JP2008070237A - 基板検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板検査装置において、たわみや振動が発生しやすい薄板状の基板を被検体としても、コンパクトな構成で高精度な観察を行うことができるようにする。
【解決手段】被検体である基板３の周縁部を保持する基板保持機構５０と、基板保持機構５０に保持された基板３に対向する位置で基板保持機構５０に対して可動に保持され、基板３の基板表面３ａに沿って移動して一定の観察範囲ごとに基板３を観察できるようにした基板検査部６と、基板検査部６の移動先に合わせて移動し、観察範囲の外側の近傍領域に、基板３の厚さ方向の位置を規制する位置規制力を作用させ、観察範囲における基板３の厚さ方向の移動を規制する移動規制部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は基板検査装置に関する。例えば、液晶基板などの薄板状の基板の基板検査装置に関する。

従来、例えば、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の液晶ガラス基板やカラーフィルタなど、大型で薄板状の基板に対しては、製造工程において、表面に付着したゴミ、傷、膜むら、基板のパターン形状やその欠陥などを検査する基板検査が行われる。このような基板検査としては、一部の検査領域を顕微鏡などで拡大観察するミクロ検査と、基板のより広い領域を目視観察するマクロ検査とが行われている。
ミクロ検査では、基板の検査面を顕微鏡の被写界深度内に配置する必要があるため、基板が厚さ方向に動かないように保持する必要がある。
このような基板検査装置として、特許文献１には、基板をステージ上に水平に保持し、ステージを駆動してマクロ観察系とミクロ観察系との間を移動させることにより、マクロ検査による欠陥部分に自動的に移動してミクロ検査を行うことができるようにした外観検査装置が記載されている。
また、特許文献２には、被検査基板の傾斜角度を変えて保持する矩形枠状のホルダと、ホルダを引き起こした状態の被検査基板に対して、基板面に平行な方向に移動可能に保持された実体顕微鏡を備える基板検査装置が記載されている。この基板検査装置によれば、ホルダ２を揺動させることで目視によるマクロ検査を行い、被検査基板を引き起こした状態で被検査基板の裏面側からバックライトを点灯して照明し、検査者の立ち位置において実体顕微鏡によるミクロ検査を行うことができる。
特開２０００−３５３１９号公報 特開平１１−９４７５４号公報

しかしながら、上記のような従来の基板検査装置には、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、基板をステージ上に水平に保持した状態で検査を行うので、基板が大型化しても基板のたわみや振動などが発生せず、容易に拡大観察を行うことができるものの、基板を水平に配置し、しかもミクロ検査とマクロ検査と切り替える際に基板を水平移動するため、基板が大型化するにつれて水平方向に多大の配置スペースが必要になるという問題がある。
特許文献２に記載の技術では、被検査基板を傾斜可能に保持することで、マクロ検査とミクロ検査とを行えるので、配置スペースは比較的狭くて済むものの、バックライトを照射のため、ホルダに矩形状の開口部を形成するため、被検査基板のたわみや振動が発生しやすい構成となり、しかも、被検査基板を回動することで振動が励起されやすくなっている。そのため、ミクロ観察のためにホルダを垂直に近い角度まで回動して停止した際、その停止の衝撃により被検査基板が振動し、その振動が止まるまでミクロ検査を行うことができなくなるという問題がある。また、ＦＰＤ用のガラス基板は、一辺が２０００ｍｍと大型化し、かつ板厚が０．７ｍｍと薄いため、ホルダの開口部に細長い支持部材を複数架設してガラス基板を保持しても、各支持部材内でガラス基板の撓みを解消することができず、また各支持部材により照明光が遮られてしまうためにミクロ検査の検査精度が低下するという問題がある。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、たわみや振動が発生しやすい薄板状の基板を被検体としても、コンパクトな構成で高精度な観察を行う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。

上記の課題を解決するために、本発明の基板検査装置は、被検体である基板の周縁部を保持する基板保持部と、該基板保持部に保持された前記基板に対向する位置で前記基板保持部に対して可動に保持され、前記基板の基板面に沿って移動して一定の観察範囲ごとに前記基板を観察できるようにした基板検査部と、該基板検査部の移動先に合わせて移動し、前記観察範囲の外側の近傍領域に、前記基板の厚さ方向の位置を規制する位置規制力を作用させ、前記観察範囲における前記基板の厚さ方向の移動を規制する移動規制部とを備えることを特徴とする。

本発明の基板検査装置によれば、移動規制部により基板検査部の一定の観察範囲における基板の厚さ方向の移動を規制することができるので、たわみや振動が発生しやすい薄板状の基板を被検体としても、コンパクトな構成で高精度な観察を行うことができるという効果を奏する。

以下では、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。

本発明の実施形態に係る基板検査装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る基板検査装置の概略構成を示す模式的な斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る基板検査装置の主要部の正面図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。図４は、本発明の実施形態に係る基板検査装置の基板検査部および移動規制部の基板表面側の構成を示す模式的な斜視図である。図５は、移動規制部と観察範囲との基板上の位置関係を模式的に示す配置説明図である。図６は、本発明の実施形態に係る基板検査装置の基板検査部および移動規制部の基板裏面側の構成を示す模式的な斜視図である。

本実施形態の基板検査装置１００は、例えば、ＦＰＤの液晶ガラス基板やカラーフィルタなど、大型で薄板状の基板３を被検体として、その表面に付着したゴミ、傷、膜むら、基板のパターン形状やその欠陥などを検査するためのものである。
基板検査装置１００は、検査の必要に応じて、種々の検査部を備えることができるが、以下では、一例として、基板３の表面３ａを拡大観察する顕微鏡を備える場合の例で説明する。
基板検査装置１００の概略構成は、図１に示すように、装置支持体８、８、基板保持機構５０（基板保持部）、検査部移動機構５１、基板検査部６、および制御部１１からなる。
なお、特に図示しないが、基板保持機構５０の上方には、基板３を全体的に照明するための周知のマクロ照明ユニットが設けられている。このマクロ照明ユニットは、照明光の散乱度合いを可変する液晶拡散板を備えることにより、平行光束の照明と、散乱度合いが可変された照明を切り替えることができるようになっている。

装置支持体８、８は、基板保持機構５０を回動可能に支持するための構造体であり、本実施形態では、互いに水平方向に離間した位置で鉛直上方に延ばして柱状に設けられている。そして、それぞれの高さ方向の中間部に水平方向に延ばされた同軸上に回転中心を有する回動軸９、９を備える。
回動軸９、９は、制御部１１に電気的に接続された不図示のモータの回転に応じて回動角が制御される。
以下では、方向参照の便宜のため、鉛直上向きをＹ軸正方向として図示のようなＸＹＺ直交座標軸を設定し、Ｘ軸方向に、回動軸９、９が配置され、検査者２０は、Ｚ軸正方向側に配置された基板３を検査するものとして説明する。
なお、座標軸が記載された図面には、例えばパターンなどが形成された基板３の基板面である基板表面３ａが、ＸＹ平面に平行となるように基板保持機構５０が回動された様子を示している。以下では、基板保持機構５０の各構成の位置関係について、特に断らない限り、図示の回動状態に置かれた場合で説明する。この場合、基板３の厚さ方向はＺ軸方向に一致している。

基板保持機構５０は、図１〜３に示すように、基板３の周縁部を保持して回動可能に保持するためのもので、回動ステージ１、基板ホルダ２、および複数のクランプ機構４からなる。
回動ステージ１は、基板３の外形とほぼ同じ矩形状の開口部１ａ（図２参照）を有する枠体であり、本実施形態では、矩形の長辺がＸ軸方向に沿うように配置されている。そして、矩形外形の短辺を構成する外周端面１ｄ、１ｅの長手方向の中間部にそれぞれ回動軸９、９の先端が固定されることで、装置支持体８、８に対してＸ軸回りに回動可能に支持されている。
回動ステージ１の矩形外形の長辺を構成する外周端面１ｂ、１ｃには、後述するスライダ５の移動ガイド（不図示）が設けられている。

基板ホルダ２は、基板３の基板裏面３ｂの周縁部を保持するための部材であり、矩形外形が回動ステージ１の開口部１ａより大きく形成され、開口部１ａの近傍の回動ステージ１のＺ軸負方向側表面に固定され、基板３の外形よりもわずかに小さい開口部２ａが形成された枠体である。

クランプ機構４は、基板ホルダ２の開口部２ａをＺ軸方向負方向側から覆うように配置された基板３を、基板表面３ａの周縁部において基板ホルダ２との間で挟持するもので、基板ホルダ２の開口部２ａの各辺の縁部に適宜ピッチで複数配置されている。本実施形態では、クランプ機構４が基板３の各短辺側に３個、各長辺側に４個配置されている。
各クランプ機構４は、制御部１１に電気的に接続された適宜の駆動機構（不図示）により基板ホルダ２に載置された基板３に対して基板面に沿って進退するとともに、基板表面３ａの厚さ方向に移動できる構成とされる。クランプ機構４の駆動機構としては、例えば、アクチュエータ、リニアモータ、回転モータ、エアシリンダなどを用いた機構を採用することができる。
そのため、搬送ロボットにより基板３を基板ホルダ２上に載置する際は、回動ステージ１を水平位置まで回動させ待機させ、この状態において各クランプ機構４を基板載置位置から退避し、基板３が基板ホルダ２上に載置された状態で、基板３側に進出して基板３の側端面を基板ホルダ２に対する基準位置に位置決めするとともに、基板３の厚さ方向に移動して、基板３を厚さ方向に挟持できるようになっている。また、それぞれの逆の動作を行って、基板３の挟持を解除することができるようになっている。

検査部移動機構５１は、基板検査部６を基板ホルダ２に保持された基板３に平行なＸＹ平面に沿って移動するためのもので、図３に示すように、スライダ５、５およびリニアモータを構成する複数のガイド７からなる。
スライダ５、５は、それぞれ制御部１１に電気的に接続され、制御部１１からの制御信号に基づいて、回動ステージ１の外周端面１ｂ、１ｃの長手方向に沿う適宜位置に移動可能とされたものである。スライダ５、５は、例えば、回動ステージ１の外周端面１ｂ、１ｃ上に形成された、ガイド１ｆに沿って走行するものでリニアモータや、１軸ステージ、タイミングベルトやギヤなどの伝動機構により駆動されるものなどを採用することができる。
本実施形態では、スライダ５、５は、Ｘ軸方向の位置をそれぞれ同期して駆動する両側駆動方式を採用しているが、必要に応じて、一方のみを駆動し、他方はガイド７を介して従動させる片側駆動方式を採用してもよい。

ガイド７は、各スライダ５の間で、基板表面３ａ側および基板裏面３ｂ側にそれぞれ設けられ、それぞれ基板表面３ａ、基板裏面３ｂに沿って、スライダ５の走行方向であるＸ軸方向に直交するＹ軸方向に延ばされたガイド部材である。本実施形態では、基板表面３ａ側に２本、基板裏面３ｂ側に２本設けられている。

基板検査部６は、基板保持機構５０に保持された基板３を挟んだ状態で基板保持機構５０に対して可動に保持され、制御部１１からの制御信号に応じて、基板３の基板面に沿って２次元的に移動して、その移動先でそれぞれ一定の観察範囲ごとに基板３を拡大観察するためのもので、対物レンズと撮像素子およびＡＦを備えた顕微鏡ユニット６Ａおよび透過照明光源を備えた透過照明ユニット６Ｂからなる。

顕微鏡ユニット６Ａは、図３、４に示すように、基板表面３ａ側のガイド７、７によってＸ軸方向の両側端部を挟持され、ガイド７、７の延設方向に沿って移動可能に取り付けられている。
そして、基板表面３ａに面する側の端面の中央部に対物レンズ６１が設けられ、この対物レンズ６１の周りの４箇所に、基板３の厚さ方向（図示のＺ軸方向）に延ばされたエア噴出ユニット６３（移動規制部）が設けられている。
顕微鏡ユニット６Ａの移動機構は、位置制御可能なものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、リニアモータの他に１軸ステージでもよいし、タイミングベルトやギヤなどの伝動機構により駆動されるものでもよい。

対物レンズ６１は、図３に示すように、光軸が基板表面３に対して垂直に設けられ、対物レンズの観察光学系の後側像面には基板表面３ａの像を光電変換するＣＣＤなどの撮像素子が配置され、画像信号を制御部１１に送出し、モニタ１０に表示できるようになっている。

エア噴出ユニット６３は、不図示のエア供給源から供給されるエアを、基板表面３ａに略直交する方向に延ばされた噴射ノズルを通して基板３に向けて噴射することで、基板３に垂直方向から押圧力を作用させるものである。エアの噴射圧の条件と、噴射ノズルと基板面との距離の条件とは、各エア噴出ユニット６３の押圧力の合計を基板の表裏から作用させるときに、検査中の外力による変位や振動を許容範囲内に抑えられるように設定する。
エア噴出ユニット６３の配置位置は、図５に示すように、対物レンズ６１の観察範囲である顕微鏡視野範囲Ａ_Ｉを外側から囲む４箇所の位置とされている。本実施形態では、顕微鏡視野範囲Ａ_Ｉの中心に対する同心円を周方向に略４等分する位置に配置されている。
このため本実施形態では、エア噴出ユニット６３の配置の対称性のため、各エア噴出ユニット６３の噴射圧を均等にすることによって押圧力のバランスを良好できるので噴射圧の設定が容易となる。

透過照明ユニット６Ｂは、図３、６に示すように、基板裏面３ｂ側のガイド７、７によってＸ軸方向の両側端部を挟持され、顕微鏡ユニット６Ａと同様にして、ガイド７、７の延設方向に沿って移動可能に取り付けられている。
そして、基板裏面３ｂに面する側で対物レンズ６１の光軸と一致するように照明部６２が設けられ、この照明部６２の周りの４箇所に、基板３の厚さ方向（図示のＺ軸方向）に延ばされたエア噴出ユニット６３が設けられている。
これらのエア噴出ユニット６３の噴射ノズルは、顕微鏡ユニット６Ａに設けられた各エア噴出ユニット６３の噴射ノズルと、それぞれ基板３を挟んで互いに対向させられるような位置関係に配置されている。
このように、 本実施形態の基板検査部６は、移動規制部が基板検査部に一体に設けられた例となっている。

なお、透過照明ユニット６Ｂの移動は、顕微鏡ユニット６Ａの移動とは独立に制御されるようにしてもよいが、対物レンズ６１を用いて検査を行う際には、顕微鏡ユニット６Ａと透過照明ユニット６Ｂとの移動先が合わされ、移動先での相対的な位置関係が一定に保持される。それにより、それぞれが有する各エア噴出ユニット６３が互いに対向して配置されるようにしている。

照明部６２は、対物レンズ６１で基板３を観察する際に、顕微鏡視野範囲Ａ_Ｉを基板裏面３ｂ側から照明するためのものである。そのため、図５に示すように、照明部６２の照明範囲Ａ_Ｌは、顕微鏡視野範囲Ａ_Ｉを覆うとともに、各エア噴出ユニット６３の配置位置の内側の領域に設定されている。このため、照明部６２が点灯されても、透過照明ユニット６Ｂ側のエア噴出ユニット６３の影が基板３に投影されないようになっている。

制御部１１は、例えばキーボードなどの適宜の操作部に接続され、その操作入力に基づいて、基板検査装置１００のすべての動作を制御するためのもので、例えば、ＣＰＵ、メモリ、入出力インタフェース、記憶部などを備えたコンピュータなどにより構成される。
制御部１１が行う上記の各装置部分の動作制御以外の制御としては、例えば、顕微鏡ユニット６Ａによって撮像された基板表面３ａの画像を画像処理して、欠陥を抽出し、欠陥の種類や位置情報を取得したり、それらに基づいて基板３の合否判定する制御などが挙げられる。

次に、基板検査装置１００の動作について基板検査部６による観察時の動作を中心に説明する。
基板検査装置１００によって、基板３を検査するには、まず、制御部１１により、各装置部分の初期化が行われる。例えば、基板検査部６は、基板３の載置領域外に退避させる。そして、基板保持機構５０を回動軸９回りに回動させ、基板ホルダ２を上面側に向けた水平状態に置いた配置とする。
次に、適宜の基板搬送ロボットなどにより基板３を搬送し、基板裏面３ｂを基板ホルダ２側に向けた状態で載置する。そして、各クランプ機構４を駆動して、基板３を水平方向の基準位置に位置決めするとともに、上下方向に挟持して基板３の周縁部をクランプする。

基板検査装置１００は、検査モードとして、少なくとも、検査者２０が基板表面３ａを目視するマクロ検査モードと、顕微鏡ユニット６Ａで観察範囲を移動して基板表面３ａの拡大観察を行うミクロ検査モードとを備えている。
マクロ検査モードが選択されると、制御部１１は、上方のマクロ照明ユニットを点灯する。そして、予め記憶された検査情報や検査者２０の操作入力に基づいて、基板３の欠陥を目視し易い傾斜角となるように基板保持機構５０を回動させる。この場合、基板３は周縁部をクランプ機構４でクランプされているため、基板保持機構５０の回動とともに回動される。
基板３が大型の場合、傾斜角によっては、ある程度、基板３がたわんだり、回動動作時に振動したりするが、基板３から離れて目視観察するマクロ検査モードでは検査精度に影響しない。
検査者２０は、必要に応じて基板保持機構５０の傾斜角やマクロ照明ユニットの照明光の状態を変えて目視検査を行う。

ミクロ検査モードが選択されると、制御部１１は、基板保持機構５０を回動し、図１に示すように、基板３が略鉛直面に沿って配置されるようにする。
これにより、重力の作用方向が基板３の面内方向になるため、基板３の自重によりたわみが矯正される。
そして、制御部１１に記憶されていたか、新たに入力されたかする検査位置の情報を基に、スライダ５、基板検査部６を駆動し、顕微鏡ユニット６Ａを最初の検査位置に移動する。このとき、顕微鏡ユニット６Ａ、透過照明ユニット６Ｂは非同期状態で移動してもよいが、移動先では、それぞれのエア噴出ユニット６３の噴射ノズルが、基板３を挟んで互いに対向する位置に位置合わせされ、このときの相対的な位置関係は、対物レンズ６１と照明部６２との位置関係も含め、以後の移動先である各検査位置において再現される。

検査位置に対応する移動先に移動すると、各エア噴出ユニット６３からエアを噴射する。これにより、基板３には、顕微鏡視野範囲Ａ_Ｉの外側の近傍領域の４箇所で、基板表面３ａ側、基板裏面３ｂ側からそれぞれエアによる押圧力が作用される。
これらの押圧力はそれぞれつり合っているので、顕微鏡視野範囲Ａ_Ｉの近傍では、これら４箇所の押圧力が基板３に作用して、基板３は厚さ方向にエアにより非接触状態でクランプされることになる。そのため、顕微鏡ユニット６Ａの対物レンズ６１の焦点位置が維持されるように基板３の厚さ方向移動が規制される。すなわち、これらの押圧力は、基板３の厚さ方向の位置を規制する位置規制力となっている。
したがって、検査位置から離れた位置で基板３にたわみや振動が生じても、４箇所の押圧位置で囲まれた矩形範囲において、基板３の厚さ方向の移動が規制されるので、基板３と対向する対物レンズ６１に対する基板表面３ａの位置が安定される。
制御部１１は、この状態で、基板表面３ａを撮像し、その画像をモニタ１０に表示したり、画像処理を行ったりして、欠陥抽出や欠陥判定を行う。
以上で、この検査位置でのミクロ観察が終了する。
他に検査位置がある場合は、エア噴出ユニット６３のエア噴射を停止し、次の検査位置に移動し、すべての検査位置でのミクロ検査が終了するまで上記を繰り返す。

１つの基板３に対して、必要な検査がすべて終了した場合には、上記の初期化工程の動作を逆の順序で実行し、検査済みの基板３を搬出し、未検査の基板３を搬入する。

このように、基板検査装置１００によれば、ミクロ検査モードにおいて、エア噴出ユニット６３によって基板３を厚さ方向に非接触状態で移動規制を行うため、検査位置以外の場所でたわみや振動によって基板表面３ａが変位しても、顕微鏡視野範囲Ａ_Ｉ内では対物レンズ６１の光軸方向の変位が抑制され、観察像がぼけたり、ぶれたりしないため、基板検査を高精度に行うことができる。
また、非接触状態で移動規制を行うため、基板表面３ａ、基板裏面３ｂに傷つけることなく高品質な状態のまま検査を行うことができる。

また、顕微鏡視野範囲Ａ_Ｉの近傍のみで、基板３の移動規制を行うため、例えば基板全体を裏面側で高精度に保持する保持部材などを設ける必要がないので、簡素かつ軽量な構成の装置とすることができる。
また、基板３を鉛直に立てて基板の移動規制を行うので、基板３を水平に配置して保持する場合のように、重力によるたわみがないため、位置規制力を著しく低減することができ、移動規制部の構成を簡素化することができる。

また、マクロ検査とミクロ検査とを基板保持機構５０の傾斜角を変えて行うので、それぞれの検査を、水平方向の異なる領域に移動して行う場合に比べて、装置の配置スペースをコンパクト化することができる。

次に、本実施形態の第１変形例について説明する。
図７は、本発明の実施形態の第１変形例に係る基板検査装置の基板検査部および移動規制部の基板表面側の構成を示す模式的な斜視図である。図８は、本発明の実施形態の第１変形例に係る基板検査装置の基板検査部および移動規制部の基板裏面側の構成を示す模式的な斜視図である。

本変形例は、ミクロ検査モードで基板３を移動規制部で移動規制する場合に、基板裏面３ｂが固体接触しても差し支えない場合に適用できる変形例である。
その構成は、図７、８に示すように、上記実施形態の顕微鏡ユニット６Ａ側の各エア噴出ユニット６３を削除し、透過照明ユニット６Ｂ側の各エア噴出ユニット６３に代えて、それぞれ吸着ユニット６４（移動規制部）を設けたものである。以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
吸着ユニット６４は、図示ＸＹ平面内で、エア噴出ユニット６３と同様な位置関係に配置され、図示Ｚ軸方向に進退可能に設けられた吸気用の管路で、先端部に不図示の開口と、この開口から管路外側に延びるフランジ状の吸着パッド６４ａとが設けられている。そして、管路内の空気を吸引するために、例えば真空ポンプなどの吸気ポンプ（不図示）に接続されている。

本変形例では、ミクロ検査モードにおいて、基板３を顕微鏡視野範囲Ａ_Ｉの近傍で保持するために、各吸着ユニット６４をＺ軸負方向の一定位置に向かって進出させ、吸着パッド６４ａを基板裏面３ｂに当接させる。そして、管路から空気を吸引することで、吸着ユニット６４の先端に基板裏面３ｂを真空吸着させる。
すなわち、本変形例は、基板３を基板裏面３ｂ側のみで接触状態で吸着保持する場合の例となっている。
本変形例では、顕微鏡ユニット６Ａに吸着ユニット６４に対向させる部材は存在しないため、顕微鏡ユニット６Ａと透過照明ユニット６Ｂとは、対物レンズ６１と照明部６２との相対的な位置関係が一定となるように移動位置を合わせればよい。

本変形例によれば、移動規制部が、基板３の裏面側のみに設けられるので、簡素な構成とすることができる。
また、基板３を吸着パッド６４ａに対して吸着保持するので、非接触で移動規制する場合に比べて、より高い位置規制力を作用させることが可能となる。

次に、本実施形態の第２、３、４変形例について説明する。
図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ本発明の実施形態の第２、第３、第４変形例に係る基板検査装置の移動規制部と観察範囲との基板上の位置関係を模式的に示す配置説明図である。

これらの変形例は、移動規制部の配置個数、配置位置に関する変形例である。
移動規制部は、顕微鏡視野範囲Ａ_Ｉの基板厚さ方向の移動量を許容できる範囲、例えば、対物レンズ６１の被写界深度の範囲などに規制できればよく、必要に応じて配置個数や配置位置は変えることができる。

第２変形例は、図９（ａ）に示すように、上記実施形態のエア噴出ユニット６３を顕微鏡ユニット６Ａ、透過照明ユニット６Ｂにおいて、それぞれ４個から３個に減らし、顕微鏡視野範囲Ａ_Ｉの中心に対する同心円を周方向に略３等分する位置に配置している。
このような３箇所に押圧力を作用させる場合でも、それらに囲まれる基板３の移動規制を行うことができるため、上記実施形態と同様の作用効果を備える。

第３変形例は、図９（ｂ）に示すように、上記実施形態のエア噴出ユニット６３を顕微鏡ユニット６Ａ、透過照明ユニット６Ｂにおいて、それぞれ４個から２個に減らし、顕微鏡視野範囲Ａ_Ｉの中心に対する同心円の１つの直径上に配置している。

第４変形例は、図９（ｃ）に示すように、上記実施形態の顕微鏡ユニット６Ａ、透過照明ユニット６Ｂにおいて、エア噴出ユニット６３に代えて、環状噴出ユニット６７を備えるものである。
環状噴出ユニット６７は、対物レンズ６１、照明部６２の中心軸と同軸の二重円筒環で構成され、顕微鏡視野範囲Ａ_Ｉ、照明範囲Ａ_Ｌを囲む円環状領域にエアを噴射できるようになっている。
本変形例では、位置規制力が、顕微鏡視野範囲Ａ_Ｉを囲む範囲で均等に作用するので、位置規制力が点状に作用する場合に比べて安定した移動規制を行うことができる。

次に、本実施形態の第５、６、７、８変形例について説明する。
図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ本発明の実施形態の第５、第６、第７、第８変形例に係る基板検査装置の移動規制部について説明する基板の厚さ方向の部分断面図である。

これらの変形例は、位置規制力の作用のさせ方に関する変形例である。
上記実施形態では、位置規制力を基板３を挟んで互いに対向する方向からの押圧力として作用させた例であるが、位置規制力は押圧力とは限らず、基板３の両側から作用させる形態に限定されない。

第５変形例は、上記第１変形例と同様、基板裏面３ｂが固体接触してもよい場合に適用できる変形例で、図１０（ａ）に示すように、基板表面３ａ側にエア噴出ユニット６３を設け、その対向位置に、基板の厚さ方向に進退可能な突き出しピン６５を設けたものである。
本変形例によれば、突き出しピン６５が、基板裏面３ｂに当接する位置に進出された状態で、エア噴出ユニット６３からエアを噴射し、基板表面３ａ側に非接触状態で押圧力ｆ_ｐを作用させる。これにより、基板裏面３ｂを突き出しピン６５の先端のピン先端面６５ａに押圧し、基板３の移動規制を行う。

第６変形例は、図１０（ｂ）に示すように、上記実施形態のエア噴出ユニット６３、６３に代えて、エア吸引ユニット６６、６６を備える。
エア吸引ユニット６６は、上記第１変形例の吸着ユニット６４において、吸着パッド６４ａを削除したものである。
本変形例によれば、エア吸引ユニット６６の先端の開口から空気を吸引し、基板表面３ａ、基板裏面３ｂに低圧部分を形成することで、基板３に、基板表面３ａ側から吸引力ｆ_ａ１が、基板裏面３ｂ側から吸引力ｆ_ａ２がそれぞれ作用される。このため、ｆ_ａ１＝ｆ_ａ２となるように各エア吸引ユニット６６の吸引圧を設定することで力がつり合い、基板３の厚さ方向の移動が規制される。
すなわち、本変形例は、上記実施形態が、非接触状態の押圧力により基板３の移動規制を行うのに対して、非接触状態の吸引力により基板３の移動規制を行う場合の例となっている。

第７変形例は、図１０（ｃ）に示すように、上記実施形態のエア噴出ユニット６３、６３に、上記第６変形例のエア吸引ユニット６６、６６を基板に沿う方向にそれぞれ近接させてそれぞれ配置したものである。
本変形例によれば、基板３のエア噴出ユニット６３に対向する部位では、基板表面３ａ側から押圧力ｆ_ｐ１が、基板裏面３ｂ側から押圧力ｆ_ｐ２がそれぞれ作用される。また、基板３のエア吸引ユニット６６に対向する部位では、基板表面３ａ側から吸引力ｆ_ａ１が、基板裏面３ｂ側から吸引力ｆａ２がそれぞれ作用される。このため、ｆ_ｐ１＝ｆ_ｐ２、ｆ_ａ１＝ｆ_ａ２となるように、各エア噴出ユニット６３の噴射圧と、各エア吸引ユニット６６の吸引圧とを設定することで力がつり合い、基板３の厚さ方向の移動が規制される。
すなわち、本変形例は、上記実施形態が、非接触状態の押圧力と非接触状態の吸引力とを組み合わせて基板３の移動規制を行う場合の例となっている。

第８変形例は、基板表面３ａおよび基板裏面３ｂが固体接触してもよい場合に適用できる変形例で、図１０（ｄ）に示すように、上記実施形態のエア噴出ユニット６３、６３に代えて、突き出しピン６５、６５を備える。
本変形例によれば、各突き出しピン６５のピン先端面６５ａによって基板３を挟持することにより、基板３に接触状態の押圧力Ｆ、Ｆが作用し、基板３の移動規制を行うことができる。

なお、上記の説明では、基板検査部６が、顕微鏡ユニット６Ａと透過照明ユニット６Ｂとに分かれている場合の例で説明したが、基板検査部６は基板の片面のみに設けられていてもよい。例えば、顕微鏡ユニット６Ａが落射照明を備えている場合には、透過照明ユニット６Ｂは不要である。
また、上記の説明では、基板３の基板表面３ａ側の基板検査を行う場合の例で説明したが、必要に応じて、基板３の基板裏面３ｂ側に透過照明ユニット６Ｂに代えて顕微鏡ユニット６Ａを配置し、基板裏面３ｂも検査できるようにしたり、基板裏面３ｂのみを検査するようにしてもよい。その場合、検査に必要な顕微鏡ユニット６Ａなどの配置は、必要に応じて透過照明ユニット６Ｂにも備えるようにすればよい。

また、上記の説明では、移動規制部が基板検査部に設けられている場合の例で説明したが、移動規制部と基板検査部は、別体として構成し、それぞれを移動制御して相対的な配置位置を合わせるようにしてもよい。
例えば、上記第１変形例で透過照明ユニット６Ｂから照明部６２を削除した場合、基板検査部の機能を有しない移動規制部となるから、基板検査部と移動規制部とが別体の場合の例となる。

また、上記の説明では、基板検査部が基板表面を拡大観察する顕微鏡の場合の例で説明したが、顕微鏡以外に他の検査機構を含む構成としてもよい。
また、検査機構は、観察範囲における基板厚さ方向の変位を安定させることで良好な検査精度が得られるような検査機構であれば、顕微鏡には限定されない。例えば、発光部と受光部とを備え、発光部からの検査光の反射光の強度や位置などを受光部で検出するような画像によらない表面観察を行う検査機構であってもよい。

また、上記の説明では、ミクロ検査モードで基板を略鉛直面に沿って保持して検査を行う場合の例で説明したが、移動規制部が十分な押圧力を備えている場合には、鉛直面に対して傾斜させた状態でミクロ検査モードを行うようにしてもよい。

また、上記の説明では、移動規制部の配置が、基板検査部６の光軸に対して回転対称となる場合の例で説明したが、移動規制部の配置には対称性がなくてもよい。例えば、必要に応じて位置規制力のバランスを変えるなどして、光軸に対して回転非対称としたり、光軸に直交する直線に対して軸非対称とする任意の配置を採用することができる。

また、上記の実施形態および各変形例に記載された構成要素は、技術的に可能であれば、本発明の技術的思想の範囲内で適宜組み合わせて実施することができる。例えば、第５〜８変形例の位置規制力の作用のさせ方は、第２〜４変形例の移動規制部の形態と自由に組み合わせて実施することができる。

本発明の実施形態に係る基板検査装置の概略構成を示す模式的な斜視図である。 発明の実施形態に係る基板検査装置の主要部の正面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態に係る基板検査装置の基板検査部および移動規制部の基板表面側の構成を示す模式的な斜視図である。 移動規制部と観察範囲との基板上の位置関係を模式的に示す配置説明図である。 本発明の実施形態に係る基板検査装置の基板検査部および移動規制部の基板裏面側の構成を示す模式的な斜視図である。 本発明の実施形態の第１変形例に係る基板検査装置の基板検査部および移動規制部の基板表面側の構成を示す模式的な斜視図である。 本発明の実施形態の第１変形例に係る基板検査装置の基板検査部および移動規制部の基板裏面側の構成を示す模式的な斜視図である。 発明の実施形態の第２、第３、第４変形例に係る基板検査装置の移動規制部と観察範囲との基板上の位置関係を模式的に示す配置説明図である。 本発明の実施形態の第５、第６、第７、第８変形例に係る基板検査装置の移動規制部について説明する基板の厚さ方向の部分断面図である。

符号の説明

３ 基板（被検体）
３ａ 基板表面
３ｂ 基板裏面
６ 基板検査部
６Ａ 顕微鏡ユニット
６Ｂ 透過照明ユニット
１１ 制御部
２０ 検査者
５０ 基板保持機構（基板保持部）
５１ 検査部移動機構
６１ 対物レンズ
６２ 照明部
６３ エア噴出ユニット（移動規制部）
６４ 吸着ユニット（移動規制部）
６４ａ 吸着パッド
６５ 突き出しピン（移動規制部）
６６ エア吸引ユニット（移動規制部）
６７ 環状噴出ユニット（移動規制部）
１００ 基板検査装置
Ａ_Ｉ 顕微鏡視野範囲（観察範囲）
Ａ_Ｌ 照明範囲

Claims (5)

1. 被検体である基板の周縁部を保持する基板保持部と、
   該基板保持部に保持された前記基板に対向する位置で前記基板保持部に対して可動に保持され、前記基板の基板面に沿って移動して一定の観察範囲ごとに前記基板を観察できるようにした基板検査部と、
   該基板検査部の移動先に合わせて移動し、前記観察範囲の外側の近傍領域に、前記基板の厚さ方向の位置を規制する位置規制力を作用させ、前記観察範囲における前記基板の厚さ方向の移動を規制する移動規制部とを備えることを特徴とする基板検査装置。
2. 前記移動規制部が、前記基板検査部と一体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。
3. 前記移動規制部が、少なくとも前記基板検査部で検査する側の基板面に対して非接触状態で前記位置規制力を作用させるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の基板検査装置。
4. 前記移動規制部が、前記基板を挟んで互いに対向する位置で前記位置規制力を作用させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板検査装置。
5. 前記基板保持部が、前記基板を略鉛直面に沿って保持できるように設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板検査装置。

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