルゴリズムを用いてガラス基板の表面の異物と内部の異物とを弁別することを特徴とするガラス基板の検査装置。
10. 前記処理手段は、複数のアルゴリズムを有し、
    検査内容に応じて、検査工程の数、前記焦点調節手段による光学系の焦点位置の移動量、及び前記処理手段が用いるアルゴリズムを決める制御手段を備えたことを特徴とする請求項９に記載のガラス基板の検査装置。
11. 前記焦点調節手段は、１回目の検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせ、２回目以降の検査工程で光学系の焦点位置をガラス基板の表面から内部へ順次移動させることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のガラス基板の検査装置。
12. 前記光学系は、検査光がガラス基板の表面で反射された反射光を受光する反射光検出系を含み、
    前記焦点調節手段は、前記反射光検出系の受光位置から前記光学系の焦点位置をガラス基板の表面に合わせ、また、その焦点調節データに基づいて前記光学系の焦点位置をガラス基板の内部に合わせることを特徴とする請求項１１に記載のガラス基板の検査装置。
13. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のガラス基板の検査方法を用いて、ガラス基板の表面又は内部の異物の検査を行うことを特徴とする表示用パネルの製造方法。
14. 請求項７乃至請求項１２のいずれか１項に記載のガラス基板の検査装置を用いて、ガラス基板の表面又は内部の異物の検査を行うことを特徴とする表示用パネルの製造方法。

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