JP4243837B2 - Transparent substrate surface inspection method and inspection apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶基板、プラズマディスプレイ用として用いられる基板等の透明基板の表面状態を検査するための透明基板の表面検査方法及び検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、液晶ディスプレイを構成するガラス基板等の透明基板の表面に異物が付着していたり、また傷,凹凸等が生じていたりするか否かの表面欠陥検査をするために光学的な検出手段が用いられる。即ち、透明基板を水平状態に配置して、この透明基板の表面に対して光を照射して、その反射光または反射散乱光を受光して、この受光信号に基づいて透明基板の表面に異物や傷等の有無を検出する。
【0003】
液晶ディスプレイを構成する透明基板は大面積で薄型のものとなし、特に生産効率等の観点から大判の透明基板を切り出すようにしたものもある。従って、薄型で大判の透明基板の表面検査を行う場合において、この透明基板を水平状態に保持するのは極めて困難であり、その周辺部を保持しただけでは、自重により大きな撓みが生じて表面状態が不均一になるために、そのままでは検査を行うことができない。そこで、透明基板の周辺部を保持すると共に、押し上げピンによって透明基板を水平状態に保持するようにしたものも従来から知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−59894号公報(第3頁、図1,図2)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来技術のものにあっては、透明基板の裏面側に押し上げピンが当接しているので、透明基板は実質的に水平な状態に保持することは可能である。ただし、検査光学系により表面状態を検査するものであるから、押し上げピンと当接している部位とそうでない部位とでは透明基板の表面からの反射光に極めて大きな差が出ることになってノイズが発生する等、この透明基板の全表面に異物や傷等の欠陥が存在するかの検査を正確に行えないという問題点がある。
【0006】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、透明基板の全面にわたって確実に、しかも高精度な表面検査を行えるようにすることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明において、透明基板の表面を検査光学系で走査させることによって、この透明基板の表面欠陥検査を行う方法としては、前記透明基板には、前記検査光学系が走査される所定幅を持った複数の検査ゾーンを一方向に向けて平行に設定し、前記検査ゾーン毎に、または相隣接しない複数の同時検査ゾーン群毎に前記検査光学系により表面欠陥検査を実行するようになし、前記検査光学系により表面欠陥検査を実行している検査実行ゾーンに隣接する検査ゾーンの裏面側に支持部材を当接させて、検査実行ゾーンの表面が変形するのを防止して、平面度を出すようになし、前記検査光学系による検査実行ゾーンを順次シフトさせ、かつ前記支持部材の支持位置を当該の検査実行ゾーンに隣接する両側の検査ゾーンの裏面位置に移動させるようにしたことをその特徴とするものである。
【0008】
また、本発明において、透明基板の表面に検査光学系を対面させて、この透明基板の表面欠陥検査を行うための装置の構成としては、前記透明基板の一方向に向けて所定幅を有する複数の検査ゾーンを設定して、これら各検査ゾーンの表面欠陥検査を実行するために、1または相隣接しない検査ゾーンと対面するように複数の検査光学系をこの検査ゾーンの幅方向に向けて移動可能に設け、また前記透明基板の裏面側には、検査が実行されている検査実行ゾーンの表面が変形するのを防止して、平面度を出すために、検査実行ゾーンに隣接する検査ゾーンの裏面に接離する支持部材を、この検査ゾーンの幅方向に向けて移動可能に設ける構成としたことをその特徴とするものである。
【0009】
検査の対象となる透明基板について、一度に全体を検査するのではなく、複数回に分けて表面欠陥検査を実行する。例えば、液晶パネル用の透明基板は、通常、長方形のものであり、この場合には、その長辺と平行な方向に向けて複数の検査ゾーンを形成する。透明基板と検査光学系とを相対移動させながら行う検査は、従って、1枚の透明基板につき複数回行われることになる。このように、複数の検査ゾーンに分けたのは、検査を実行している検査ゾーンに隣接する位置において、透明基板の裏面側から支持させることによって、透明基板における検査実行ゾーンの表面における平面度を正確に出し、歪みや撓み、さらに湾曲等の変形がが生じないようにするためである。従って、検査ゾーンの幅寸法は、支持部材により表面の平面度が確保できるかどうかにより決定される。このことから、検査ゾーンの幅は狭ければ狭いほど、より高精度に平面度を出すことができるが、そうすると検査光学系の数が増え、また検査が長時間化する。このため、検査を行う上で差し支えない程度の平面度が確保されることを条件として、検査ゾーンの幅をできるだけ広くする方が得策である。ここで、検査時には、透明基板を水平に配置するか、または所定角度傾けた状態とする。ただし、垂直状態にすると、どちらの方向に撓むかが確定しないので、角度は、その検査対象となる表面が90°以下としなければならない。
【0010】
検査光学系は検査ゾーンと直交する方向の全長にわたって往復移動させるようにすれば、1個の検査光学系を用いるだけで良い。ただし、支持部材は検査実行ゾーンの両側の検査ゾーンを支持することから、2組設ける必要がある。検査効率等の観点からは、同時に検査される複数の検査ゾーンを設定し、これら複数の検査実行ゾーンの数と同じ数の検査光学系を備えるようにすることもできる。検査は散乱光をサンプリングするか(異物検査)、干渉縞による検査(表面の凹凸形状検査)等、光学的手段を用いて透明基板に対して非接触で検査するものであり、その構成に格別の制限はない。また、透明基板からの反射光を検出する場合に限らず、透過光を検出するものであっても良い。透明基板と検査光学系とのいずれを移動させることもできるが、透明基板を動かすようにすると、広いスペースが必要となること等から、検査光学系を移動させるようにする方が望ましい。
【0011】
同時に複数の検査ゾーンに対して検査を実行する場合、同時検査ゾーン群としては、2群、3群等適宜設定することができる。2組の同時検査ゾーン群を形成する場合には、奇数検査ゾーンと偶数検査ゾーンとの2組となる。一方の同時検査ゾーン群を検査している際には、この検査中の検査ゾーンと隣接する検査ゾーンの裏面側に支持部材を当接させて、検査中の検査ゾーンを平面度に保つようにする。このためには、隣接する検査ゾーンにおいて、検査実行ゾーンに近接した位置に支持部材を当接させる。その意味からは支持部材はほぼ境界部に位置させるのが最適である。ただし、透明基板の平面度が確保できれば、その位置に限定されない。支持部材の透明基板への当接部は、バー状のものとして透明基板の裏面に実質的に線接触させるが望ましいが、透明基板への接触面積が大きくなる。一方、ピン状のものとすれば、透明基板への接触面積は極めて小さくできるという利点がある。また、支持バーや支持ピンは透明基板に対して直角に設けることもできるが、検査実行ゾーンに向けて所定角度傾斜することもできる。さらに、ローラ等から支持部材を構成することもできる。
【0012】
検査中において、支持部材による透明基板への支持位置をシフトさせなければならない。全ての支持位置の下部に支持部材を配置して、それらを昇降動作させるようにするか、または支持部材を上下方向に移動可能とすると共に、検査ゾーンの長さ方向と直交する方向に移動可能とする構成とすることもできる。支持部材は単一の駆動手段で移動させるようにするか、または各支持部材を個別に駆動するように構成しても良い。個別駆動するように構成すると、検査ゾーンの幅を変更したり、大きさの異なる透明基板の検査を行ったりする場合等に容易に対処できる。また、検査を行うに当っては、透明基板を位置決めしなければならない。このためには、例えば透明基板における検査ゾーンの長さ方向の両側端部または検査ゾーンの幅方向の両端部をクランプさせれば良い。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。まず、図1に検査の対象となる透明基板1の外観を示す。図示した透明基板1は薄い長方形状のものであり、材質としてはガラス、合成樹脂等から構成される。透明基板1の長辺と平行な方向に向けて同じ幅からなる複数の検査ゾーンに分けられる(図面において、検査ゾーンの境界部は仮想線で示されている)。同図において、ZOは奇数検査ゾーン、ZEは偶数検査ゾーンであり、これら奇数及び偶数の検査ゾーンを総称する際には、検査ゾーンZという。これら奇数検査ゾーンZOと偶数検査ゾーンZEとは、それぞれ同時に検査が行われる同時検査ゾーン群を構成する。図示した例では、奇数検査ゾーンZO及び偶数検査ゾーンZEの群構成数としては、それぞれ3箇所とした。なお、透明基板1の両端部には僅かな幅を有する機能上の余白部BLが形成されている。
【0014】
図2及び図3に透明基板1の表面検査装置の概略構成を示す。これらの図から明らかなように、透明基板1は基板保持手段によって水平状態となるように、着脱可能に装着される。基板保持手段は、左右両側に設けた支持ブロック2R,2Lの相互に対面する側の側面に装着したクランプ部材3を備える構成としたものである。クランプ部材3は、固定クランプ部片3aと可動クランプ部片3bとから構成され、可動クランプ部片3bは固定クランプ部片3aに対して近接・離間する方向に変位可能となっている。固定クランプ部片3aにはシリンダ4が連結して設けられ、このシリンダ4により可動クランプ部片3bが固定クランプ部片3aに対して近接・離間する方向に変位可能となっている。従って、可動クランプ部片3bを上昇するとクランプ解除状態となり、下降させるとクランプ作動位置となる。また、支持ブロック2R,2Lには可動クランプ部片3bをばね5に抗して固定クランプ部片3aから離間させるためのソレノイド等からなる駆動手段(図示せず)が取り付けられている。そして、クランプ部材3は透明基板1における両側の余白部BLをクランプし、検査ゾーンZに対しては非接触状態に保持される。なお、クランプ部材はばねとソレノイド等の手段で開閉駆動するように構成することもできる。
【0015】
基板保持手段の上部位置には、透明基板1の表面における欠陥検査を非接触で行うために、検査光学ユニット10が配置されている。ここで、透明基板1に対して行われる検査は、その表面に異物の付着や傷の発生の有無を検査したり、表面が平滑になっているかまたは凹凸が存在しているを検査したりする、所謂表面状態の欠陥検査である。そこで、目的とする欠陥検査を行うのに適した検査光学系11が用いられる。検査光学系11は、同時に検査される検査ゾーンZO,ZEの数と同じ数だけ設けられる。従って、図1の例からは、検査光学系11は後述するX軸フレーム14に所定の間隔を空けて3箇所設けられており、これらの配列ピッチ間隔は同時に検査される検査ゾーンZの間隔と一致させている。ただし、必ずしも検査ゾーンZと一致させる必要はなく、要は検査ゾーンZの全体を検査できるようにすれば良い。
【0016】
検査光学系11の概略構成としては、表面の異物や傷等の検査を行う場合には、例えば、図4に示したように、レーザ光を照射する照明手段12を有し、この照明手段12からは透明基板1の表面に向けて斜め上方から照明光を照射されるようになっている。そして、透明基板1の表面に符号Pで示したように異物が付着している場合には、この透明基板1の表面からの反射光が散乱することになる。そこで、この散乱反射光を検出するために検出手段13が正反射方向以外の位置に配置されている。従って、これら照明手段12と検出手段13とで検査光学系11が構成される。これら照明手段12及び検出手段13からなる検査光学系11は検査ゾーンZの幅方向、つまり図3のX軸方向の全長にわたって往復走査するようになっている(以下、この走査方向を副走査方向という)。
【0017】
3個設けられる検査光学系11は、透明基板1の検査ゾーンZの幅方向に向けて、副走査幅に相当する間隔だけ左右方向(即ち、図3のX軸方向)に往復移動可能となっている。このために、3個の検査光学系11はX軸フレーム14に装着されており、これらによって検査光学ユニット10が構成される。この検査光学ユニット10におけるX軸フレーム14は、基板保持手段を構成する支持ブロック2R,2Lの上面に設けられ、検査ゾーンZの長さ方向と平行に設けたガイドレール6に沿って前後方向(即ち、図3のY軸方向)に向けて往復移動可能なY軸フレーム15上に装着されている。Y軸フレーム15にはX軸フレーム14をX軸方向に検査ゾーンZの幅寸法分だけ往復移動させるX軸アクチュエータ16が設けられている。そして、X軸フレーム14には、X軸アクチュエータ16に連結される連動部材17が設けられている。ここで、X軸アクチュエータ16としては、このX軸方向には検査ゾーンZの幅分往復移動を行わせることから、シリンダやソレノイド等で構成することもできるが、透明基板のサイズが異なる場合や、検査ゾーンZの幅方向を変更する場合等に対処するには、ボールねじ送り手段で構成する。
【0018】
検査光学系11は透明基板1における検査ゾーンZの幅方向に走査するようになっているが、さらに検査ゾーンZの長さ方向に検査光学系11を移動させなければならない。検査光学系11を装着したX軸フレーム14が設けられているY軸フレーム15を透明基板1における検査ゾーンZの長さ方向に移動させて、検査光学系11をこの方向に走査させる(以下においては、この方向を主走査方向という)ためのY軸アクチュエータ18を備えている。Y軸アクチュエータ18は、支持ブロック2Lの外側の側面に取り付けたモータ18aと、このモータ18aにより回転駆動されるねじ軸18bと、ねじ軸18bの先端を回転自在に支持する軸受18cとから構成される。そして、このねじ軸18bにはボールナット19が螺合しており、このボールナット19はY軸フレーム15に連結して設けられている。
【0019】
一方、基板保持手段の下部位置には透明基板1の裏面を支持する支持部材としての基板平面化保持ユニット20が設けられている。基板平面化保持ユニット20は支持ブロック2R,2Lの間に配置されており、透明基板1の奇数検査ゾーンZOを検査する際に、偶数検査ゾーンZEにおける奇数検査ゾーンZOへの境界部近傍に当接する偶数検査ゾーン保持部材21と、偶数検査ゾーンZEを検査する際には、奇数検査ゾーンZOにおける偶数検査ゾーンZEへの境界部近傍に当接する奇数検査ゾーン保持部材22とから構成される。
【0020】
偶数検査ゾーン保持部材21は、検査光学ユニット10の検査光学系11によって、透明基板1の奇数検査ゾーンZOを検査する際に、この奇数検査ゾーンZOの外部において、つまり偶数検査ゾーンZEの裏面側を支持して、複数ある奇数検査ゾーンZOの各々を正確に水平状態に保持するためのものである。このときには奇数検査ゾーン保持部材22は透明基板1から十分離間した状態に、つまり奇数検査ゾーン保持部材22からの反射光により検査光学系11にノイズが取り込まれない位置に保持される。また、奇数検査ゾーン保持部材22は、透明基板1の偶数検査ゾーンZEを検査する際に、奇数検査ゾーンZOの裏面側を支持して、各々の偶数検査ゾーンZEを正確に水平状態に保持するものであり、このときに偶数検査ゾーン保持部材21は透明基板1から十分下方に離間して、それからの反射光が検査光学系11に取り込まれない位置に保持される。
【0021】
従って、各支持部材21,22は、図5からも明らかなように、昇降板21a,22aと、それぞれ昇降板21a,22aに取り付けた5本の支持バー21b,22bとを備え、昇降板21a,22aは支持ブロック2R,2Lに垂設したガイドロッド23によって昇降可能となっている。また、昇降板21a,22aには、それぞれシリンダ等からなる昇降駆動手段24が連結して設けられており、これら昇降駆動手段24を作動させることにより、それぞれ支持バー21b,22bが透明基板1の裏面に当接する作動位置と、透明基板1から離間した退避位置とに変位できるようになっている。なお、図示した昇降駆動手段24は全ての支持バーを同時に昇降駆動する構成としたが、各支持バーに対して個別的に昇降駆動するように構成することもでき、そうすると透明基板のサイズや検査ゾーンの幅等が変化したときには、それぞれ位置調整が可能となる。そして、支持バー21b,22bの先端部の断面形状は、透明基板1と接触する際に、この透明基板1を損傷しないようにするために、円弧状になっている。
【0022】
前述した偶数検査ゾーン保持部材21と、奇数検査ゾーン保持部材22とは、それらの昇降板21a,22aがクランプ部材3にクランプされた透明基板1の前後の端部、つまり主走査方向の前後の部位において、透明基板1から所定の間隔だけ離間した位置に配置されている。そして、これら各昇降板21a,22aに取り付けた支持バー21b,22bは相手方の昇降板の方向に向けて延在されている。
【0023】
以上のように構成される表面検査装置を用いて、透明基板1の表面における欠陥検査を行う方法について説明する。
【0024】
まず、検査光学ユニット10を主走査方向の端部に配置すると共に、基板保持手段に取り付けたクランプ部材3の可動クランプ部片3bを固定クランプ部片3aから離間させる。さらに、基板平面化保持ユニット20を構成する支持部材21,22は退避位置に配置しておく。そこで、透明基板1を、その検査対象面を上に向けた状態にして適宜のハンドリング手段によって水平搬送させて、固定クランプ部片3aと可動クランプ部片3bとの間に挿入する。この状態で、画像認識等により透明基板1の位置調整を行った上で、可動クランプ部片3bを下降させることによって、透明基板1の左右の両側部をクランプ部材3によりクランプさせて、ハンドリング手段を退避させる。これによって、透明基板1は表面検査装置に装架される。
【0025】
透明基板1には、それぞれ複数からなる奇数検査ゾーンZOと偶数検査ゾーンZEとが設定されており、奇数検査ゾーンZOの群と偶数検査ゾーンZEの群とが別個に検査されるようになっている。そこで、まず奇数検査ゾーンZOの群を検査し、次いで偶数検査ゾーンZEの群の検査を行うものとする。なお、検査はいずれが先であっても良い。
【0026】
まず、奇数検査ゾーンZOの組、つまり図1に示した3箇所の奇数検査ゾーンZOの検査を行うために、偶数検査ゾーン保持部材21を上昇させて、この偶数検査ゾーン保持部材21を構成する5本の支持バー21bを透明基板1の裏面に当接させる作動位置とする。そして、このときには奇数検査ゾーン保持部材22は退避位置に保持する。つまり、図6(a)において、透明基板1の裏面側には斜線で示した部位に支持バー及びクランプ部材が当接しており、これにより透明基板1はその全面にわたって正確に水平状態に保持され、撓みや歪み等が発生しない。しかも、当該の検査時において検査されるゾーンはドットで示した領域であり、この領域の裏面には光を反射する物体が存在しないので、検査光学系11による検査時にノイズの発生等による誤検出の発生を防止できる。
【0027】
以上の状態で、検査ユニット10に設けたY軸アクチュエータ18を駆動することによって、検査光学系11は透明基板1の表面に沿って主走査方向に移動させ、かつ検査光学系11を副走査方向に作動させる。そして、検査光学系11が主走査方向の終点位置にまで到達すると、奇数検査ゾーンZOの表面欠陥検査が実行されたことになる。
【0028】
次に、検査光学ユニット10における検査光学系11を透明基板1の偶数検査ゾーンZEと対面する位置にシフトさせる。このために、X軸アクチュエータ16を作動させて、X軸フレーム14を移動させる。また、基板平面化保持ユニット20を構成する偶数検査ゾーン保持部材21を退避位置に変位させ、かつ奇数検査ゾーン保持部材22を作動位置に変位させる。これによって、図6(b)に斜線で示した部位は裏面側に支持バー及びクランプ部材が当接しており、検査される領域はドットで示した状態となる。これによって、透明基板1はやはり正確に水平状態に保持され、かつ検査対象となる偶数検査ゾーンZEの裏面側には何等の部材も位置していない。従って、Y軸アクチュエータ18を作動させて、主走査方向において、奇数検査ゾーンZOの検査時とは逆方向、つまり戻す方向に移動させることによって、偶数検査ゾーンZEの正確な表面欠陥検査が実行されるようになり、これにより透明基板1の表面をあますところなく検査でき、かつその検査精度は極めて高いものとなる。
【0029】
而して、透明基板1における検査ゾーンZの幅寸法は、この透明基板1の両端の余白部BLをクランプした状態で、どの程度撓むかにより設定されるものである。透明基板1の剛性が高いものであれば、検査ゾーンZの幅寸法を広くでき、つまり検査ゾーンZの数を少なくすることができ、また透明基板1が柔軟なものであれば、検査ゾーンZの幅寸法を狭くしてゾーン数を多くして、この透明基板1の裏面側における支持箇所のピッチ間隔を短くする。
【0030】
次に、図7及び図8に本発明における第2の実施の形態を示す。この実施の形態においては、検査光学系から照射される光が支持ユニットから反射して、誤検出が発生するのをより確実に防止するようにしたものが示されている。また、透明基板1には1つの検査ゾーン毎に順次表面欠陥検査を行うようにしている。
【0031】
而して、図7において、30は透明基板1を副走査方向であるX軸方向に移動させるX軸テーブルであり、このX軸テーブル30は、ボールねじ送り手段31によって、ガイド32に沿ってX軸方向に移動させるようになっている。X軸テーブル30上には、透明基板1の両端を保持する一対からなる保持部材33,33がガイド34に沿ってX軸テーブル30と直交する方向、つまり主走査方向であるY軸方向に移動可能に取り付けられている。この保持部材33は、図示は省略するが、透明基板1の両端をクランプ等の手段で固定的に保持できるようになっている。また、そのY軸方向への移動はボールねじ送り手段等で構成することができるが、その図示は省略する。
【0032】
透明基板1の表面欠陥検査を行う際に、検査ゾーンの両側に隣接する検査ゾーンの裏面側を支持して、検査ゾーンの部位における撓みや湾曲等の変形を防止するための支持ユニット35は、台板36上に多数の支持ピン37を立設したものから構成され、これらの支持ピン37のうち、台板36のエッジ部に位置する支持ピンは傾斜した傾斜ピン37Tとなっている。つまり、台板36上の支持ピン37のうち、検査ゾーンの直近位置を支持する傾斜ピン37Tは台板36の端部から離間する方向に傾斜している。
【0033】
支持ユニット35は、透明基板1の検査ゾーンを挟むものが対として、検査ゾーンの長さ方向に複数対(図7においては2対)設けられている。そして、支持ユニット35を構成する台板36は搬送台38上にシリンダ39によって昇降可能に装着されている。従って、シリンダ39を作動させることによって、支持ピン37,37Tが透明基板1の裏面に当接する状態と、透明基板1から下方に離間する状態とに変位可能となっている。また、搬送台38は、ボールねじ送り手段40によって、ガイド41をスライドすることによりY軸方向に位置調整可能となっている。これによって、異なる検査ゾーンの検査を行う際に、支持ピン37,37Tによる透明基板1の支持位置を変更することができる。
【0034】
従って、図8に示したように、透明基板1を複数の検査ゾーンに分割して、透明基板1の上部位置に配設した検査光学系10により一方側の検査ゾーンZ1から、検査ゾーンZ2、検査ゾーンZ3の順に1つの検査ゾーン毎に表面欠陥検査が行われる。この場合、検査実行ゾーンに隣接する検査ゾーンには、検査実行ゾーンの境界部に近接した位置に傾斜支持ピン37Tが当接している結果、透明基板1における検査実行ゾーンの平面度が確実に確保される。しかも、この傾斜支持ピン37Tが装着されている台板36は検査実行ゾーンからかなり離れた位置に配置されているので、透明基板1の下部側からの反射光の影響で検査誤差が発生するのを防止でき、極めて高精度な検査が可能になる。
【0035】
図8から明らかなように、透明基板1に対しては、検査ゾーンZ1,Z2,Z3の順に検査が行われるので、その都度搬送台38を移動させることになる。そして、端部に位置する検査ゾーンZ1,Z3の検査を実行している際には、図中の右側に位置する支持ユニット35は検査ゾーンZ2の下部位置に配置するが、左側の支持ユニット35については、必ずしも透明基板1を支持させなくても良いが、透明基板1の端部に検査が必要でない僅かな幅の余白部が存在する場合には、この余白部に傾斜支持ピン37Tを当接させるようにしても良い。
【0036】
なお、前述した各実施の形態においては、透明基板を水平状態にして検査を行うように構成したが、この透明基板を所定の角度を持った状態、例えば透明基板の検査が行われる表面が垂直から多少傾けた状態、例えば85°〜80°程度の角度を持たせた状態で検査することも可能である。この場合には、透明基板の裏面を支持する支持部材も同じ角度傾けるようにして配置する。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光学手段によって透明基板に対して、その全面にわたって確実に、しかも高精度な表面検査を行えるようになる等の諸効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】検査ゾーンを設定した透明基板の平面図である。
【図2】本発明における第1の実施の形態を示す透明基板の表面検査装置の構成を示す正面図である。
【図3】図2の平面図である。
【図4】検査光学系による透明基板の表面検査を行っている状態を示す説明図である。
【図5】基板平面化保持ユニットにおける一方の支持部材の構成説明図である。
【図6】透明基板の表面検査を実行している状態を示す作用説明図である。
【図7】本発明における第2の実施の形態を示す透明基板の表面検査装置の構成説明図である。
【図8】図7の実施の形態における作用説明図である。
【符号の説明】
1 透明基板
2R,2L 支持ブロック
3 クランプ部材
10 検査光学ユニット
11 検査光学系
14 X軸フレーム
15 Y軸フレーム
16 X軸アクチュエータ
18 Y軸アクチュエータ
20 基板平面化保持ユニット
21 偶数検査ゾーン保持部材
22 奇数検査ゾーン保持部材
21a,22a 昇降板
21b,22b 支持バー
23,24 昇降駆動手段
30 X軸テーブル
33 保持部材
35 支持ユニット
36 台板
37 支持ピン
37T 傾斜支持ピン
Z,Z1〜Z3 検査ゾーン
ZO 奇数検査ゾーン
ZE 偶数検査ゾーン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transparent substrate surface inspection method and inspection apparatus for inspecting the surface state of a transparent substrate such as a liquid crystal substrate or a substrate used for a plasma display.
[0002]
[Prior art]
For example, an optical detection means is used to inspect a surface defect whether foreign matter is attached to the surface of a transparent substrate such as a glass substrate constituting a liquid crystal display, or whether a scratch, unevenness, etc. are generated. Used. That is, the transparent substrate is arranged in a horizontal state, the surface of the transparent substrate is irradiated with light, the reflected light or the reflected scattered light is received, and foreign matter is detected on the surface of the transparent substrate based on the received light signal. Detect the presence or absence of scratches.
[0003]
The transparent substrate constituting the liquid crystal display has a large area and is thin, and in particular, a large transparent substrate is cut out from the viewpoint of production efficiency. Therefore, when performing surface inspection of a thin and large transparent substrate, it is extremely difficult to hold the transparent substrate in a horizontal state, and if the peripheral part is held only, a large amount of deflection occurs due to its own weight. Because of the non-uniformity, the inspection cannot be performed as it is. In view of this, there is conventionally known a technique in which the peripheral portion of the transparent substrate is held and the transparent substrate is held in a horizontal state by a push-up pin (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-59894 (
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described prior art, since the push-up pin is in contact with the back side of the transparent substrate, the transparent substrate can be held in a substantially horizontal state. However, since the surface condition is inspected by the inspection optical system, there is a large difference in the reflected light from the surface of the transparent substrate between the part that is in contact with the push-up pin and the part that is not so, and noise is generated. For example, there is a problem in that it is impossible to accurately inspect whether there is a defect such as a foreign object or a scratch on the entire surface of the transparent substrate.
[0006]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to enable a highly accurate surface inspection to be performed reliably over the entire surface of a transparent substrate.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, in the present invention, as a method for inspecting a surface defect of a transparent substrate by scanning the surface of the transparent substrate with an inspection optical system, the inspection substrate includes the inspection optical system. A plurality of inspection zones having a predetermined width to be scanned are set in parallel in one direction, and surface defect inspection is performed by the inspection optical system for each of the inspection zones or for a plurality of simultaneous inspection zones not adjacent to each other. The surface of the inspection execution zone is deformed by bringing a support member into contact with the back side of the inspection zone adjacent to the inspection execution zone in which the surface defect inspection is executed by the inspection optical system. To prevent flatness, to shift the inspection execution zone by the inspection optical system sequentially, and to support the supporting position of the support member on both sides adjacent to the inspection execution zone It is an its features that it has to move to the back surface position of the over down.
[0008]
In the present invention, the configuration of the apparatus for inspecting the surface defect of the transparent substrate by making the inspection optical system face the surface of the transparent substrate is a plurality of having a predetermined width in one direction of the transparent substrate. In order to perform inspection of surface defects in each of these inspection zones, a plurality of inspection optical systems are moved in the width direction of the inspection zone so as to face one or non-adjacent inspection zones. In addition, on the back side of the transparent substrate, in order to prevent the deformation of the surface of the inspection execution zone where the inspection is being performed and to obtain flatness, an inspection zone adjacent to the inspection execution zone is provided. It is characterized in that the support member that is in contact with and away from the back surface is configured to be movable in the width direction of the inspection zone.
[0009]
For the transparent substrate to be inspected, the entire surface is not inspected at once, but the surface defect inspection is performed in a plurality of times. For example, a transparent substrate for a liquid crystal panel is usually rectangular, and in this case, a plurality of inspection zones are formed in a direction parallel to the long side. Therefore, the inspection performed while relatively moving the transparent substrate and the inspection optical system is performed a plurality of times for each transparent substrate. In this way, the plurality of inspection zones are divided into flatness on the surface of the inspection execution zone on the transparent substrate by supporting from the back side of the transparent substrate at a position adjacent to the inspection zone performing the inspection. This is to prevent the deformation, distortion, bending, and further deformation such as bending. Therefore, the width dimension of the inspection zone is determined by whether or not the surface flatness can be secured by the support member. For this reason, the narrower the inspection zone, the higher the flatness can be obtained. However, this increases the number of inspection optical systems and increases the inspection time. For this reason, it is better to make the width of the inspection zone as wide as possible on condition that the flatness that does not interfere with the inspection is secured. Here, at the time of inspection, the transparent substrate is disposed horizontally or inclined by a predetermined angle. However, in the vertical state, since it is not determined which direction to bend, the angle of the surface to be inspected must be 90 ° or less.
[0010]
If the inspection optical system is reciprocated over the entire length in the direction orthogonal to the inspection zone, it is only necessary to use one inspection optical system. However, two sets of support members need to be provided because they support the inspection zones on both sides of the inspection execution zone. From the viewpoint of inspection efficiency and the like, a plurality of inspection zones to be inspected simultaneously can be set, and the same number of inspection optical systems as the number of these inspection execution zones can be provided. The inspection is a non-contact inspection on the transparent substrate using optical means such as sampling of scattered light (foreign matter inspection) or inspection using interference fringes (surface unevenness inspection). There is no limit. Further, the present invention is not limited to detecting reflected light from the transparent substrate, and may be one that detects transmitted light. Either the transparent substrate or the inspection optical system can be moved. However, if the transparent substrate is moved, a large space is required. Therefore, it is desirable to move the inspection optical system.
[0011]
When simultaneously inspecting a plurality of inspection zones, the simultaneous inspection zone group can be set as appropriate, such as a second group or a third group. When two sets of simultaneous inspection zones are formed, there are two sets of an odd inspection zone and an even inspection zone. When inspecting one simultaneous inspection zone group, a support member is brought into contact with the back side of the inspection zone adjacent to the inspection zone under inspection so that the inspection zone under inspection is kept flat. To do. For this purpose, the support member is brought into contact with the adjacent inspection zone at a position close to the inspection execution zone. In that sense, it is optimal that the support member is positioned substantially at the boundary. However, as long as the flatness of the transparent substrate can be secured, the position is not limited. The contact portion of the support member with respect to the transparent substrate is preferably a bar-shaped member that is substantially in line contact with the back surface of the transparent substrate, but the contact area with the transparent substrate is increased. On the other hand, the pin-shaped one has an advantage that the contact area with the transparent substrate can be made extremely small. The support bar and the support pin can be provided at a right angle with respect to the transparent substrate, but can also be inclined at a predetermined angle toward the inspection execution zone. Further, the support member can be constituted by a roller or the like.
[0012]
During the inspection, the support position of the support member on the transparent substrate must be shifted. Support members can be placed at the bottom of all support positions to move them up and down, or the support members can be moved up and down and can be moved in a direction perpendicular to the length direction of the inspection zone. It can also be set as the structure. The support member may be moved by a single driving means, or each support member may be driven individually. When configured so as to be individually driven, it is possible to easily cope with cases such as changing the width of the inspection zone or inspecting transparent substrates having different sizes. Further, when performing the inspection, the transparent substrate must be positioned. For this purpose, for example, both end portions in the length direction of the inspection zone in the transparent substrate or both end portions in the width direction of the inspection zone may be clamped.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 1 shows the appearance of the
[0014]
2 and 3 show a schematic configuration of the
[0015]
An inspection
[0016]
As a schematic configuration of the inspection
[0017]
The three inspection
[0018]
The inspection
[0019]
On the other hand, a substrate
[0020]
When the inspection
[0021]
Therefore, as is clear from FIG. 5, each of the
[0022]
The even-numbered inspection
[0023]
A method for performing a defect inspection on the surface of the
[0024]
First, the inspection
[0025]
A plurality of odd-numbered inspection zones ZO and even-numbered inspection zones ZE are set on the
[0026]
First, in order to perform the inspection of the set of the odd inspection zones ZO, that is, the three odd inspection zones ZO shown in FIG. 1, the even inspection
[0027]
By driving the Y-
[0028]
Next, the inspection
[0029]
Thus, the width dimension of the inspection zone Z in the
[0030]
Next, FIGS. 7 and 8 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the light emitted from the inspection optical system is reflected from the support unit to prevent erroneous detection more reliably. The
[0031]
Thus, in FIG. 7,
[0032]
When the surface defect inspection of the
[0033]
A plurality of support units 35 (two pairs in FIG. 7) are provided in the length direction of the inspection zone, with the
[0034]
Therefore, as shown in FIG. 8, the
[0035]
As is clear from FIG. 8, the
[0036]
In each of the above-described embodiments, the inspection is performed with the transparent substrate in a horizontal state. However, the transparent substrate has a predetermined angle, for example, the surface on which the inspection of the transparent substrate is performed is vertical. It is also possible to inspect in a state slightly tilted from the top, for example, in a state having an angle of about 85 ° to 80 °. In this case, the support member that supports the back surface of the transparent substrate is also arranged to be inclined at the same angle.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there are various effects such as that a transparent substrate can be reliably and highly accurately surface-inspected over the entire surface by the optical means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a transparent substrate in which an inspection zone is set.
FIG. 2 is a front view showing the configuration of the transparent substrate surface inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of FIG. 2;
FIG. 4 is an explanatory view showing a state where a surface inspection of a transparent substrate is performed by an inspection optical system.
FIG. 5 is a configuration explanatory view of one support member in the substrate planarization holding unit.
FIG. 6 is an operation explanatory diagram illustrating a state in which a surface inspection of a transparent substrate is being performed.
FIG. 7 is a configuration explanatory view of a transparent substrate surface inspection apparatus showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an operation explanatory diagram of the embodiment of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Transparent substrate
2R, 2L support block
3 Clamp member
10 Inspection optical unit
11 Inspection optical system
14 X-axis frame
15 Y-axis frame
16 X-axis actuator
18 Y-axis actuator
20 Substrate flattening holding unit
21 Even inspection zone holding member
22 Odd inspection zone holding member
21a, 22a Lift plate
21b, 22b Support bar
23, 24 Lifting drive means
30 X-axis table
33 Holding member
35 Support unit
36 base plate
37 Support pin
37T inclined support pin
Z, Z1-Z3 inspection zone
ZO Odd inspection zone
ZE even inspection zone
Claims (10)
前記透明基板には、前記検査光学系が走査される所定幅を持った複数の検査ゾーンを一方向に向けて平行に設定し、
前記検査ゾーン毎に、または相隣接しない複数の同時検査ゾーン群毎に前記検査光学系により表面欠陥検査を実行するようになし、
前記検査光学系により表面欠陥検査を実行している検査実行ゾーンに隣接する検査ゾーンの裏面側に支持部材を当接させて、検査実行ゾーンの表面が変形するのを防止して、平面度を出すようになし、
前記検査光学系による検査実行ゾーンを順次シフトさせ、かつ前記支持部材の支持位置を当該の検査実行ゾーンに隣接する両側の検査ゾーンの裏面位置に移動させる
ことを特徴とする透明基板の検査方法。By scanning the surface of the transparent substrate with an inspection optical system, a method for inspecting the surface defect of the transparent substrate,
In the transparent substrate, a plurality of inspection zones having a predetermined width scanned by the inspection optical system are set in parallel in one direction,
A surface defect inspection is performed by the inspection optical system for each inspection zone or for each of a plurality of simultaneous inspection zone groups that are not adjacent to each other,
A support member is brought into contact with the back side of the inspection zone adjacent to the inspection execution zone in which surface inspection is performed by the inspection optical system to prevent the surface of the inspection execution zone from being deformed, and the flatness is increased. None
A method of inspecting a transparent substrate, wherein the inspection execution zone by the inspection optical system is sequentially shifted, and the support position of the support member is moved to the back surface position of both inspection zones adjacent to the inspection execution zone.
前記透明基板の一方向に向けて所定幅を有する複数の検査ゾーンを設定して、これら各検査ゾーンの表面欠陥検査を実行するために、1または相隣接しない検査ゾーンと対面するように複数の検査光学系をこの検査ゾーンの幅方向に向けて移動可能に設け、
また前記透明基板の裏面側には、検査が実行されている検査実行ゾーンの表面が変形するのを防止して、平面度を出すために、検査実行ゾーンに隣接する検査ゾーンの裏面に接離する支持部材を、この検査ゾーンの幅方向に向けて移動可能に設ける
構成としたことを特徴とする透明基板の表面欠陥検査装置。An apparatus for inspecting the surface defect of the transparent substrate by making the inspection optical system face the surface of the transparent substrate,
In order to set a plurality of inspection zones having a predetermined width in one direction of the transparent substrate and perform surface defect inspection of each of the inspection zones, a plurality of inspection zones are provided so as to face one or non-adjacent inspection zones. An inspection optical system is provided to be movable in the width direction of the inspection zone,
Further, on the back surface side of the transparent substrate, in order to prevent the surface of the inspection execution zone where the inspection is being performed from being deformed and to obtain flatness, the back surface of the inspection zone adjacent to the inspection execution zone is contacted / separated. An apparatus for inspecting a surface defect of a transparent substrate, characterized in that the supporting member is configured to be movable in the width direction of the inspection zone.
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