JP3021599B2 - 目視観察装置とそれを用いた目視・顕微鏡観察装置 - Google Patents

目視観察装置とそれを用いた目視・顕微鏡観察装置

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JP3021599B2 JP2275966A JP27596690A JP3021599B2 JP 3021599 B2 JP3021599 B2 JP 3021599B2 JP 2275966 A JP2275966 A JP 2275966A JP 27596690 A JP27596690 A JP 27596690A JP 3021599 B2 JP3021599 B2 JP 3021599B2
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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    • G02F1/1309Repairing; Testing

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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えば液晶表示用ガラス基板の表面の傷、
塵付着などの欠陥を発見、観察に適した(目視観察装置
とそれを用いた)目視・顕微鏡観察装置に関する。
[従来の技術] 液晶表示用ガラス基板及び半導体ウエハ等の外観検査
では、先ず裸眼による目視検査にて表面の傷、塵付着等
の異常を観察し、しかる後に目視検査で発見した異常部
分を顕微鏡検査するのが一般的である。
この種の外観検査に用いられる目視・顕微鏡観察装置
を構成例を第3図に示す。この目視・顕微鏡観察装置
は、本体ベース1と、この本体ベース1の板面端部に固
定されたL字状のアーム2と、このアーム2に支持され
対物レンズ3及び接眼レンズ4を有する顕微鏡本体5
と、アーム2に固定されたステージ支持台6と、このス
テージ支持台6にX,Y方向に任意に移動可能に支持さ
れ、液晶表示用ガラス基板等の試料Sを載置するX,Yス
テージ7と、本体ベース1の近傍に配設されるスタンド
8に支持され、対物レンズ3の近傍に目視観察用照明光
を照射する目視観察用照明装置9から構成されている。
このように構成された目視・顕微鏡観察装置におい
て、目視観察で試料Sに傷等の欠陥を発見したら対物レ
ンズ3の視野内と思われる位置に、該欠陥を位置決めす
るようにXYステージ7を移動させ、低倍率の対物レンズ
3で該欠陥を視野内に入れ、さらに視野中心に位置決め
した後、所望の倍率の対物レンズ3に交換後、試料Sの
欠陥の顕微鏡観察を行う。
[発明が解決しようとする課題] 第3図に示す従来の目視・顕微鏡観察装置は、次の様
な問題点がある。すなわち、顕微鏡本体5がアーム2に
固定されていること、および対物レンズ3は試料Sに対
して僅かな上下動は可能であるものの対物レンズ3と試
料Sの離間距離が短いことから、目視観察の場所は、顕
微鏡本体に視野を遮られない対物レンズ3から離れた位
置にならざるを得ない。このため、目視観察で発見した
欠陥を顕微鏡観察するためには、先ず欠陥個所をステー
ジ7を移動して対物レンズ3下にもっていく。続いて、
低倍の対物レンズで接眼レンズをのぞきながらステージ
7を微動送りし、視野内に欠陥を入れ、さらに視野中心
に位置決めする。その後、所望の倍率の対物レンズ3に
交換し観察する。即ち、顕微鏡の視野内に位置させるの
に、勘による作業があるためかなりの時間を必要とし、
操作者の眼の疲労等の肉体的苦痛、精神的苦痛が多大で
ある。
本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたもの
で、試料の欠陥部等の所望の箇所を顕微鏡の視野内へ極
めて容易かつ正確に位置決めをでき、操作者の負担を軽
減できると共に作業性を大幅に向上できる目視観察装置
とそれを用いた目視・顕微鏡観察装置を提供することを
目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、請求項1に対する発明
は、試料を載置した状態で、載置面を所望の方向に傾斜
できる目視観察用の試料載置台と、前記試料載置台に載
置された試料面上に目視観察用の照明光を照射する照明
手段と、前記試料載置台に載置された試料面上の所望の
箇所に指標を投影する指標投影手段と、前記試料載置台
の傾斜角情報と前記指標投影手段からの指標の投影角情
報とを基に、前記指標投影手段で投影された前記試料面
上の指標の座標を認識する座標認識手段と、前記座標認
識手段で認識した座標を記憶する記憶手段とを具備した
目視観察装置である。
上記目的を達成するため、請求項2に対応する発明
は、請求項1記載の試料載置台として、水平方向に回転
可能であり、前記座標認識手段は、前記試料載置台の回
転情報、傾斜角情報と前記指標投影手段からの指標の投
影角情報とを基に、前記指標投影手段で投影された前記
試料面上の指標の座標を認識する目視観察装置である。
上記目的を達成するため、請求項3に対応する発明
は、試料を載置した状態で、載置面を所望の方向に傾斜
できる指標観察用の試料載置台と、前記試料載置台に載
置された試料面上に目視観察用の照明光を照射する照明
手段と、前記試料載置台に載置された試料面上の所望の
箇所に指標を投影する指標投影手段と、前記試料載置台
の傾斜角情報と前記指標投影手段からの指標の投影角と
を基に、前記指標投影手段で投影された前記試料面上の
指標の座標を認識する座標認識手段と、前記座標認識手
段で認識した座標を記憶する記憶手段と、前記試料を顕
微鏡観察するための対物レンズを備えた顕微鏡本体と、
前記試料面上の座標の位置に前記対物レンズの光軸を位
置合わせ可能な観察部移動手段と、前記試料を前記試料
載置台上へ搬送すると共に、該試料載置台上の前記試料
を前記観察部移動手段へ搬送するための試料搬送手段
と、前記記憶手段に記憶された座標に基づいて前記対物
レンズの光軸が試料面上の座標の位置に位置合わせされ
るように前記観察部移動手段を制御する制御手段とを具
備した目視・顕微鏡観察装置である。
[作用] 本発明によれば、目視観察が顕微鏡ステージ上ではな
く目視観察用の試料載置台上で行われ、試料載置台を揺
動させて試料を任意の角度情報から観察でき試料の欠陥
等の発見が容易となる。また、目視観察で発見した試料
の欠陥位置は座標認識手段によって認識した後に記憶手
段に記憶される。
さらに、制御手段は記憶手段に記憶されている座標を
基に、観察部移動手段を制御し、前記座標位置が顕微鏡
の視野内に位置合わせされる。
[実施例] 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
第1図(a)(b)は本発明による目視・顕微鏡観察
装置の一実施例を示す図である。本実施例は、試料準備
ユニット10と、目視観察部20と、顕微鏡観察部30とから
構成されている。
試料準備ユニット10は、薄板基板等からなる試料11が
複数枚収納された試料収納箱(以下、「キャリア」と呼
称する)12が箱台13に載置されている。キャリア12は目
視観察ユニット20に対応する側面に開口が形成されてい
て、この開口から任意の試料11を取出すことができるよ
うになっている。
目視観察部20は、揺動及び回転可能な試料載置台21
と、この試料載置台21を揺動駆動(傾斜方向)及び回転
駆動する試料載置台駆動制御部と、この試料載置台駆動
制御部に回転制御信号を与える回転調節部と、試料ハン
ドラ22をX,Y及びθ(回転)方向に移動させてキャリア1
2内の任意の試料11を目視観察部および顕微鏡観察部へ
ロード及びアンロードする試料搬送装置23と、アーム24
によって試料載置台21斜め上方に取付けられた指標投影
装置25と、アーム24に取付けられた目視観察照明装置26
と、試料載置台駆動制御部に対して試料載置台21の傾斜
角の指示を与えるジョイスティック27と、指標投影装置
25に対して指標投影方向(指標投影角)の指示を与える
ジョイスティック28とからなる。指標投影装置25は、ジ
ョイスティック28から与えられる制御信号に応じて所定
の投影角でレーザビーム光等の指標を試料表面上に投影
するものである。
顕微鏡観察部30は、ベース31に固定された支持アーム
32a,32bに顕微鏡33が支持されている。顕微鏡33の対物
レンズと対向する位置には互いに直交するX,Y方向へ移
動可能なXYステージ34が設けられ、観察部移動手段を構
成している。このXYステージ34は不図示のステージ制御
装置によって移動制御される。さらに顕微鏡観察部30に
は、試料載置台21において指標投影装置25で投影された
指標の座標を算出する座標認識装置及びこの座標認識装
置で認識された座標位置を記憶する記憶装置が設けられ
ている。
第2図を参照して座標認識装置について説明する。
ジョイスティック28から指標投影装置25へ与えられた
指標投影角と、ジョイスティック27及び回転調節部21a
から試料載置台駆動制御部21bへ与えられた試料載置台2
1の傾斜角度,回転量とが、座標認識装置35へ与えられ
る。座標認識装置35は、これら入力情報に基づいて試料
のある基準からの指標投影点の(X,Y)座標を演算する
機能を有する。この演算結果は、外部からトリガ信号が
入力すると読出されて記憶装置36へ記憶されるようにな
っている。記憶装置36には複数の座標情報を記憶でき
る。
また、顕微鏡観察部30のステージ制御部には、顕微鏡
観察部30の操作部37によって記憶装置36に記憶されてい
る座標情報が与えられる。このステージ制御部は、座標
情報に応じてXYステージを移動させることによって、顕
微鏡33の対物レンズ光軸が上記座標位置に位置合わせさ
れるように設定されている。
次に、以上のように構成された本実施例の動作につい
て説明する。
試料搬送装置23によりキャリア12内の任意の試料11を
目視観察部20の試料載置台21上に搬送する。試料載置台
21上には目視観察照明装置26から照明光が照射された状
態で、ジョイスティック27から傾斜角制御信号を与える
と共に、回転調節部21aから回転制御信号を与えて試料
載置台21を任意の方向へ移動させて試料11にある傷や塵
付着等の欠陥を発見する。傷や塵付着等の欠陥を発見し
た場合には、ジョイスティック28を操作して、欠陥部分
に指標を投影し、座標データの取込みを行う。座標認識
装置35には、試料載置台駆動制御部21bから試料載置台2
1の傾斜情報および回転情報が入力され、指標投影装置2
5から指標の投影角情報が入力される。例えば、傾斜情
報として、αx,αy及び基準からの回転角γ、即ちf
(αx,αy,γ)の情報が入力され、投影角情報としてβ
x,βy,即ちg(βx,βy)の情報が入力される。座標認
識装置35では、これらの入力情報から投影座標が投影さ
れた位置を試料の基準からの座標(X,Y)として算出す
る。操作者が、座標認識装置35に対してトリガ信号を入
力することによりこの座標情報が記憶装置36に記憶され
る。欠陥を発見する度に、同様に指標を投影してトリガ
信号を入力して座標情報を記憶装置36に記憶していく。
この様にして任意の試料11に対して欠陥位置の座標情
報を取込んだならば、次にこの座標情報を様いて顕微鏡
観察を行う。即ち、目視観察の終了した試料11を試料搬
送装置23によって顕微鏡観察部30のXYステージ34上にセ
ットして、その試料の基準位置にXYステージ34の基準位
置を合わせる。次に、その試料11の欠陥位置の座標情報
を記憶装置36から一つづつ読出す。記憶装置36から読出
された座標情報はステージ移動制御部へ与えられる。ス
テージ移動制御部は、入力した座標位置へXYステージを
移動させることによって、対物レンズの光軸上に試料11
の欠陥位置が位置合わせされる。次に、顕微鏡33の倍率
を所望の倍率にして顕微鏡観察する。試料中の全ての欠
陥または所望の欠陥について顕微鏡観察の終了した試料
はキャリア12へ戻される。
この様に本実施例によれば、目視観察部20と顕微鏡観
察部30を分離して、目視観察で発見した欠陥は、その欠
陥位置を座標情報として取り込み、顕微鏡観察時にこの
座標情報に基づいてXYステージ34を移動制御して顕微鏡
33の対物レンズ光軸上に試料の欠陥位置が位置合わせさ
れるようにした。従って、試料の所望の箇所(欠陥位置
等)を顕微鏡の視野内へ極めて容易かつ正確に位置決め
でき、操作者の負担を大幅に軽減できると共に作業性を
向上できる。
なお、本発明は上記実施例および変形例に限定される
ものではなく、種々変形可能である。
例えば、指標投影装置と試料照明装置とを一体化させ
た構成とすることもできる。
[発明の効果] 以上詳記したように本発明によれば、試料の欠陥部等
の所望の箇所を顕微鏡の視野内へ極めて容易かつ正確に
位置決めでき、操作者の負担を軽減できると共に作業性
を大幅に向上できる目視観察装置とそれを用いた目視・
顕微鏡観察装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の一実施例に係る目視・顕微鏡観
察装置の上面図、第1図(b)は同実施例の正面図、第
2図は同実施例の座標認識装置に関連する部分のブロッ
ク図、第3図は従来の目視・顕微鏡観察装置の斜視図で
ある。 10……試料準備ユニット、11……試料、12……試料収納
箱、20……目視観察部、21……試料載置台、23……試料
搬送装置、25……指標投影装置、26……試料照明装置、
27,28……ジョイスティック、30……顕微鏡観察部、33
……顕微鏡、34……XYステージ、35……座標認識装置、
36……記憶装置。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】試料を載置した状態で、載置面を所望の方
    向に傾斜できる目視観察用の試料載置台と、 前記試料載置台に載置された試料面上に目視観察用の照
    明光を照明する照明手段と、 前記試料載置台に載置された試料面上の所望の箇所に指
    標を投影する指標投影手段と、 前記試料載置台の傾斜角情報と前記指標投影手段からの
    指標の投影角情報とを基に、前記指標投影手段で投影さ
    れた前記試料面上の指標の座標を認識する座標認識手段
    と、 前記座標認識手段で認識した座標を記憶する記憶手段と
    を具備した目視観察装置。
  2. 【請求項2】前記試料載置台は、水平方向に回転可能で
    あり、前記座標認識手段は、前記試料載置台の回転情
    報、傾斜角情報と前記指標投影手段からの指標の投影角
    情報とを基に、前記指標投影手段で投影された前記試料
    面上の指標の座標を認識することを特徴とする請求項1
    記載の目視観察装置。
  3. 【請求項3】試料を載置した状態で、載置面を所望の方
    向に傾斜できる指標観察用の試料載置台と、 前記試料載置台に載置された試料面上に目視観察用の照
    明光を照射する照明手段と、 前記試料載置台に載置された試料面上の所望の箇所に指
    標を投影する指標投影手段と、 前記試料載置台の傾斜角情報と前記指標投影手段からの
    指標の投影角情報とを基に、前記指標投影手段で投影さ
    れた前記試料面上の指標の座標を認識する座標認識手段
    と、 前記座標認識手段で認識した座標を記憶する記憶手段
    と、 前記試料を顕微鏡観察するための対物レンズを備えた顕
    微鏡本体と、 前記試料面上の座標の位置に前記対物レンズの光軸を位
    置合わせ可能な観察部移動手段と、 前記試料を前記試料載置台上へ搬送すると共に、該試料
    載置台上の前記試料を前記観察部移動手段へ搬送するた
    めの試料搬送手段と、 前記記憶手段に記憶された座標に基づいて前記対物レン
    ズの光軸が試料面上の座標の位置に位置合わせされるよ
    うに前記観察部移動手段を制御する制御手段とを具備し
    た目視・顕微鏡観察装置。
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