JP2008014767A - 基板検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型の基板であっても小型の基板検査装置で検査が行えるようにすることである。
【解決手段】基板検査装置１は、基板Ｗの搬送方向であるＸ方向に平行なガイド部材３０に顕微鏡ユニット３２が移動自在に搭載されている。Ｘ方向の顕微鏡ユニット３２の可動範囲は基板Ｗの長さより短く、顕微鏡ユニット３２で検査可能な範囲と検査できない範囲とが存在する。検査可能な範囲の検査が終了したら、搬送装置３を移動させて検査できない範囲を顕微鏡ユニット３２の可動範囲下に移動させ検査を実施する。
【選択図】図１

Description

本発明は、大型のガラス基板などの基板の外観検査に用いられる基板検査装置に関する。

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイの製造工程では、大型のガラス基板上にパターンを形成した後、基板表面の傷やゴミの付着等の欠陥を顕微鏡ユニットで検査する基板検査工程が行われている。
この種の基板検査装置では、直交する２軸方向に顕微鏡ユニットを移動自在に取り付け、基板全面に対して顕微鏡ユニットを移動可能に構成したものがある。顕微鏡ユニットを移動させる構成としては、基板の一軸方向の長さよりも長い水平梁を有する門型フレームを基板を他軸方向から挟むように配置し、各門型フレームの水平梁上にガイド部材をスライド自在に架け渡し、さらにガイド部材に沿って顕微鏡ユニットを移動自在に搭載させたものがある（例えば、特許文献１参照）。水平梁の長さ及びガイド部材の長さが基板のサイズ以上になるので、顕微鏡ユニットを移動させることで基板上の全ての箇所に対して検査を行うことが可能になる。
特開平７−３０６０２４号公報

ところで、近年ではフラットパネルディスプレイの大型化に伴って基板サイズが大きくなっており、基板全面を検査するためにはガイド部材をさらに長くしなければならない。しかしながら、ガイド部材が長くなると、ガイド部材自身が撓み易くなって顕微鏡ユニットの位置がずれることがあった。この場合には、検査位置がずれてしまって精度の良い検査ができなくなる。
また、ガイド部材が長くなって重量が増えると、ガイド部材の移動時に振動が発生し易くなると共に、ガイド部材を移動させるために大型の駆動機構が必要になる。振動を防止し、かつ大型の駆動機構を支持できるように門型フレームの強度を確保すると、基板検査装置が大型化してしまう。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、大型の基板を検査する基板検査装置を小型化し、かつ精度良く検査が行えるようにすることである。

上記の課題を解決する本発明は、ベース上で基板を一軸方向に搬送する搬送装置と、前記ベースに固定され、前記搬送装置の上方で一軸方向に直交する他軸方向に延びる梁を有する支持部と、他軸方向に離間して固定された２つの前記支持部の前記梁の間に架け渡され、前記梁に沿って他軸方向に移動自在なガイド部材と、前記ガイド部材に一軸方向に移動自在に設けられ、前記基板の画像を取得する光学ユニットと、を有し、前記光学ユニットが一軸方向で移動可能な長さは、前記基板の一軸方向の長さよりも短いことを特徴とする基板検査装置とした。
この基板検査装置では、光学ユニットの可動範囲、つまり光学ユニットで検査が可能な範囲が基板サイズより小さい。このため、光学ユニットで基板の一部に対して検査を実施し、その後に搬送装置で基板を移動させる。検査済みの部分が光学ユニットの検査可能範囲から搬出され、未検査の部分が検査可能範囲に搬入されるので、再び光学ユニットを移動させ、未検査の部分の検査を実施する。

本発明は、基板の一部の検査を光学ユニットで行った後に搬送装置を駆動させ、未検査の部分が検査可能な範囲に入るように基板を搬送させるようにしたので、従来のように基板全面を検査可能な範囲に設定した構成で問題になる光学ユニットの支持構造の撓みや大型化を防止できる。したがって、装置の大型化を防止できると共に、精度の良い検査を実施できる。

本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各実施の形態で同じ構成要素には同一の符号を付してある。また、重複する説明は、省略する。

（第１の実施の形態）
図１及び図２に示すように、基板検査装置１は、ベース２に基板Ｗを搬送する搬送装置３が搭載されている。搬送装置３は、ベース２の長手方向（Ｘ方向、一軸方向）に延びるテーブル１１を有し、テーブル１１の上面には多数の孔１２が穿設されている。これら孔１２には、エアー供給源（不図示）が接続されており、エアーを上向きに噴き出せるようになっている。テーブル１１の側部のそれぞれには、ガイドレール１３が１本ずつＸ方向に平行に敷設されている。それぞれのガイドレール１３には、保持部１４が移動自在に取り付けられている。保持部１４の上面には、吸着パッド（不図示）が複数配設されており、基板Ｗの裏面の側縁を位置決めして吸着保持することができる。このように、テーブル１１とガイドレール１３と保持部１４とでエアー浮上搬送装置を構成している。なお、ガイドレール１３及び保持部１４は、片側のみに設けても良い。

また、ベース２には、２つの門型フレーム２０，２１（支持部）が搬送装置３を跨ぐように、かつＸ方向に所定の間隔で固定されている。門型フレーム２０，２１の間の距離Ｌｘは、基板ＷのＸ方向の長さＬｗの１／２になっている。各門型フレーム２０，２１は、Ｘ方向に直交するＹ方向（他軸方向）で基板Ｗから離れた位置に固定された一対の脚部２２を有し、これら脚部２２の間に水平梁２３がＹ方向に平行に架け渡されている。

各門型フレーム２０，２１の水平梁２３の上面には、Ｙ方向の駆動装置であるＹステージ２５が１つずつ設けられている。Ｙステージ２５は、水平梁２３にＹ方向に沿って永久磁石を配列させた固定子２５Ａと、固定子２５Ａに対して移動自在に取り付けられ、内部にコイルが設けられたスライダ（可動子）２５Ｂとを有するリニアモータである。２つの門型フレーム２０のそれぞれのスライダ２５Ｂは、ガイド部材３０で連結されている。ガイド部材３０は、Ｘ方向に平行に架け渡されており、その両端部にスライダ２５Ｂが固定されている。
さらに、ガイド部材３０の上面には、Ｘ方向の駆動装置であるＸステージ３１が１つ設けられている。Ｘステージ３１は、ガイド部材３０上にＸ方向に沿って永久磁石を配列させた固定子３１Ａと、固定子３１Ａに対して移動自在に取り付けられ、内部にコイルが設けられたスライダ（可動子）３１Ｂとを有するリニアモータである。このスライダ３１Ｂには、光学ユニットである顕微鏡ユニット３２が固定されている。

顕微鏡ユニット３２は、基板Ｗに向けて下向きに延びており、その下端部にレボルバ３３を介して基板Ｗ表面を拡大観察するための対物レンズ３４が交換可能に取り付けられている。顕微鏡ユニット３２の上端には、対物レンズ３４の像を取得する撮像装置（例えば、ＣＣＤ）３５が取り付けられている。撮像装置３５で取得した画像は、制御装置３６で画像処理され、モニタ３７に表示される。なお、配線等は、基板検査装置１の上部に吊り下げる等、顕微鏡ユニット３２の移動に合わせて可動可能なように余裕をもって配置されている。
制御装置３６は、顕微鏡ユニット３２の制御に加えて、搬送装置３、Ｙステージ２５及びＸステージ３１の制御を行うコンピュータである。

ここで、図２に示すように、顕微鏡ユニット３２で検査が可能な範囲（検査可能範囲）ＡＰ１は、Ｙステージ２５とＸステージ３１の可動範囲（Ｌｘ×Ｌｙ）に相当する。また、ベース２及び搬送装置３のＸ方向の長さは、基板Ｗの長さＬｗに顕微鏡ユニット３２で検査できない範囲（検査不能範囲）の長さＬｐ（＝Ｌｗ−Ｌｘ）を加えた長さになっている。つまり、基板Ｗの長さＬｗの２倍から検査可能範囲ＡＰ１の長さＬｘを引いた大きさになっている。なお、この実施の形態では、長さＬｘと長さＬｐは等しいが、必ずしも一致していなくても良い。

この実施の形態の作用について説明する。
基板検査装置１は、搬送装置３の孔１２からエアーを噴き出した状態で待機しており、搬送装置３の一端部３Ａ側から搬入された基板Ｗはエアー浮上させられる。この状態で、不図示の位置決めピンを基板Ｗの側面に押し当てて位置決めしてから、保持部１４の吸着パッドで基板Ｗの裏面を吸着保持する。このとき、図３の（ａ）に示すように、基板Ｗの先端は、顕微鏡ユニット３２の検査可能範囲ＡＰ１の端部に一致しているので、この位置を基準にして検査を開始する。

制御装置３６は、他の検査装置、例えば自動マクロ検査装置等で欠陥検査され、その欠陥の座標等が基板検査装置１に受け渡された場合の欠陥等の座標、メモリなどに予め登録されている検査点の座標を読み出し、その座標の拡大画像が取得できるようにＹステージ２５及びＸステージ３１の駆動量を演算して顕微鏡ユニット３２をＸＹ方向に移動させる。顕微鏡ユニット３２で取得した画像は、モニタ３７に表示され、検査者が欠陥の有無や欠陥分類の正否等の判定を行う。なお、制御装置３６の画像処理部で正常なパターンとのマッチングを行って自動的に欠陥を検出するようにしても良い。また、制御装置３６は、検査点の座標を読み出した際、検査点の座標が検査可能範囲ＡＰ１に全て入るか判断を行う最適位置判断部を備えている。仮に、全ての検査点の座標が入ると判断された場合、全ての検査点の座標が検査可能範囲ＡＰ１に入るように保持部１４を移動させると、無用に複数回に分割して検査することがなくなってスループットを向上させることができる。

制御装置３６は、顕微鏡ユニット３２の検査可能範囲ＡＰ１内にある全ての検査点についての検査が終了するまで基板Ｗを停止させている。このため、基板Ｗ上で検査が終了した部分は、検査可能範囲ＡＰ１に一致し、図３の（ａ）に斜線で示す領域になる。斜線で示した部分よりも一端部３Ａ側の部分は、未検査の部分である。そこで、制御装置３６は、未検査の部分について検査を行うために、保持部１４をガイドレール１３に沿って一端部３Ｂ側に移動させる。この実施の形態では、検査可能範囲ＡＰ１の長さＬｘと検査不能範囲の長さＬｐとが等しいので、搬送装置３は基板Ｗを検査不能範囲の長さＬｐだけ移動させる。

その結果、図３の（ｂ）に示すように、基板Ｗの検査済みの部分が検査可能範囲ＡＰ１から他端部３Ｂ側に搬出され、未検査の部分の全てが検査可能範囲ＡＰ１に搬入される。そして、再び顕微鏡ユニット３２をＸＹ方向に移動させて、検査可能範囲ＡＰ１内にある全ての検査点の拡大画像を取得し、前記と同様にして欠陥検査を実施する。検査が終了したら、他端部３Ｂ側から基板Ｗを搬出する。基板Ｗの搬入搬出は、不図示のロボットを使用しても良いし、搬送装置３が他の搬送装置や製造装置、検査装置に連結されている場合には、直接に受け渡しを行う。

このように、制御装置３６は基板Ｗの長さと検査点の分布に応じて、基板ＷをＸ方向に複数に分割し、分割した領域を順番に顕微鏡ユニット３２の検査可能範囲ＡＰ１内に搬送し、基板Ｗ上の全ての検査点について検査を行う。この実施の形態では、基板Ｗ上の検査対象領域が顕微鏡ユニット３２の検査可能範囲ＡＰ１の２倍の長さを有するので、搬送装置３が１回だけ基板Ｗを順送りすれば良い。基板Ｗ上の検査対象領域が顕微鏡ユニット３２の検査可能範囲ＡＰ１の３倍であれば搬送装置３が基板Ｗを２回順送りすることになる。検査可能範囲ＡＰ１の長さＬｘが基板Ｗの長さＬｗの１／Ｎ（Ｎは整数）であれば、基板Ｗを同じ距離だけＮ回搬送すれば検査対象領域の全てを検査できるので効率が良い。基板Ｗの検査対象領域が検査可能範囲ＡＰ１の整数倍でない場合でも基板Ｗの位置や移動量を基板Ｗの基準位置からの距離や座標で把握し、全ての検査点が検査されるように基板Ｗを１回以上搬送する。

この実施の形態によれば、顕微鏡ユニット３２を搬送方向の基板Ｗの長さＬｗよりも短いストロークで移動させ、顕微鏡ユニット３２の可動範囲を越える部分については、基板Ｗを１回以上搬送することで全ての検査点の検査を実施するようにしたので、従来のように基板Ｗの全長を跨ぐようにガイド部材を配置する場合に比べてガイド部材を短くできる。ガイド部材３０の撓みによる位置ずれが防止できるので、検査精度を向上できる。さらに、ガイド部材３０の重量の増大を防げるので、移動機構を小型化したり、構造を簡単にしたりできる。
また、従来の基板検査装置で、顕微鏡ユニットが他軸方向のみに移動するタイプと比べた場合、基板全面を検査するためには基板を一軸方向に基板の２倍の長さ移動させなければならないが、この実施の形態では、顕微鏡ユニット３２をＸＹ方向に移動させることで、検査不能範囲の長さＬｐだけ基板Ｗを搬送すれば良い。したがって、装置の長さを（Ｌｗ＋Ｌｐ）にすることできる。検査不能範囲の長さＬｐは基板Ｗの長さＬｗよりも短いので、基板検査装置１の長さをＬｗの２倍未満にすることができる。例えば、液晶ディスプレイ用のマザーガラスで第９世代のサイズは２４５０ｍｍ×３０５０ｍｍになるので、この基板検査装置１のサイズは６１００ｍｍ（＝３０５０×２）未満にできる。

（第２の実施の形態）
図４に示すように、基板検査装置４１は、ベース２上に２つの門型フレーム２０，２１がＸ方向に離間して平行に固定されている。各門型フレーム２０，２１の水平梁２３のＹステージ２５は、スライダ２５Ｂが２つずつ設けられている。２つの門型フレーム２０，２１の一方のスライダ２５Ｂ同士が１つ目のガイド部材３０によって連結され、他方のスライダ２５Ｂ同士が２つ目のガイド部材３０によって連結されている。２つのガイド部材３０は、Ｘ方向に平行に配置されており、その各々にＸステージ３１を介して顕微鏡ユニット３２が１つずつ移動自在に搭載されている。ガイド部材３０の長さは、第１の実施の形態と同じで、２つの顕微鏡ユニット３２によって検査可能な範囲はＡＰ１になっている。したがって、ベース２の大きさは第１の実施の形態と同じである。

制御装置３６は、２つの顕微鏡ユニット３２が同じ検査点を観察しないよう顕微鏡ユニット３２をＸＹ方向に独立に駆動制御する。さらに、制御装置３６には、干渉防止部４５が設けられており、顕微鏡ユニット３２同士が干渉しないように構成されている。干渉防止部４５は、顕微鏡ユニット３２の位置をＹステージ２５のスライダ２５Ｂの位置と、Ｘステージ３１のスライダ３１Ｂの位置とで算出される座標で管理し、例えば一方の顕微鏡ユニット３２Ａを優先的に移動させ、他方の顕微鏡ユニット３２Ｂを顕微鏡ユニット３２Ａに干渉しないよう移動制御する。なお、顕微鏡ユニット３２に光学センサなどを設け、顕微鏡ユニット３２同士が所定の距離以内に接近しないように制御しても良い。

また、図５に示すように、基板検査装置４１は、Ｙ方向で検査可能範囲ＡＰ１の外側に退避ゾーンＳＬ１が設けられている。退避ゾーンＳＬ１は、顕微鏡ユニット３２を１つ収容可能な大きさを有し、ランプ交換が必要になったり、故障したりした顕微鏡ユニット３２を退避可能になっている。

この実施の形態の作用について説明する。
基板Ｗをエアー浮上した状態で保持部１４に位置決めして保持したら、制御装置３６が検査可能範囲ＡＰ１内の基板Ｗに対して２つの顕微鏡ユニット３２が独立して移動させて各々が異なる検査点の拡大画像を取得する。制御装置３６の干渉防止部４５は、互いの顕微鏡ユニット３２の位置を調べて干渉しないように位置制御を行う。検査した位置は、制御装置３６に登録され、同じ位置が重複して検査されないようする。検査可能範囲ＡＰ１内の全て検査点を検査したら、搬送装置３を駆動させて、隣接する次の未検査部分を検査可能範囲ＡＰ１に搬入させ、その分だけ検査済みの領域を検査可能範囲ＡＰ１から他端部３Ｂ側に送り出す。
検査可能範囲ＡＰ１の長さＬｘが基板Ｗの長さＬｗの１／Ｎ（Ｎは整数）であれば、基板Ｗを同じ距離だけＮ回搬送すれば検査対象領域の全てを検査できるので効率が良いが、検査可能範囲ＡＰ１の整数倍でなくても良い。

ここで、片方の顕微鏡ユニット、例えば、顕微鏡ユニット３２Ａが故障した場合には、故障した顕微鏡ユニット３２Ａを近くの退避ゾーンＳＬ１に移動させ、残った顕微鏡ユニット３２Ｂを検査可能範囲ＡＰ１の全範囲に移動させて検査を続行する。顕微鏡ユニット３２Ａの修理が終了したら、２つの顕微鏡ユニット３２による検査を再開する。顕微鏡ユニット３２Ｂが故障した場合は、反対側の退避ゾーンＳＬ１に退避させる。

この実施の形態によれば、１つの検査可能範囲ＡＰ１に対して２つの顕微鏡ユニット３２で検査を実施するようにしたので、顕微鏡ユニットが１つの場合に比べて検査時間を短縮することができる。
一方の顕微鏡ユニット３２が故障した場合には、故障した顕微鏡ユニット３２を退避させた状態で検査を続行し、その間に修理を行える。このため、検査工程が停止する頻度を低減でき、作業効率を向上できる。その他の効果は第１の実施の形態と同様である。

なお、２つの門型フレーム２０，２１のＹステージ２５に３つ以上のスライダ２５Ｂを設けても良い。３つ以上の顕微鏡ユニット３２で検査を実施することが可能になる。この場合には、顕微鏡ユニット３２の数に応じて検査時間を短縮できる。

（第３の実施の形態）
図６及び図７に示すように、基板検査装置６１は、Ｘ方向に２つの検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２が直列に設けられている。第一の検査可能範囲ＡＰ２１は、ベース２の他端部３Ｂ側に設けられ、一対の門型フレーム２０，２１とガイド部材３０で構成される支持機構に１つの顕微鏡ユニット３２がＸＹ方向に移動自在に取り付けられている。第二の検査可能範囲ＡＰ２２は、ベース２の一端部３Ａ側に設けられ、一対の門型フレーム６２，６３（支持部）とガイド部材６４で構成される支持機構に１つの顕微鏡ユニット３２がＸＹ方向に移動自在に取り付けられている。一対の門型フレーム６２，６３及びガイド部材６４の構造は、門型フレーム２０，２１及びガイド部材３０と同じである。
２つの検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２の大きさはＬｘ２×Ｌｙで等しく、門型フレーム２１と門型フレーム６２とが互いに密着している。これら門型フレーム２１，６２の下方の領域は、顕微鏡ユニット３２が進入不能な検査不能範囲（Ｘ方向の長さＬｐ２１）になるので、門型フレーム２１，６２の間には隙間が無いことが好ましいが、間隔をおいても良い。また、１つの門型フレームにＹステージ２５を２つ平行に敷設し、そのそれぞれにガイド部材３０，６４を取り付けても良い。

基板Ｗの長さＬｗは、２つの検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２の長さ（＝２×Ｌｘ２）と、門型フレーム２１，６２の下方の検査不能範囲の長さＬｐ２１を加えた大きさになっている。また、一端部３Ａ側の門型フレーム６２の下方も検査不能範囲になっている。この長さをＬｐ２２とする。これらから、ベース２及び搬送装置３に必要とされるＸ方向の長さは、基板Ｗの長さＬｗに検査不能範囲の長さ（Ｌｐ２１＋Ｌｐ２２）を加えた大きさになる。

この実施の形態の作用について説明する。
基板Ｗをエアー浮上した状態で位置決めして保持したら、２つの顕微鏡ユニット３２がＸＹ方向に移動してそれぞれの検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２内の検査点の拡大画像を取得する。２つの検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２で検査点が等しい分布であるときは２つの顕微鏡ユニット３２は同じ動きをするが、検査点の分布が検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２ごとに異なる場合には２つの顕微鏡ユニット３２は独立に移動する。
検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２内の全ての検査を実施したら、搬送装置３を駆動させて、基板Ｗを長さＬｐ２１だけ他端部３Ｂに向けて移動させる。基板Ｗの未検査の部分、この場合には初期位置で中央の門型フレーム２１，６２の下に位置する部分が第一の検査可能範囲ＡＰ２１に移動する。第一の検査可能範囲ＡＰ２１の顕微鏡ユニット３２で未検査部分の検査点に対して検査を行う。

なお、基板Ｗが一端部側に門型フレーム６３のＸ方向の長さＬｐ２２だけ長かった場合は、長さＬｐ２２の未検査部分が残る。この未検査部分の長さＬｐ２２は、中央の門型フレーム２１，６２下の未検査部分の長さＬｐ２１よりも短いので、第一の検査可能範囲ＡＰ２１で中央の門型フレーム２１，６２下の未検査部分の検査をしているときに第二の検査可能範囲ＡＰ２２で検査を行える。また、基板Ｗが一端部側に長さＬｐ２２よりも長かった場合は、中央の門型フレーム２１，６２下の未検査部分が第一の検査可能範囲ＡＰ２１で検査できるように基板Ｗを搬送する。このとき、基板Ｗの一端部側が第二の検査可能範囲ＡＰ２２に収まりきらない場合には、検査と基板搬送とを繰り返す。いずれの場合でも、制御装置３６に既に検査した部分を記憶しておき、同じ検査点を重複して検査しないようにする。また、第１の実施の形態と同様に、制御装置３６は、最適位置判断部を備えることが望ましい。例えば、検査点の座標が検査可能範囲ＡＰ２１の領域付近に集中して存在する場合で、検査可能範囲ＡＰ２１又はＡＰ２２の領域にて一回の移動で検査が可能と判断された場合や、少しだけずらすことによって検査可能範囲に全ての検査点が入る場合は、制御装置３６は、全ての検査点が検査可能範囲に入るように保持部１４を移動させることにより、スループットの向上を図ることができる。

一方の顕微鏡ユニット３２が故障した場合には、故障した顕微鏡ユニット３２を退避ゾーンＳＬ１に退避させ、残った顕微鏡ユニット３２で検査を続行する。例えば、第二の検査可能範囲ＡＰ２２の顕微鏡ユニット３２が故障した場合には、未検査部分を順番に第一の検査可能範囲ＡＰ２１に搬送し、故障していない顕微鏡ユニット３２で検査を行う。退避ゾーンＳＬ１にある顕微鏡ユニット３２の修理が終了したら、２つの顕微鏡ユニット３２による検査を再開する。

この実施の形態によれば、基板Ｗの搬送方向に２つの検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２を設けたので、Ｘ方向に異なる２つの領域で同時に検査を実施でき、検査時間を短縮することができる。２つの顕微鏡ユニット３２は互いに干渉することはないので、干渉防止のための処理を省略することができ、装置構成を簡略化できる。一方の顕微鏡ユニット３２が故障した場合には、残った顕微鏡ユニット３２で検査を続行し、その間に修理ができる。このため、検査工程が停止する頻度を低減でき、作業効率を向上できる。その他の効果は第１の実施の形態と同様である。
また、従来の基板検査装置で、顕微鏡ユニットが一軸方向のみに移動するタイプと比べた場合、ベース２及び搬送装置３の長さは基板Ｗの長さＬｗに検査不能範囲の長さ（Ｌｐ２１＋ＬＰ２２）を加えた長さで足りる。したがって、基板検査装置６１の長さが、基板Ｗの長さＬｗの２倍未満（＞２×Ｌｗ−２×Ｌｘ２）になり、従来に比べて大幅に縮小できる。

ここで、この実施の形態の変形例を図８に示す。この基板検査装置８１は、Ｘ方向に３つの検査可能範囲ＡＰ３１，ＡＰ３２，ＡＰ３３が直列に配置されている。第一の検査可能範囲ＡＰ３１は、一対の門型フレーム２０，２１で区画され、第二の検査可能範囲ＡＰ３２は一対の門型フレーム６２，６３で区画されている。第三の検査可能範囲ＡＰ３３は、一対の門型フレーム８２，８３（支持部）で区画されている。門型フレーム８２，８３には、ガイド部材８４がＹ方向に移動自在に架け渡されており、ガイド部材８４に顕微鏡ユニット３２が移動自在に支持されている。門型フレーム８２，８３及びガイド部材８４の構成は、門型フレーム２０，２１及びガイド部材３０と同じである。
門型フレーム２１，６１の下方の領域（長さＬｐ３１）と、門型フレーム６２，８２の下方の領域（長さＬｐ３１）は、検査不能範囲である。さらに、一端部３Ａ側の門型フレーム８３の下方の領域（長さＬｐ３２）も検査不能範囲である。基板Ｗの長さＬｗは、３つの検査可能範囲ＡＰ３１〜ＡＰ３３の長さ（＝３×Ｌｘ３）に検査不能範囲の長さ（＝Ｌｐ３１×２）を加えた長さになる。

検査時には、図８に示す配置で各検査可能範囲ＡＰ３１，ＡＰ３２，ＡＰ３３の検査を同時に行う。この部分の検査が終了したら、基板Ｗを検査不能範囲の長さＬｐ３１だけ他端部３Ｂ側に移動させる。未検査の部分で、門型フレーム２０，６２の下にあった部分が第一の検査可能範囲ＡＰ３１に移動する。これと同時に、未検査の部分で、門型フレーム６３，８２の下にあった部分が第二の検査可能範囲ＡＰ３２に移動する。２つの顕微鏡ユニット３２を移動させて未検査の部分の検査を実施する。基板Ｗがさらに長い場合は、検査と搬送を繰り返す。

この変形例では、３つの顕微鏡ユニット３２で同時に検査ができるので、検査時間をさらに短縮できる。その他の効果は、前記と同じである。なお、検査可能範囲は、Ｘ方向に４つ以上設けても良い。検査可能範囲の数に応じて検査時間を短縮することができる。

（第４の実施の形態）
図９に示すように、基板検査装置９１は、Ｘ方向に２つに検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２が直列に配置されている。第一の検査可能範囲ＡＰ２１を区画する一対の門型フレーム２０，２１の間には、２つのガイド部材３０が平行に、かつ独立して移動自在に設けられており、そのそれぞれに顕微鏡ユニット３２が１つずつ移動自在に取り付けられている。同様に、第二の検査可能範囲ＡＰ２２は、一対の門型フレーム６２，６３の間に２つのガイド部材３０が独立に移動自在に設けられており、そのそれぞれに顕微鏡ユニット３２が１つずつ移動自在に取り付けられている。第一の検査可能範囲ＡＰ２１と第二の検査可能範囲ＡＰ２２の長さＬｘ２は等しい。両端の門型フレーム２０，６３の下方と、中央に突き当ててある２つの門型フレーム２１，６２の下方は、それぞれ検査不能範囲になっている。

ベース２及び搬送装置３の長さは、基板Ｗの長さＬｗに中央の検査不能範囲の長さＬｐ２１と、一端部３Ａの門型フレーム６３の下方の検査不能範囲の長さＬｐ２２を加えた大きさである。さらに、ベース２のＹ方向には、各検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２を挟むように退避ゾーンＳＬ１が設けられている。
この基板検査装置９１の制御装置は、検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２毎に干渉防止部４５（図４参照）を有し、座標制御等によって同じ検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２内の顕微鏡ユニット３２同士が衝突しないようにしている。

この実施の形態の作用について説明する。
基板Ｗは、エアー浮上した状態で保持部１４に位置決めして保持される。それぞれの検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２で合計４つの顕微鏡ユニットをそれぞれ移動させて、拡大画像を取得する。制御装置は、互いの顕微鏡ユニット３２の位置を調べて干渉しないように位置制御を行い、検査した位置は、座標で管理して同じ位置を重複して検査しないようにする。
検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２内の全て検査点を検査したら、搬送装置３で基板Ｗを長さＬｐ２１だけ他端部３Ｂ側に移動させて、基板Ｗ中央の未検査部分を第一の検査可能範囲ＡＰ２１に入れる。制御装置が検査済みの検査点を記憶しているので、未検査の検査点のみを抽出して検査をする。

基板Ｗが長くて一度の搬送だけでは全ての検査点を検査できない場合、全ての検査点が検査済みになるまで検査と搬送を繰り返す。
また、いずれか１つの顕微鏡ユニット３２が故障した場合には、その顕微鏡ユニット３２を退避ゾーンＳＬ１に移動させて修理し、残った１つの顕微鏡ユニット３２で検査を続行する。この間の検査時間は故障がない場合に比べて約２倍になるが検査工程を停止することなく検査を行える。２つの検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２で１つずつ顕微鏡ユニット３２が故障した場合も同様であり、その間の検査時間は故障がない場合に比べて約２倍になるが検査工程を停止することなく検査を行える。さらに、４つの中の３つの顕微鏡ユニット３２が故障した場合には、残った１つの顕微鏡ユニット３２で検査を続行する。その間の検査時間は故障がない場合に比べて約４倍になるが検査工程を停止することなく検査できる。なお、第１、第３の実施の形態で記載しように、制御装置３６は、最適位置判断部を備えていることが望ましい。これを備えることによって同様の効果を得ることができる。

この実施の形態では、搬送方向に直列に２つの検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２を設け、そのそれぞれに２つに顕微鏡ユニット３２を配置したので、同時に検査できる検査点を増加でき、検査時間をさらに短縮することができる。
顕微鏡ユニット３２が故障したときには、その顕微鏡ユニット３２を退避させて修理を行い、その間は残った顕微鏡ユニット３２を用いて検査を続行することができる。検査工程を停止させる頻度を低減でき、作業効率を向上できる。その他の効果は第１の実施の形態と同様である。
ここで、検査可能範囲は、Ｘ方向に３つ以上設けても良い。検査可能範囲の数に応じて検査時間を短縮することができる。また、１つの検査可能範囲ＡＰ２１，ＡＰ２２に３つ以上の顕微鏡ユニット３２を配置しても良い。顕微鏡ユニット３２の数に応じて検査時間を短縮できる。

なお、本発明は、前記の実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、制御装置３６に予め設定された検査点に対して検査を行う代わりに、顕微鏡ユニット３２を検査可能範囲全体にスキャンさせて欠陥を探すようにしても良い。
駆動装置であるＹステージ２５、Ｘステージ３１の構成は、リニアモータに限定されずにその他の公知のステージであっても良い。
門型フレームの水平梁の下側にＹステージを設け、Ｙステージに沿って移動するガイド部材の下側に設けたＸステージに顕微鏡ユニットを吊り下げると、門型フレームの下の領域でも検査が可能になり、基板Ｗを搬送する距離や頻度を低減できる。
また、搬送装置として、エアー浮上搬送を例示したが、ローラ等を使用した搬送装置でも良い。

基板検査装置で異なる大きさの基板Ｗを検査するときには、制御装置３６に基板サイズの情報を入力する。制御装置３６は、基板サイズと検査可能範囲から重複なく検査が行える基板Ｗの移動量を算出し、最初の部分の検査が終了したら、算出した移動量だけ基板Ｗを搬送し、残った領域の検査を実施する。この場合も制御装置３６が検査点を座標管理することで、重複した検査を防止できる。
基板検査装置は、欠陥の観察や発見に用いる代わりに、又はこれに加えて基板Ｗに形成したパターンの線幅測定を行う装置にしても良い。この場合、対象となるパターンの幅を顕微鏡ユニット３２で撮像し、画像処理によって線幅を算出する。顕微鏡ユニット３２や基板Ｗを移動させることで複数箇所の線幅を効率良く短時間で測定することができる。
また、光学ユニットは、基板Ｗを撮像し、モニタ等で観察するための観察ユニットであれば良く、実施の形態における顕微鏡ユニットに限定されない。また、レーザリペア等のレーザ加工ユニットであっても良い。さらには、観察ユニットと一部光学系を共通に使用するレーザ加工機能を備えた顕微鏡ユニットであっても良い。
基板Ｗの搬送方向は、一端部３Ａから他端部３Ｂに向かう方向であるが、必要に応じて他端部３Ｂから一端部３Ａに向けて移動させても良い。例えば、他端部３Ｂ側の顕微鏡ユニット３２が故障した場合には、基板Ｗ上の未検査の部分を一端部３Ａ側の検査可能範囲に移動させて検査を行う。

本発明の実施の形態に係る基板検査装置の構成を示す斜視図である。 図１の平面図である。 検査の進行に応じて基板を搬送する工程を模式的に説明する図である。 図１のＡ矢視図であって、１つの検査可能範囲に２つの顕微鏡ユニットを有する基板検査装置の構成を示す斜視図である。 図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 ２つの検査可能範囲が基板の搬送方向に配列された基板検査装置の構成を示す斜視図である。 図６のＣ−Ｃ線に沿った断面図であって、検査可能範囲の配置を説明する図である。 ３つの検査可能範囲が基板の搬送方向に配列された基板検査装置の構成を示す斜視図である。 ２つの検査可能範囲が基板の搬送方向に配列され、そのそれぞれに顕微鏡ユニットが２つずつ配置された基板検査装置の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１，４１，６１，８１，９０ 基板検査装置
２ ベース
３ 搬送装置
２０，２１，６２，６３，８２，８３ 門型フレーム（支持部）
２３ 水平梁
３０，６４，８４ ガイド部材
３２ 顕微鏡ユニット（光学ユニット）
ＡＰ１，ＡＰ２１，ＡＰ２２，ＡＰ３１，ＡＰ３２，ＡＰ３３ 検査可能範囲（検査可能な範囲）
ＳＬ１ 退避ゾーン
Ｗ 基板

Claims (7)

1. ベース上で基板を一軸方向に搬送する搬送装置と、
   前記ベースに固定され、前記搬送装置の上方で一軸方向に直交する他軸方向に延びる梁を有する支持部と、
   他軸方向に離間して固定された２つの前記支持部の前記梁の間に架け渡され、前記梁に沿って他軸方向に移動自在なガイド部材と、
   前記ガイド部材に一軸方向に移動自在に設けられ、前記基板の画像を取得する光学ユニットと、
   を有し、前記光学ユニットが一軸方向で移動可能な長さは、前記基板の一軸方向の長さよりも短いことを特徴とする基板検査装置。
2. 前記搬送装置の一軸方向の長さは、前記基板の一軸方向の長さの２倍から、前記光学ユニットが一軸方向で前記基板の検査が可能な長さを引いた大きさに略等しいことを特徴とする請求項１に記載の基板検査装置。
3. ２つの前記支持部の間に複数の前記ガイド部材が独立に移動自在に架け渡され、各々の前記ガイド部材に前記光学ユニットが１つずつ一軸方向に移動自在に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の基板検査装置。
4. 前記基板の上方から他軸方向に前記光学ユニットを退避させる退避ゾーンを有することを特徴とする請求項３に記載の基板検査装置。
5. 前記支持部は、前記ベースの一軸方向に３つ以上固定され、隣り合う２つの前記支持部の間に前記ガイド部材を架け渡すことで前記光学ユニットによる前記基板の検査が可能な範囲を一軸方向に複数形成したことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の基板検査装置。
6. 前記光学ユニットによる前記基板の検査が可能な範囲の大きさが略等しいことを特徴とする請求項５に記載の基板検査装置。
7. １つの前記光学ユニットが一軸方向に移動可能な長さは、基板の一軸方向の長さの整数分の１であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板検査装置。
   
   

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