JP2008076218A - Visual inspection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば液晶ディスプレイ(LCD)用のガラス基板や半導体基板等の基板を検査する外観検査装置に関する。 The present invention relates to an appearance inspection apparatus for inspecting a substrate such as a glass substrate or a semiconductor substrate for a liquid crystal display (LCD), for example.
従来、例えば液晶ディスプレイ(LCD)やプラズマディスプレイ(PDP)といったフラットパネルディスプレイの分野では、画面の大型化や多面取りによるコスト削減といった要望に対応するために、フラットパネルディスプレイ製造工程において、ガラス基板の大型化が進む傾向にある。このようなガラス基板に対しては欠陥検査が行われており、欠陥検査手法として基板上のゴミ等の異物やキズ等の欠陥を目視で検査するマクロ検査と高倍率の撮像カメラで撮像してモニターで拡大観察するミクロ検査とある。
マクロ検査等の外観検査を行う場合、基板をステージ上に載置してX−Y軸方向に移動させたり、ステージを傾斜させ(tilting)たりして検査対象の欠陥を目視検査していた。
しかしながら、近年、ガラス基板が大型化して一辺が2000mmを越えるような大型サイズのものが出現している。このような場合に基板をX−Y軸方向に移動させたりステージを傾斜させたりして欠陥を目視観察するのは困難であった。
そのため、欠陥検査の一つの手法として、基板をX−Y方向に移動させると共に照明部と撮像カメラの一方を移動させることによって、照明部で照射した領域の基板の画像を撮像カメラで取得し、モニター画面で目視検査する外観検査が行われている。この場合、照明部と撮像カメラの一方は固定保持されているため、検査対象領域への照射角、検査角、照明部と撮像カメラの位置関係に制約があった。
Conventionally, in the field of flat panel displays such as liquid crystal displays (LCDs) and plasma displays (PDPs), in order to meet the demands for cost reduction by increasing the screen size and multi-facet, in the manufacturing process of flat panel displays, There is a tendency to increase in size. Such glass substrates are inspected for defects, and as a defect inspection method, macro inspection for visually inspecting foreign matters such as dust on the substrate and defects such as scratches are taken with a high magnification imaging camera. There is a micro-inspection that is magnified on a monitor.
When visual inspection such as macro inspection is performed, the substrate is placed on the stage and moved in the XY axis direction, or the stage is tilted to visually inspect the defect to be inspected.
However, in recent years, large-sized glass substrates have appeared that have become larger and have a side exceeding 2000 mm. In such a case, it is difficult to visually observe the defect by moving the substrate in the XY axis direction or tilting the stage.
Therefore, as one method of defect inspection, by moving the substrate in the X-Y direction and moving one of the illumination unit and the imaging camera, an image of the substrate in the region irradiated by the illumination unit is acquired by the imaging camera. Appearance inspection is performed by visual inspection on the monitor screen. In this case, since one of the illumination unit and the imaging camera is fixedly held, the irradiation angle to the inspection target region, the inspection angle, and the positional relationship between the illumination unit and the imaging camera are limited.
このような従来技術の一例として、特許文献1に記載された外観検査装置が提案されている。この装置ではステージに載置された基板を一方向に移動可能とし、低倍率の撮像カメラを上方に配置して一方向に直交する他方向に移動可能としている。照明手段として、基板に対して横方向から照射するラインライトと低倍率の撮像カメラに固定されたリングライトとを備えている。
そして、2軸ロボットによって、ステージ上の基板と撮像カメラ及びリングライトとを一体に直交方向に相対移動させて撮像カメラで撮像した画像情報をモニタ−で表示させ、外観検査を行うようにしている。この装置では、基板を支持するステージと撮像カメラとが互いに直交する方向に移動可能に構成されている。またリングライトは撮像カメラに固定されて一体に移動するように構成されている。
The substrate on the stage, the imaging camera, and the ring light are integrally moved relative to each other in the orthogonal direction by the biaxial robot, and the image information captured by the imaging camera is displayed on the monitor to perform an appearance inspection. In this apparatus, the stage that supports the substrate and the imaging camera are configured to be movable in directions orthogonal to each other. The ring light is fixed to the imaging camera and is configured to move integrally.
しかしながら、特許文献1では、基板をステージと共に移動させる構成であるために、ステージの周囲に干渉を防止するための領域が必要になり、基板が大型化するほど外観検査装置の容積が大きくなるという欠点がある。しかもリングライトが撮像カメラの周囲に一体に設けられているために基板に対する照明光の照射角度と撮像カメラの撮像角度とがほぼ垂直方向に制限され、欠陥によっては観察しづらい。そのため、特許文献1ではリングライトとは別の位置にラインライトを固定配置し選択的に基板を照射するようにしているが、このような構成は煩雑でコスト高になる欠点があった。 However, in Patent Document 1, since the configuration is such that the substrate is moved together with the stage, an area for preventing interference is required around the stage, and the volume of the appearance inspection apparatus increases as the size of the substrate increases. There are drawbacks. In addition, since the ring light is integrally provided around the imaging camera, the irradiation angle of the illumination light with respect to the substrate and the imaging angle of the imaging camera are limited to a substantially vertical direction, and it is difficult to observe depending on the defect. Therefore, in Patent Document 1, the line light is fixedly arranged at a position different from the ring light and the substrate is selectively irradiated, but such a configuration has a drawback that it is complicated and expensive.
本発明は、このような実情に鑑みて、基板が大型化しても装置の容積の増大を抑制して基板全面を検査できるようにした外観検査装置を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide an appearance inspection apparatus capable of inspecting the entire surface of the substrate while suppressing an increase in the volume of the apparatus even when the substrate is enlarged.
本発明による外観検査装置は、検査用の基板を固定状態に保持するステージと、基板に対して照明光を照射する照明部と、該照明部を水平移動可能に支持する照明部移動機構と、照明部で照射された基板を撮像する撮像部と、該撮像部を水平移動可能に支持する撮像部移動機構とを備えていることを特徴とする。
従って、基板を移動することなく、照明部と撮像部を照明部移動機構と撮像部移動機構によって保持して水平方向に移動させて基板の全領域を検査できる。
An appearance inspection apparatus according to the present invention includes a stage that holds a substrate for inspection in a fixed state, an illumination unit that irradiates illumination light to the substrate, an illumination unit moving mechanism that supports the illumination unit so as to be horizontally movable, An image pickup unit that picks up an image of the substrate irradiated by the illumination unit and an image pickup unit moving mechanism that supports the image pickup unit so as to be horizontally movable are provided.
Accordingly, the entire area of the substrate can be inspected by moving the illumination unit and the imaging unit in the horizontal direction while moving the illumination unit and the imaging unit by the illumination unit moving mechanism and the imaging unit movement mechanism without moving the substrate.
また、照明部と撮像部は基板の表面側に配設されていてもよく、基板の表面の欠陥を反射光によって検査できる。
また、照明部と撮像部は基板を挟んで両側に配設されていてもよく、基板の表面の欠陥を透過光によって検査できる。
また、照明部と撮像部は個別にまたは一体に水平移動可能としてもよい。
照明部と撮像部を所定の位置関係に保持して照明部移動機構と撮像部移動機構によって別個にまたは一体に水平移動して基板の検査対象部位を検査できる。
また、照明部移動機構は照明部を支持するアーム部であり、撮像部移動機構は撮像部を支持するアーム部であってもよい。
The illumination unit and the imaging unit may be disposed on the surface side of the substrate, and defects on the surface of the substrate can be inspected with reflected light.
Further, the illumination unit and the imaging unit may be disposed on both sides of the substrate, and a defect on the surface of the substrate can be inspected with transmitted light.
The illumination unit and the imaging unit may be horizontally movable individually or integrally.
The inspection target portion of the substrate can be inspected by holding the illumination unit and the imaging unit in a predetermined positional relationship and horizontally moving separately or integrally with the illumination unit moving mechanism and the imaging unit moving mechanism.
The illumination unit moving mechanism may be an arm unit that supports the illumination unit, and the imaging unit moving mechanism may be an arm unit that supports the imaging unit.
本発明による外観検査装置は、検査用の基板を固定状態に保持するステージと、基板に対して照明光を照射する照明部と、照明部で照射された基板を撮像する撮像部と、照明部及び撮像部を支持する支持部と、該支持部を水平移動させる移動機構とを備えていることを特徴とする。
支持部を移動機構で水平移動させることで照明部と撮像部の位置関係を一定に保持した状態で照明部と撮像部を一体に移動できる。
An appearance inspection apparatus according to the present invention includes a stage that holds a substrate for inspection in a fixed state, an illumination unit that irradiates illumination light to the substrate, an imaging unit that captures an image of the substrate irradiated by the illumination unit, and an illumination unit And a support unit that supports the imaging unit, and a moving mechanism that horizontally moves the support unit.
The illuminating unit and the imaging unit can be moved together in a state in which the positional relationship between the illuminating unit and the imaging unit is kept constant by horizontally moving the support unit by the moving mechanism.
また、支持部は略リング状に形成され、照明部と撮像部の少なくとも一方は支持部に沿って移動可能とされていてもよい。
検査すべき欠陥の種類に応じて、支持部上の照明部と撮像部を対向する位置や対向しない位置に配設して撮像することで、検査対象部位を基板での反射光や乱反射光によって撮像して観察できる。正反射光によって基板上の欠陥を観察でき、乱反射光は基板上の異物等を観察するのに好ましい。
また、移動機構はアーム部を備えていてもよい。或いは、移動機構は、互いに直交する方向に配設されていて支持部をX軸及びY軸方向に移動可能に支持するX軸レール及びY軸レールを備えていてもよい。
また、照明部は基板に対する照明光の照射角度を調整可能な調整機構を備えていてもよく、撮像部は基板に対する撮像光の撮像角度を調整可能な調整機構を備えていてもよい。
この場合、検査すべき欠陥の種類に応じて調整機構によって設定した基板に対する照明部の照射角度と撮像部の撮像角度を設定し、この位置関係を維持しながら水平移動できる。
Further, the support part may be formed in a substantially ring shape, and at least one of the illumination part and the imaging part may be movable along the support part.
Depending on the type of defect to be inspected, the illuminating unit on the support unit and the imaging unit are arranged at a position facing each other or a position not facing each other, and the part to be inspected is reflected by reflected light or irregularly reflected light on the substrate. Can be imaged and observed. Defects on the substrate can be observed with specularly reflected light, and irregularly reflected light is preferable for observing foreign matters on the substrate.
Further, the moving mechanism may include an arm portion. Alternatively, the moving mechanism may include an X-axis rail and a Y-axis rail that are arranged in directions orthogonal to each other and support the support portion so as to be movable in the X-axis and Y-axis directions.
The illumination unit may include an adjustment mechanism that can adjust the irradiation angle of the illumination light with respect to the substrate, and the imaging unit may include an adjustment mechanism that can adjust the imaging angle of the imaging light with respect to the substrate.
In this case, the irradiation angle of the illumination unit with respect to the substrate set by the adjustment mechanism and the imaging angle of the imaging unit are set according to the type of defect to be inspected, and the horizontal movement can be performed while maintaining this positional relationship.
本発明の外観検査装置によれば、基板を固定して撮像部と照明部を水平方向に移動させることで、基板の大きさが増大しても装置の容積農大を抑制できて基板の全領域を容易に観察できる。 According to the appearance inspection apparatus of the present invention, by fixing the substrate and moving the imaging unit and the illumination unit in the horizontal direction, the volume of the device can be suppressed even if the size of the substrate increases, and the entire area of the substrate can be suppressed. Can be easily observed.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の第一実施形態による外観検査装置を図1乃至図3により説明する。
図1は本発明の第一実施形態による外観検査装置の外観検査部を示す要部側面図、図2は外観検査装置の要部平面図、図3は照明部の照射角度の調整機構を示す側面図である。
図1に示す外観検査装置1は外観検査部を示すものであり、例えば液晶ディスプレイ(LCD)やプラズマディスプレイ(PDP)等に用いるガラス基板等の薄型の基板2がステージ11に載置されて固定保持されている。ガラス基板2は例えば2m×2mまたはそれ以上の略正方形または長方形の板状に形成され、その上方には所定角度に保持された照明部3と撮像部4が対向して配設され、水平方向に移動可能とされている。
照明部3は照明光源と集光レンズ系等からなり、基板2の表面の一部領域である検査対象部位Sを照射するものであり、照明光の照射角度θ1は基板2に対する照明光の光軸O1で設定される。撮像部4は撮像カメラ等からなり基板2表面の検査対象部位Sを撮像するものであり、撮像光の撮像角度θ2は基板2に対する撮像光の光軸O2で設定される。
本実施形態による外観検査装置1は、検査者の目視観察に代えて撮像部4で撮像された画像をモニター画面で観察するようにしたものである。撮像部4で撮像された基板2の検査対象部位Sの画像は図示しないモニター画面に映し出され、検査者はモニター画面を通して基板2の検査対象部位Sにゴミ等の異物やキズ等の欠陥がないかを目視観察する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
An appearance inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a side view of an essential part showing an appearance inspection unit of an appearance inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of an essential part of the appearance inspection apparatus, and FIG. 3 shows a mechanism for adjusting an irradiation angle of an illumination part. It is a side view.
An appearance inspection apparatus 1 shown in FIG. 1 shows an appearance inspection unit. For example, a
The
The appearance inspection apparatus 1 according to the present embodiment is configured to observe an image picked up by the
図2に示す外観検査装置1は図1に示す外観検査部を含む基本構成を示す平面図である。
図2におけるステージ11上には基板2が載置され、四周縁部が例えば吸着手段等によって固定保持されている。そして、ステージ11上で基板2の対向する側辺の外側には2本の支軸12、13が起立保持されている。照明部3を有する照明系14においては、支軸12にアーム部15が水平移動可能に配設され、アーム部15は支軸12に水平回動可能に支持された第一アーム15aと、第一アーム15aの他端に連結された回動支軸15bと、回動支軸15bに水平回動可能な第二アーム15cとで構成されている。第二アーム15cの自由端には照明部3を載置して支持する台座16が第一支持部として連結されている。
撮像部4を有する撮像系18においては、支軸13にアーム部19が水平移動可能に配設され、アーム部19は支軸13に水平回動可能に支持された第一アーム19aと、第一アーム19aの他端に連結された回動支軸19bと、回動支軸19bに水平回動可能な第二アーム19cとで構成されている。第二アーム19cの自由端には撮像部4を載置して支持する台座20が第二支持部として連結されている。
The appearance inspection apparatus 1 shown in FIG. 2 is a plan view showing a basic configuration including the appearance inspection section shown in FIG.
The
In the
図3において、照明系14の台座16には照明部3がその基板2に対する照射角度θ1である俯角を欠陥の種類等に応じて調整可能な調整機構21が設けられている。
調整機構21において、台座16の先端側(撮像部4方向)に軸部22で上下方向に回動可能な基部23が設けられ、基台23上には照明部3が固定保持されている。台座16の後端側にはボールねじ24が取付けられ、ボールねじ24の基部にはモータM1が台座16に固定され、先端は基台23に連結されている。基台23には長孔23aが穿孔され、ボールねじ24に螺合するナット部24aには長孔23aに挿入されたピン24bが摺動可能に保持されている。
また、モータM1には、欠陥の種類に応じて対応する照射角度θ1と撮像角度θ2を記憶すると共にモータM1に出力する制御手段25が接続され、制御手段25には検査すべき欠陥の種類を入力する入力手段26が接続されている。
ここで、照射角度θ1と撮像角度θ2は基本的に異なる値であるが、同一に設定する場合もある。基板2の検査対象部位Sに対する照射角度θ1と撮像角度θ2の大きさで欠陥の見え方が変わってくる。また、観察しようとする欠陥がゴミかキズか膜のムラか等、欠陥の種類に応じて制御手段25によって照射角度θ1と撮像角度θ2を変化させる。そのため、上述したように観察すべき欠陥に応じて照明部3と撮像部4の照射角度θ1と撮像角度θ2を位置関係として予め設定して、制御手段25のメモリに登録しておく。
In FIG. 3, the
In the
The motor M1 is connected to a control means 25 for storing the irradiation angle θ1 and the imaging angle θ2 corresponding to the type of defect and outputting them to the motor M1, and the control means 25 indicates the type of defect to be inspected. Input means 26 for inputting is connected.
Here, the irradiation angle θ1 and the imaging angle θ2 are basically different values, but may be set to the same value. The appearance of the defect changes depending on the irradiation angle θ1 and the imaging angle θ2 with respect to the inspection target site S of the
そして、入力手段26で入力されて制御手段25で指示することによって、モータM1を駆動させ、ボールねじ24が正逆回転してナット部24aが上下動する。ナット部24aの上下動と一体にピン24bが上下動しながら長孔23a内を摺動することで基台23が軸部22を支点に回動し、照明部3の照射角度θ1を調整する。撮像系14においても撮像角度θ2を調整するための照明系13と同一構造の調整機構21が設けられ、そのモータM1は制御手段25に接続されている。
また、照明部3及び撮像部4の水平移動に際しては、例えばアーム部15,19をジョイスティック等で手動操作し、同時にまたは個別に水平移動させるようにしてもよい。
図4は照明部3及び撮像部4の調整機構21の変形例を示すものである。図中、台座16の孔に軸部22を挿通させ、軸部22にはモータM1の出力軸を連結しておく。また軸部22に基台23を連結しておく。モータM1の回転駆動に応じて基台23を上下方向に回動させ、照明部3(撮像部4)の照射角度θ1(撮像角度θ2)を調整可能に設定してもよい。
なお、照明部3の照射角度θ1で照射する基板2上の検査対象部位Sを撮像部4の撮像角度θ2で撮像するから、照射角度θ1と撮像角度θ2を設定してアーム部15、19で照明部3と撮像部4を水平移動させることで、照明部3と撮像部4間の距離等の位置関係もほぼ一定に維持される。
Then, the motor M1 is driven by an input from the input means 26 and an instruction from the control means 25, the
Further, when the illuminating
FIG. 4 shows a modification of the
Since the inspection target site S on the
本実施形態による外観検査装置1は上述の構成を有しており、基板2の表面の欠陥の有無をマクロ観察を行う場合、まず、観察すべき欠陥の種類に応じて入力手段26を介して各調整機構21の照射角度θ1と撮像角度θ2を制御手段25で調整し、照明部3と撮像部4の位置関係を設定しておく。
そして、基板2の表面における一部の観察すべき区域を設定し、ジョイスティック等によって各アーム15、19を支軸12、13、回転軸部15b、19bを中心に水平回動させ、照明部3及び撮像部4を最初の観察すべき区域に個別に位置合わせする。照明部3によって検査対象部位Sに照明光を照射して撮像部4で撮像し、モニター画面を介して検査者が目視観察する。
次に基板2上の観察すべき領域を他に移し、同様にアーム15,19を水平移動して照明部3及び撮像部4を所定の位置に保持して照明・撮像する。このようにして基板2の全面をモニター画面上で順次目視観察して欠陥の有無を検査する。
なお、基板2の表面における欠陥のありそうな部分を目視で選択し、照明部3及び撮像部4を検査対象部位Sに移動させて照射及び撮像し、モニター画面で欠陥の有無を確認するようにしてもよい。
The appearance inspection apparatus 1 according to the present embodiment has the above-described configuration, and when performing macro observation of the presence or absence of defects on the surface of the
Then, a part of the area to be observed on the surface of the
Next, the region to be observed on the
It is to be noted that a part likely to be defective on the surface of the
上述のように第一の実施形態の外観検査装置1によれば、基板2を移動させることなく、照明部3と撮像部4について検査しようとする欠陥の種類に応じて設定した照射角度θ1及び撮像角度θ2に維持しながら水平移動させて基板2上の各検査対象部位Sを順次モニター画面で観察して検査できる。そのため、基板2が大型化しても装置の大型化を抑制できる。また、照明部3及び撮像部4を欠陥の種類に応じた任意の角度θ1、θ2に予め設定できて便利である。
As described above, according to the appearance inspection apparatus 1 of the first embodiment, the irradiation angle θ1 set according to the type of defect to be inspected for the
図5は第一実施形態による外観検査装置の変形例を示すものであり、この外観検査装置1では、各アーム部15、19に水平移動可能に保持された照明部3及び撮像部4は連結部材27によって互いに連結されている。そのため、照明部3及び撮像部4は各アーム部15、19で水平移動する際に同一の間隔と姿勢を保持した状態で一体に移動させることができる。そのため、照射角度θ1及び撮像角度θ2を含めて常に同一条件下で基板2の検査対象部位Sを観察できる。
FIG. 5 shows a modified example of the appearance inspection apparatus according to the first embodiment. In this appearance inspection apparatus 1, the
次に本発明の他の実施形態に説明するが、上述の第一実施形態と同一または同様の部分、部材には同一の符号を用いて説明する。
本発明の第二実施形態を図6に基づいて説明する。図6は外観検査装置28の要部側面図である。
第二実施形態による外観観察装置28は照明部3による基板2の透過光を撮像部4で撮像してその画像をモニター画面を通して目視観察しようとしたものである。透過観察する基板2として、例えば液晶基板のカラーフィルタがある。液晶パネルはバックライトを通して透過観察するため、カラーフィルタの赤、青、緑の三原色の薄膜がそれぞれ固有の色を透過観察できるか、色ムラ等なく均一な三原色を観察できるか、薄膜のカラーフィルターに穴やキズ等の欠陥があるか、等の外観検査に用いられる。
図6に示す外観検査装置28において、基板2は図示を省略したステージ11に支持されている。ステージ11の一側部側には水平方向に配設された支持軸29が配設されている。支持軸29には、基板2(及びステージ11)を挟んで一方側、例えば裏面側に照明部3及びアーム部15が配設され、他方側、例えば表面側には撮像部4及びアーム部19が配設されている。
Next, another embodiment of the present invention will be described, but the same or similar parts and members as those in the first embodiment will be described using the same reference numerals.
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a side view of the main part of the
The
In the
アーム部15、19は第一実施形態とほほ同様な機能を有している。即ち、照明部3のアーム部15は支持軸29に対して第一アーム15aが上下方向に回動可能とされ、高さ(基板2との距離)調整可能とされている。第一アーム15aの他端に連結された回動支軸15bは第二アーム15cを水平回動可能に支持している。第二アーム15cの自由端には照明部3の台座16が支持されている。台座16には調整機構21が設けられ、基板2に対する照射角度θ1を調整可能とされている。
また、撮像部4のアーム部19は支持軸29に対して第一アーム19aが上下方向に回動可能とされ、第一アーム19aの他端に連結された回動支軸19bは第二アーム19cを水平回動可能に支持している。第二アーム19cの自由端には撮像部4の台座20が支持されている。台座20では調整機構21で基板2に対する撮像部4の撮像角度θ2を調整可能とされている。
照明角度θ1と撮像角度θ2は基板2に対して直角即ち90度に設定してもよいし、適宜の角度に傾斜させてもよい。
The
The
The illumination angle θ1 and the imaging angle θ2 may be set to a right angle with respect to the
本実施形態による外観検査装置28によれば、アーム部15、19のうちアーム部15を支持軸29回りに基板2の裏面側に回動させる。そして、アーム部15、19を水平方向に適宜移動させて基板2の検査対象部位Sについて裏面側に照明部3を配設し、表面側に撮像部4を配設させて適宜角度に対向させる。そして照明部3によって基板2の裏面を照射し、その透過光が透過する基板2の表面を撮像部4によって撮像し、撮像画像をモニター画面を通して透過観察することができる。
なお、基板2に対して照明部3表面側に、撮像部4を裏面側に配設してもよい。
According to the
Note that the
次に図7は第二実施形態による外観検査装置28の変形例を示す要部側面図である。
本変形例による外観検査装置31は二つのアーム部15、19の共通の支持軸29は設けられておらず、それぞれアーム部15、19の第一アーム15a、19aを水平回転可能に支持する回動支軸12、13が設けられている。これによって各アーム部15,19は基端側の回動支軸12、13を基準に二段階に水平回動可能とされている。
Next, FIG. 7 is a main part side view showing a modification of the
The appearance inspection apparatus 31 according to this modification is not provided with a
次に本発明の第三の実施形態を図8及び図9により説明する。図8は外観検査装置の基本構成を示す要部平面図、図9は支持環の斜視図である。
図中、外観検査装置35において基板2が載置されたステージ11には支軸36が起立状態に保持され、支軸36にはアーム部15が水平回動可能に支持されている。アーム部15は上述したものと略同一構成を有しており、第一アーム15a、回動支軸15b、第二アーム15cとを有している。第二アーム15cの自由端には略リング形状で中空の支持環37が片持ち支持され、支持環37には照明部3と撮像部4とが保持されている。
次に支持環37の構造について図9を中心に説明する。支持環37は上面にリング状のレール39が形成され、レール39上には照明部3と撮像部4がレール39に沿って摺動可能に支持されている。図では省略されているが、照明部3と撮像部4には図3または図4に示すような調整機構21がそれぞれ設けられている。照明部3は照射光を支持環37の内側中空部を通して下方に位置する基板2の検査対象部位Sに照射し、基板2の表面での反射光を撮像部4に入射させて検査対象部位Sを撮像するように構成されている。
照明部3と撮像部4の照射角度θ1と撮像角度θ2は観察すべき欠陥の種類に応じて入力手段26及び制御手段25で適宜設定されている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a main part plan view showing the basic configuration of the appearance inspection apparatus, and FIG. 9 is a perspective view of the support ring.
In the figure, a
Next, the structure of the
The illumination angle θ1 and the imaging angle θ2 of the
また、照明部3と撮像部4の台座16,20の裏面にはレール39に着座するレール受けとレール39に沿って照明部3と撮像部4を摺回動させるモータや車輪等からなる駆動部が取付けられているものとする(図では省略されている)。そのため、照明部3と撮像部4はレール39上での位置調整が可能である。
しかも、照明部3と撮像部4の相対位置が変化しても照明部3で照射する基板2上の照射領域と撮像部4で撮像する基板2上の撮像領域との重複領域を検査対象部位Sとすることができる。特に照射角度θ1と撮像角度θ2を等しくすれば、レール39上での照明部3と撮像部4の位置が任意の周方向に変化しても検査対象部位Sを確実に照射して撮像できる。
また、例えば、基板2の表面の一般的な欠陥を検出する場合には、照明部3に対して撮像部4を略180度対向する位置に配設するとよい。この場合には、照明部3による照射光の正反射光のみを撮像部4に入射させて欠陥を鮮明に撮像できる。また、ゴミ等の異物やキズ等の凹凸のある欠陥を検出する場合には、照明部3に対して撮像部4を対向する位置からずらした位置に移動させることで、乱反射光のみを撮像部4に入射できるため、基板2上の異物やキズ等の欠陥を確実に検出して観察できる。
Further, on the back surfaces of the
In addition, even if the relative position between the
For example, when detecting a general defect on the surface of the
上述のように本実施形態による外観検査装置35によれば、アーム部15で照明部3及び撮像部4を有する支持環37を片持ち支持でき、しかも照明部3及び撮像部4をレール39に沿って摺回動可能としたことで、照明部3や撮像部4の相互の位置と角度θ1及びθ2を設定した位置関係を維持して基板2全面の欠陥を観察できる。そして、欠陥に投射される正反射光や乱反射光を任意に選択して撮像部4で撮像できるために、一方向から見にくい欠陥であっても確実に観察できる。
As described above, according to the
次に本発明の第四実施形態を図10及び図11により説明する。図10は外観検査装置の要部平面図、図11は図10の側縦断面図である。
図10,10において外観検査装置40はステージ11上に基板2が載置されており、基板2の一方の対向する二辺の外側にはXガイド41、41がステージ11上に配設されている。Xガイド41、41上にはX軸レール42が掛け渡され、Xガイド41、41の配列方向に沿って摺動可能とされている。また、基板2の他方の対向する二辺の外側にはYガイド44、44がステージ11上に配設されている。Yガイド44、44上にはY軸レール45が掛け渡され、Yガイド44、44の配列方向に沿って摺動可能とされている。
X軸レール42とY軸レール45は互いに直交している。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 is a plan view of the main part of the appearance inspection apparatus, and FIG. 11 is a side longitudinal sectional view of FIG.
10 and 10, the
The
X軸レール42には略筒状の第一保持枠46aが摺動可能に嵌挿され、第一保持枠46aにはY軸レール45に摺動可能な第二保持枠46bが連結されている。第一保持枠46a及び第二保持枠46bを備えた保持枠46には腕部47を介して第三実施形態による支持環37と略同一構成の支持環48が吊り下げられている。支持環48の下面48aは基板2に対向しており、下面48aには同心円状のレール39が設けられ、レール39には照明部3と撮像部4が台座16,20によって摺動可能に保持されている。
照明部3と撮像部4はそれぞれ調整機構21によって基板2の表面に対する照射角度θ1と撮像角度θ2が適宜に設定されている。
そして、支持環48は保持枠46によってX軸レール42及びY軸レール45に沿ってX−Y方向に摺動可能であり、基板2の表面全面に亘って照明部3で照射光を検査対象部位Sに照射可能であり、この検査対象部位Sを撮像部4で撮像してモニター画面を介して観察できる。また、照明部3と撮像部4はレール39上で対向する位置や対向する位置からずれた位置等に保持できる。
本実施形態による外観検査装置40においても第三実施形態と同様の効果を奏することができる。
A substantially cylindrical
The
The
The
上述の各実施形態では照明部3と撮像部4はその照射角度θ1と撮像角度θ2を調整する調整機構21をそれぞれ設けているが、いずれか一方のみに設けるようにしてもよい。
また、アーム部15、19は回動支軸15b、19bが1つまたは2つで構成したが、3つ以上設けていてもよい。
また、照明部と撮像部の支持部としてリング状の支持環37,48を設けたが、支持部はリング状でなくてもよく、例えば平面視で略矩形状や略コの字状や板状等、照明部と撮像部を一体に支持できればよい。連結部材27も支持部に相当する。
In each of the embodiments described above, the
Moreover, although the
In addition, although the ring-shaped support rings 37 and 48 are provided as support parts for the illumination unit and the imaging unit, the support unit may not be ring-shaped, for example, a substantially rectangular shape or a substantially U-shape or plate in plan view. What is necessary is just to be able to support an illumination part and an imaging part integrally, such as a shape. The connecting
1、28、35、40 外観検査装置
2 基板
3 照明部
4 撮像部
11 ステージ
15 アーム部(照明部移動機構、移動機構)
19 アーム部(撮像部移動機構)
21 調整機構
25 制御手段
27 連結部材
37、48 支持環(支持部)
39 レール
42 X軸レール
45 Y軸レール
46 保持枠
1, 28, 35, 40
19 Arm part (imaging part moving mechanism)
21
39
Claims (11)
前記基板に対して照明光を照射する照明部と、
該照明部を水平移動可能に支持する照明部移動機構と
前記照明部で照射された基板を撮像する撮像部と、
該撮像部を水平移動可能に支持する撮像部移動機構と
を備えていることを特徴とする外観検査装置。 A stage for holding the inspection substrate in a fixed state;
An illumination unit for illuminating the substrate with illumination light;
An illumination unit moving mechanism that supports the illumination unit so as to be horizontally movable; an imaging unit that images the substrate irradiated by the illumination unit;
An appearance inspection apparatus comprising: an imaging unit moving mechanism that supports the imaging unit so as to be horizontally movable.
前記基板に対して照明光を照射する照明部と、
前記照明部で照射された基板の領域を撮像する撮像部と、
前記照明部及び撮像部を支持する支持部と
該支持部を水平移動させる移動機構と
を備えていることを特徴とする外観検査装置。 A stage for holding the inspection substrate in a fixed state;
An illumination unit for illuminating the substrate with illumination light;
An imaging unit for imaging an area of the substrate irradiated by the illumination unit;
An appearance inspection apparatus comprising: a support unit that supports the illumination unit and the imaging unit; and a moving mechanism that horizontally moves the support unit.
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