JPH1194753A - 基板検査装置 - Google Patents

基板検査装置

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JPH1194753A
JPH1194753A JP25516397A JP25516397A JPH1194753A JP H1194753 A JPH1194753 A JP H1194753A JP 25516397 A JP25516397 A JP 25516397A JP 25516397 A JP25516397 A JP 25516397A JP H1194753 A JPH1194753 A JP H1194753A
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誠 西澤
Akimasa Morita
晃正 森田
Yasushi Sato
靖 佐藤
Kazuya Ito
一也 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、被検査基板に対し精度の高いマクロ
観察を行うことができる基板検査装置を提供する。 【解決手段】ホルダ2の前側支点受け部13を支点部1
5に支持するとともに、ガイド付ボールネジ4によりホ
ルダ2を下方向に位置させホルダ2を水平に保持した状
態から、液晶フィルタ21の透明動作で、メタルハライ
ドランプ17からの光をフレネルレンズ20を介して収
束光としてホルダ2上の被検査基板面に照射し、また、
液晶フィルタ21の不透明動作で、ナトリウムランプ1
8からの光を散乱して面光源としてホルダ2上の被検査
基板面に照射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、液晶ディ
スプレイ(LCD)のガラス基板などの欠陥検査に用い
られる基板検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、LCDに用いられるガラス基板な
どの被検査基板の欠陥検査は、被検査基板表面に照明光
を当て、その反射光の光学的変化から基板表面の傷など
の欠陥部分を観察するマクロ観察と、マクロ観察で検出
された欠陥部分を拡大して観察するミクロ観察を切り替
えて可能にしたものがある。
【0003】ところで、従来、マクロ観察用の光源に
は、点光源からなるメタルハライドランプが用いられ、
このメタルハライドランプからの光をフレネルレンズを
通し収束光にして被検査基板面を照射し、この被検査基
板面での反射光の光学的変化を検査者が目視で探し出す
ことで基板表面の欠陥を観察するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
マクロ観察用光源として、メタルハライドランプを用い
たものによると、被検査基板面での反射光の光学的変化
から検出できるのは、被検査基板表面での傷や汚れであ
って、被検査基板上の膜むらなどを検出できないことか
ら、マクロ観察として完全なものでなく、精度の高い欠
陥検査を行うことができないという問題があった。本発
明は、上記事情に鑑みてなされたもので、被検査基板に
対し精度の高いマクロ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。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
被検査基板面に照明光を照射し、その反射光の光学的変
化から基板表面の欠陥を観察するマクロ観察を可能にし
た基板検査装置において、前記被検査基板面に対応して
設けられる点光源および特定波長の光を出射する線光源
と、光の透明状態と散乱状態を切り替え可能にし、透明
状態で前記点光源からの光を透過するとともに、散乱状
態で、前記線光源からの光を散乱させる光学的フィルタ
手段と、前記点光源からの光を収束する光学系とを具備
し、前記光学的フィルタ手段の切り替えにより前記線光
源による散乱光または前記点光源による収束光を前記被
検査基板面に選択的に照射可能にしている。
【0006】請求項2記載の発明は、被検査基板を保持
する被検査基板保持部と、この被検査基板保持部の両側
面中間部を回動自在に支持するとともに、前記被検査基
板保持部に対し上下方向の駆動力を作用させる第1の駆
動手段と、前記被検査基板保持部の前記第1の駆動手段
による支持部を挟んだ両端部にそれぞれ設けられるとと
もに、相反関係で着脱され前記被検査基板保持部を回動
支持する回動支持手段と、前記第1の駆動手段および回
動支持手段を前記第1の駆動手段の駆動方向と直交する
水平方向に駆動する第2の駆動手段と、前記被検査基板
保持部上方に設けられる点光源および特定波長の光を出
射する線光源と、光の透明状態と散乱状態を切り替え可
能にし、透明状態で前記点光源からの光を透過するとと
もに、散乱状態で前記線光源からの光を散乱させる光学
的フィルタ手段と、前記点光源からの光を収束する光学
系とを具備し、前記光学的フィルタ手段の切り替えによ
り前記線光源による散乱光または前記点光源による収束
光を前記被検査基板保持部に保持された被検査基板面に
照射可能にしている。
【0007】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載において、前記線光源は、ナトリウムランプからな
っている。この結果、請求項1記載の発明によれば、点
光源による収束光および特定波長の光を出射する線光源
による散乱光を光学的フィルタ手段の切り替えにより選
択的に被検査基板面に照射することができるので、光学
的フィルタ手段の切り替え操作のみで点光源による収束
光により被検査基板表面での傷や汚れを検出できるとと
もに、線光源による散乱光により被検査基板上での膜む
らなどを検出できる。
【0008】請求項2記載の発明によれば、被検査基板
保持部を水平、傾斜または揺動した状態で被検査基板表
面のマクロ観察を、被検査基板保持部の一方端部を回動
支持するとともに、被検査基板保持部を上方向に駆動し
被検査基板保持部を立ち上げた状態で被検査基板表面の
ミクロ観察を、被検査基板保持部の他方端部を回動支持
するとともに、被検査基板保持部を上方向に駆動し被検
査基板保持部を立ち上げ、さらにこの状態を水平方向に
駆動することで被検査基板裏面のマクロ観察をそれぞれ
実行できるものにおいて、被検査基板保持部を水平、傾
斜または揺動した状態で点光源による収束光および特定
波長の光を出射する線光源による散乱光を光学的フィル
タ手段の切り替えにより選択的に被検査基板面に照射す
ることができ、被検査基板面の傷や汚れおよび膜むらな
どのマクロ観察を実現できる。請求項3記載の発明によ
れば、干渉を生じ易い特定波長の光を発生するナトリウ
ムランプによる散乱光により被検査基板面の膜むらを効
果的に検出できる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に従い説明する。図1および図2は、本発明の一実施
の形態が適用される基板検査装置の概略構成を示してい
る。図において、1は装置本体で、この装置本体1内部
には、被検査基板保持手段としてホルダ2を配置してい
る。このホルダ2は、LCDに用いられるガラス基板の
ような大型の被検査基板を載置保持するものである。
【0010】ホルダ2は、両側面中間部を一対のアーム
3先端に回動自在に支持されている。これらアーム3
は、図3に示すように垂直方向に配置されるもので、そ
の基端部を一対のガイド付ボールネジ4の可動部401
に各別に回動自在に接続している。
【0011】これらガイド付ボールネジ4は、図示しな
いボールネジの回転によりガイドに沿って可動部401
を上下方向に移動するもので、可動部401の移動によ
りアーム3を介してホルダ2に上下方向の駆動力を作用
させるようにしている。また、これらガイド付ボールネ
ジ4は、図4に示すように、それぞれプーリ5、5を設
けていて、これらプーリ5、5の間にベルト6を架け渡
すとともに、一方のガイド付ボールネジ4のプーリ5に
直結したプーリ501に、図3に示すようにベルト7を
介してモータ8の回転軸に接続し、モータ8の回転によ
りベルト7、6およびプーリ501、5を介して、それ
ぞれのガイド付ボールネジ4のボールネジを同時に回転
させ、ホルダ2の両側面中間部に作用する上下方向の駆
動力が相等しくなるようにしている。
【0012】なお、図4において、符号9は、プーリ
5、5間のベルト6の張力を調整するための中継プーリ
である。アーム3を介してホルダ2を支持する一対のガ
イド付ボールネジ4は、共通ベース10に設けている。
このベース10は、図4および図5に示すように装置本
体1側の固定部101に所定の間隔をおいて平行に設け
られた一対のレール102に対し、ガイド11を介して
移動可能に設けている。また、装置本体1側の固定部1
01の一対のレール102の間には、エアシリンダ12
を設け、このエアシリンダ12によりベース10を一対
のレール102に沿って移動させるようにしている。つ
まり、共通ベース10に設けられた一対のガイド付ボー
ルネジ4は、アーム3を介してホルダ2を支持した状態
で、図2に示す装置本体1の前方(図示左側)および後
方(図示右側)のそれぞれの方向に所定範囲で往復移動
できるようになっている。
【0013】一方、ホルダ2は、図3に示すようにアー
ム3による支持部を挟んだ両端部のうち、装置本体1前
方に対応する端部の両側に、前側支点受け部13を設
け、また、装置本体1後方に対応する端部の両側に、後
側支点受け部14を設けている。さらに、ベース10上
には、前側支点受け部13に対応する支点部15および
後側支点受け部14に対応する支点部16を設けてい
る。この場合、前側支点受け部13に対応する支点部1
5は、後側支点受け部14に対応する支点部16より僅
かに高い位置に設けられている。
【0014】ここで、ホルダ2に設けられる前側支点受
け部13は、図6(a)に示すように筒状の受け部ケー
ス131の中空部にベアリング132を介して受け部本
体133を回転可能に収容している。この受け部本体1
33は、前方に受孔部134を有するとともに、軸方向
に移動可能に軸135を挿通していて、後述する支点部
15の支点軸151が受孔部134に挿入されると、こ
の状態で、支点軸151を回転自在に支持するととも
に、軸135を押込みむことで、センサ136により支
点軸151の挿入状態を検知するようにしている。一
方、支点部15は、図6(a)(b)に示すように支点
軸151を有する可動部152をガイド153に沿って
移動可能に設け、この可動部152にエアシリンダ15
4の可動軸155に接続することで、エアシリンダ15
4により可動部152を介して支点軸151を進退可能
に移動させ、支点受け部13の受孔部134に挿脱可能
にしている。ここで、図6(a)は、支点部15の支点
軸151が後退して支点受け部13の受孔部134から
抜け出た状態、図7は、支点部15の支点軸151が前
進して支点受け部13の受孔部134に挿入した状態を
示している。
【0015】なお、後側支点受け部14および支点部1
6についても、上述した前側支点受け部13および支点
部15と同様な構成からなっているので、ここでの説明
は省略している。
【0016】装置本体1の上方に、被検査基板面のマク
ロ観察用照明として用いられるメタルハライドランプ1
7とナトリウムランプ18を設けている。この場合、メ
タルハライドランプ17は、点光源からなっていて主に
フレネルレンズ20により収束光を得るためのものであ
る。また、ナトリウムランプ18は、線光源からなって
いて、干渉を生じ易い589nm程度の特定波長光の液
晶フィルタ21で散乱させて散乱光を得るためのもので
ある。また、ナトリウムランプ18は、安定性や耐久性
の点で常時点灯させた状態で使用するのが望ましいこと
から、図示しないシャッタなどを用いて光の照射、しゃ
断を切り替えできるようになっている。
【0017】これらメタルハライドランプ17およびナ
トリウムランプ18に対向させて反射ミラー19を配置
している。このミラー19は、45°傾けて設けられて
いて、メタルハライドランプ17およびナトリウムラン
プ18からの光を反射しフレネルレンズ20に入射する
ようにしている。このフレネルレンズ20には、液晶フ
ィルタ21を設けている。
【0018】液晶フィルタ21は、光の透明状態と散乱
状態を切り替えるシャッタ動作を得られるもので、常時
は不透明で、電源投入により透明に切り替わるようにな
っており、不透明の状態では、ナトリウムランプ18か
らの光を散乱して面光源としてマクロ観察時のホルダ2
上を照射させ、また、透明な状態では、メタルハライド
ランプ17からの光をフレネルレンズ20を介して透過
することで、収束光をマクロ観察時のホルダ2上を照射
させるようにしている。
【0019】装置本体1の後方に蛍光灯を内蔵したバッ
クライト22を設けている。このバックライト22は、
ミクロ観察用照明に用いられるもので、バックライト2
2の表面には、外光の反射を防止するためのNDフィル
タ23を設けている。
【0020】さらに、装置本体1の前方下部には、被検
査基板裏面のマクロ観察用照明として用いられる蛍光灯
などからなる光源24を設けている。図1に示す装置本
体1前方には、該装置本体1の前面両側縁に沿って図示
しないガイドレールを設け、また、装置本体1前面を左
右に横切るように観察ユニット支持部25を配置し、こ
の観察ユニット支持部25を前記ガイドレールに沿って
装置本体1前面を図示Y軸方向、つまり装置本体1前方
に立ち上げられたホルダ2上の被検査基板面の上下方向
に移動可能に設けている。
【0021】観察ユニット支持部25は、実体顕微鏡2
6を移動可能に支持している。この場合、実体顕微鏡2
6は、観察ユニット支持部25に沿って、装置本体1前
面の観察ユニット支持部25の移動方向と直交する図示
X軸方向、つまり被検査基板面上の左右方向に移動可能
になっており、ホルダ2上の被検査基板全面についてミ
クロ観察を行うことができるようにしている。
【0022】また、装置本体1前方のX方向およびY方
向のそれぞれの側縁には、Xスケール271およびYス
ケール272を設けている。これらXスケール271お
よびYスケール272は、実体顕微鏡26の位置座標を
検出するためのもので、この場合、実体顕微鏡26の位
置座標をホルダ2の被検査基板面に対応させておくこと
により、被検査基板上における実体顕微鏡26の位置座
標データを収集できるようにしている。
【0023】次に、以上のように構成した実施の形態の
動作を説明する。まず、被検査基板表面のマクロ観察を
行う場合は、ホルダ2上に被検査基板を載置保持し、図
2に示すようにホルダ2の前側支点受け部13を支点部
15により支持させた状態で、ガイド付ボールネジ4に
よりアーム3を下方向に移動させる。この場合、支点部
15は、図7に示すようにエアシリンダ154により可
動部152を介して支点軸151を前進させ、支点軸1
51を支点受け部13の受孔部134に挿入している。
【0024】この状態では、ホルダ2は、水平もしく所
定の角度、好ましくは30〜45°に傾斜させて保持さ
れる。次いで、メタルハライドランプ17を点灯し、同
時に液晶フィルタ21の電源を投入して透明状態に切り
替えると、メタルハライドランプ17からの光は、反射
ミラー19で反射され、フレネルレンズ20を通して、
収束点Fに収束する光としてホルダ2上の被検査基板面
に照射される。これにより、検査者の目視により被検査
基板面での反射光の光学的変化箇所を探し出すことによ
り、被検査基板表面の傷や汚れなどの欠陥を検査するマ
クロ観察が実行される。
【0025】次に、メタルハライドランプ17に代え
て、ナトリウムランプ18の図示しないシャッタを開い
てナトリウムランプ18からの光を出射させ、また、液
晶フィルタ21の電源を切って不透明状態(散乱状態)
に切り替える。すると、今度は、ナトリウムランプ18
からの光が、不透明な液晶フィルタ21で散乱され、面
光源としてマクロ観察時のホルダ2上に照射される。こ
の場合も、検査者の目視による被検査基板表面のマクロ
観察になるが、ここでのナトリウムランプ18は、干渉
を生じ易い特定波長の光を発生するので、上述の傷や汚
れなどの欠陥以外の被検査基板上の膜むらなどの欠陥を
検出することができる。この裏面マクロ観察では、アー
ム3を上方に移動させてホルダ2を所定の角度に傾斜さ
せたり、アーム3を上下動させてホルダ2を揺動させる
ことも可能である。
【0026】次に、被検査基板裏面のマクロ観察を行う
場合は、ガイド付ボールネジ4によりアーム3を僅かに
下方向に移動させる。すると、ホルダ2は、前側支点受
け部13を支点部15により支持されているので、支点
部15を中心に反時計方向に僅かに回転し、後側支点受
け部14が支点部16に対向して位置される。そして、
この状態から、図7に示す動作に準じて後側支点受け部
14を支点部16により支持させる。また、後側支点受
け部14を支点部16により支持されたことをセンサ
(図7に示すセンサ136が相当)が検知したのち、今
度は、前側支点受け部13の支点部15による支持を解
除する。この場合、図6(a)に示すようにエアシリン
ダ154により可動部152を介して支点軸151を後
退させ、支点軸151を支点受け部13の受孔部134
より抜き取るようになる。
【0027】次いで、ガイド付ボールネジ4によりアー
ム3を上方向に移動する。この場合、図3および図4に
示すようにモータ8の回転によりベルト7、6およびプ
ーリ501、5を介して、それぞれのガイド付ボールネ
ジ4のボールネジを同時に回転させ、ホルダ2の両側縁
中央部に相等しい上方向の駆動力を作用させる。する
と、ホルダ2は、支点部16を中心に時計方向に回転
し、図2の(2A)に示す位置まで立ち上げられる。
【0028】次に、図5に示すようにエアシリンダ12
を付勢してガイド付ボールネジ4を設けた共通ベース1
0をレール102に沿って装置本体1の前方に移動させ
る。この時、アーム3も、ガイド付ボールネジ4の可動
部401の支持部を中心に回動されている。これによ
り、ホルダ2は、立ち上げられた状態のままで、図2の
(2B)に示す装置本体1の前方位置まで移動される。
その後、装置本体1の前方下部の光源24を点灯する
と、この光源24からの光は、ホルダ2上の被検査基板
裏面に照射され、この状態で、検査者の目視により被検
査基板裏面の傷や汚れなどの欠陥を検査するマクロ観察
が実行される。
【0029】次に、被検査基板表面のミクロ観察を行う
には、図2に示すホルダ2の前側支点受け部13を支点
部15により支持させた被検査基板表面のマクロ観察の
状態から、ガイド付ボールネジ4によりアーム3を上方
向に移動する。この場合、図3および図4に示すように
モータ8の回転によりベルト7、6およびプーリ50
1、5を介して、それぞれのガイド付ボールネジ4のボ
ールネジを同時に回転させ、ホルダ2の両側縁中央部に
相等しい上方向の駆動力を作用させる。すると、ホルダ
2は、支点部15を中心に反時計方向に回転され、図2
の(2C)、(2D)、(2E)の順に、(2F)に示
す装置本体1の前方位置に立ち上げられる。
【0030】この状態から、装置本体1の後方のバック
ライト22を点灯すると、バックライト22の光は、ホ
ルダ2上の被検査基板背面から照射される。この状態
で、検査者により、実体顕微鏡26を用いて被検査基板
表面の傷などの欠陥を検査するミクロ観察が行われる。
【0031】この場合、実体顕微鏡26を観察ユニット
支持部25に沿ってX方向に移動させながら、観察ユニ
ット支持部25をY方向に移動させることで、実体顕微
鏡26を被検査基板全面にわたって走査でき、この状態
で、ミクロ観察を行う。また、このミクロ観察で、実体
顕微鏡26により被検査基板表面の傷などを見付けた場
合は、確認操作を行うと、この時の被検査基板上での実
体顕微鏡26の位置座標がXスケール271、Yスケー
ル272により検出され、位置座標データとして収集す
ることができる。
【0032】従って、このようにすれば、ホルダ2の前
側支点受け部13を支点部15に支持するとともに、ガ
イド付ボールネジ4によりホルダ2を下方向に位置させ
ホルダ2を水平に保持した状態から、液晶フィルタ21
の透明状態で、メタルハライドランプ17からの光をフ
レネルレンズ20を介して収束光としてホルダ2上の被
検査基板面に照射し、また、液晶フィルタ21の散乱状
態(不透明動作)で、ナトリウムランプ18からの光を
散乱して面光源としてホルダ2上の被検査基板面に照射
することができるので、液晶フィルタ21の透明状態と
散乱状態を切り替えることによりメタルハライドランプ
17の収束光により被検査基板表面での傷や汚れを検出
できるとともに、ナトリウムランプ18の散乱光により
被検査基板上での膜むらも検出でき、被検査基板に対し
精度の高いマクロ観察を行うことができる。
【0033】また、干渉を生じ易い特定波長の光を発生
するナトリウムランプ18による散乱光を用いたことに
より被検査基板面の膜むらを効果的に検出することがで
きる。
【0034】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、点光
源による収束光および特定波長の光を出射する線光源に
よる散乱光を光学的シャッタ手段の切り替えにより選択
的に被検査基板面に照射することができるので、光学的
シャッタ手段の切り替え操作のみにより点光源による収
束光により被検査基板表面での傷や汚れを検出できると
ともに、線光源による散乱光により被検査基板上での膜
むらも検出でき、被検査基板に対し精度の高いマクロ観
察を行うことができる。また、干渉を生じ易い特定波長
の光を発生するナトリウムランプによる散乱光を用いた
ことにより被検査基板面の膜むらを効果的に検出するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の概略構成を示す正面
図。
【図2】一実施の形態の概略構成を示す側面図。
【図3】一実施の形態に用いられるホルダの上下方向の
駆動部の概略構成を示す図。
【図4】一実施の形態に用いられるガイド付ボールネジ
の駆動部の概略構成を示す図。
【図5】一実施の形態に用いられるガイド付ボールネジ
を設けたベースの概略構成を示す図。
【図6】一実施の形態に用いられる支点受け部および支
点部の概略構成を示す図。
【図7】一実施の形態に用いられる支点受け部および支
点部の概略構成を示す図。
【符号の説明】
1…装置本体、 2…ホルダ、 3…アーム、 4…ガイド付ボールネジ、 401…可動部、 5、501…プーリ、 6、7…ベルト、 8…モータ、 9…中継プーリ、 10…ベース、 101…固定部、 102…レール、 103…固定部、 11…ガイド、 12…エアシリンダ、 13…前側支点受け部、 131…受け部ケース、 132…ベアリング、 133…受け部本体、 134…受孔部、 135…軸、 14…後側支点受け部、 15、16…支点部、 151…支点軸、 152…可動部、 153…ガイド、 154…エアシリンダ、 155…可動軸、 17…メタルハライドランプ、 18…ナトリウムランプ、 19…ミラー、 20…フレネルレンズ、 21…液晶フィルタ、 22…バックライト、 23…NDフィルタ、 24…光源、 25…観察ユニット支持部、 26…実体顕微鏡、 271、272…スケール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 一也 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検査基板面に照明光を照射し、その反
    射光の光学的変化から基板表面の欠陥を観察するマクロ
    観察を可能にした基板検査装置において、 前記被検査基板面に対応して設けられる点光源および特
    定波長の光を出射する線光源と、 光の透明状態と散乱状態を切り替え可能にし、透明状態
    で前記点光源からの光を透過するとともに、不透明状態
    で前記線光源からの光を散乱させる光学的フィルタ手段
    と、 前記点光源からの光を収束する光学系とを具備し、 前記光学的フィルタ手段の切り替えにより前記線光源に
    よる散乱光または前記点光源による収束光を前記被検査
    基板面に照射可能にしたことを特徴とする基板検査装
    置。
  2. 【請求項2】 被検査基板を保持する被検査基板保持部
    と、 この被検査基板保持部の両側面中間部を回動自在に支持
    するとともに、前記被検査基板保持部に対し上下方向の
    駆動力を作用させる第1の駆動手段と、 前記被検査基板保持部の前記第1の駆動手段による支持
    部を挟んだ両端部にそれぞれ設けられるとともに、相反
    関係で着脱され前記被検査基板保持部を回動支持する回
    動支持手段と、 前記第1の駆動手段および回動支持手段を前記第1の駆
    動手段の駆動方向と直交する水平方向に駆動する第2の
    駆動手段と、 前記被検査基板保持部上方に設けられる点光源および特
    定波長の光を出射する線光源と、 光の透明状態と散乱状態を切り替え可能にし、透明状態
    で前記点光源からの光を透過するとともに、散乱状態で
    前記線光源からの光を散乱させる光学的フィルタ手段
    と、 この光学的フィルタ手段を透過される前記点光源からの
    光を収束する光学系とを具備し、 前記光学的シャッタ手段の切り替えにより前記線光源に
    よる散乱光または前記点光源による収束光を前記被検査
    基板保持部に保持された被検査基板面に選択的に照射可
    能にしたことを特徴とする基板検査装置。
  3. 【請求項3】 前記線光源は、ナトリウムランプからな
    ることを特徴とする請求項1または2記載の基板検査装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996007268A1 (en) * 1994-08-31 1996-03-07 Polaroid Corporation True zoom capability on a spot scanning electronic printer

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