WO2012124521A1 - 基板検査装置および基板検査方法 - Google Patents

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WO2012124521A1
WO2012124521A1 PCT/JP2012/055559 JP2012055559W WO2012124521A1 WO 2012124521 A1 WO2012124521 A1 WO 2012124521A1 JP 2012055559 W JP2012055559 W JP 2012055559W WO 2012124521 A1 WO2012124521 A1 WO 2012124521A1
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robot hand
camera
defect
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PCT/JP2012/055559
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松井　美和
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シャープ株式会社
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    • G01N21/892—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the flaw, defect or object feature examined
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    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136254—Checking; Testing

Definitions

  • the present invention relates to a substrate inspection apparatus and inspection method for inspecting a substrate for defects.
  • the present invention relates to an apparatus for inspecting a substrate (such as a mother glass for a liquid crystal panel) for defects (breaking or chipping).
  • a substrate such as a mother glass for a liquid crystal panel
  • defects breaking or chipping
  • a liquid crystal panel which is a component of a liquid crystal display device (LCD) has a structure in which a pair of glass substrates are opposed to each other with a predetermined gap secured.
  • the glass substrates (mother glass) for liquid crystal panels have been increasing year by year, and the liquid crystal panel production line is used to transport such large glass substrates.
  • a substrate transfer device is provided in the factory.
  • a processing apparatus that performs processing on a glass substrate for a liquid crystal panel often performs various types of processing while conveying the substrate from the viewpoint of efficiency (for example, Patent Document 1).
  • this processing apparatus if the substrate is cracked, it may cause a conveyance trouble and equipment failure.
  • a cracked substrate is detected and lined out at an early stage before the substrate processing is started, that is, when the substrate is loaded into the processing apparatus from the previous process. Is preferred.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a substrate crack detection apparatus 1000 disclosed in Patent Document 1.
  • the detection apparatus 1000 shown in FIG. 1 is provided with a sensor head 130 that detects the presence of the substrate 110 that is transported in the transport direction 115 on the conveyor 120.
  • the sensor head 130 has a fiber head portion 134 connected to the optical fiber 140, and a spot lens 132 is provided at the tip of the fiber head portion 134.
  • light from the light emitting unit for example, LED
  • the light 135 applied to the substrate 110 is reflected by the substrate 110, and the reflected light 137 enters the spot lens 132.
  • the light passes through the optical fiber 140 and is detected by a light receiving unit (for example, a photodiode). By detecting this light, the presence of the substrate 110 and the cracking of the substrate 110 can be detected.
  • Patent Document 2 discloses a glass substrate appearance inspection apparatus that can reliably detect defects existing in a glass substrate and can perform operations quickly. According to the appearance inspection apparatus disclosed in Patent Document 2, the appearance of the photomask glass substrate can be inspected. In the appearance inspection apparatus of Patent Literature 2, it is possible to perform defect inspection in three directions (upper surface, side surface, and lower surface) of a substrate with three cameras. Specifically, the defect is detected in the glass substrate by stopping the moving stage at the inspection position (three places), capturing the inspection image, and performing binarization processing.
  • the substrate crack detection apparatus 1000 disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, it is possible to detect a crack in the substrate 110 by detecting the substrate 110 transported on the conveyor 120 with light.
  • it is necessary to provide the sensor head 130 at a predetermined position of the conveyor 120 and it is not possible to inspect a crack of a glass substrate other than the predetermined position (for example, a glass substrate immediately before being introduced into the process apparatus).
  • the crack of the portion irradiated with the light from the sensor head 130 can be inspected, but when the substrate is cracked in other portions. It is highly possible that the crack will not be detected.
  • the visual inspection apparatus disclosed in Patent Document 2 requires a dedicated inspection stage and time for inspection.
  • the entire surface of the glass substrate is inspected by the field of view of one camera, it is possible to inspect a large substrate such as mother glass even though the appearance inspection of the size of the photomask substrate can be performed.
  • Have difficulty That is, in the case of mother glass, it is difficult to detect a small-size defect with one camera.
  • installing a dedicated inspection stage capable of inspecting the mother glass and transporting the mother glass to the stage increases the equipment cost and also causes a decrease in throughput due to the inspection time.
  • the present invention has been made in view of such a point, and a main object thereof is to provide a substrate inspection apparatus and an inspection method capable of simply inspecting a defect of a large substrate such as mother glass.
  • a substrate inspection apparatus is a substrate inspection apparatus that inspects a defect of a substrate, a robot hand that conveys a substrate, an illumination device that is disposed above the substrate supported by the robot hand, And a plurality of cameras that image the surface of the substrate using irradiation light of the illumination device, and the plurality of cameras capture the entire area of the surface of the substrate.
  • the plurality of cameras are connected to a control device that controls the plurality of cameras, and the control device is connected to a storage device that stores a substrate inspection program for detecting a substrate defect.
  • the board inspection program detects defects in the board by processing image data from the plurality of cameras.
  • the substrate is a mother glass for a liquid crystal panel.
  • a substrate inspection method is a substrate inspection method for inspecting a defect of a substrate, and irradiates irradiation light onto a surface of the substrate being transported by the robot hand and a step of transporting the substrate by the robot hand. And a step of imaging the surface of the substrate being transported by the robot hand with a plurality of cameras, and the entire region on the surface of the substrate is transferred to the plurality of cameras by transporting the substrate. The image is taken with.
  • the substrate is a mother glass for a liquid crystal panel
  • the irradiation light irradiates a surface of the substrate over a width direction perpendicular to a transport direction of the substrate, and the plurality of cameras The imaging region of each camera is positioned along the width direction.
  • an illumination device disposed above a substrate supported by a robot hand that conveys the substrate and a plurality of cameras that image the surface of the substrate are provided, and the plurality of cameras are provided on the surface of the substrate.
  • the entire region is imaged. Therefore, since it is possible to inspect defects (cracks, chips, etc.) of the substrate being transported by the robot hand, a dedicated inspection stage is unnecessary, and as a result, defects of large substrates such as mother glass are eliminated. It can be easily inspected.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a substrate inspection apparatus 100.
  • FIG. 4 is a flowchart for demonstrating the board
  • 4 is a perspective view for explaining a transport state in the robot hand 20.
  • FIG. 1 is a side sectional view schematically showing a configuration of a substrate inspection apparatus 100.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where the robot hand 20 introduces the substrate 10 into the substrate cassette 70.
  • each glass substrate Prior to the introduction of the liquid crystal panel production line, each glass substrate is prepared with a strictly inspected good product, and the good glass substrate is introduced into the production line. However, it is inevitable that a predetermined glass substrate is cracked or chipped with a certain probability in the production line.
  • Patent Documents 1 and 2 As a method for inspecting such a glass substrate for defects (cracks, chips, etc.), there are methods disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above. According to the method disclosed in Patent Document 1, the substrate (mother glass) moving on the roller conveyor is irradiated with light from the optical fiber, and the reflected light is detected to detect a crack in the substrate. can do. However, although it is possible to detect a crack in the substrate at a location irradiated with light, a crack in the substrate cannot be found if there is a crack in the substrate at any other location.
  • the glass substrate can be inspected by imaging the entire appearance of the glass substrate with a camera.
  • the dedicated inspection stage is also large, which increases the equipment cost and the installation space for the inspection stage. Arise.
  • the glass substrate is not only a defective product, but also has the following problems: Arise.
  • an ink jet type coating apparatus when forming an alignment film of a liquid crystal panel, an ink jet type coating apparatus may be used.
  • the coating material for example, polyimide
  • the coating material is an inkjet stage or the like. Will adhere to.
  • the coating material is also transferred to the back surface of another glass substrate (that is, a glass substrate having no defect) placed on an inkjet stage or the like. The influence of will spread.
  • Defects in the glass substrate in the production line are caused by equipment troubles in the previous process, positioning during transportation, impact, and the like.
  • a defect such as a crack or chipping occurs in the end face of the substrate due to the apparatus trouble in the previous process, positioning during transportation, impact, etc.
  • the defect is caused during transportation of the glass substrate. It grows into large cracks and chips, and develops into a situation where it is difficult to transport the substrate.
  • the above-mentioned coating material will flow out to the stage, causing a problem that contaminates the production line in the subsequent processes. .
  • a defect in a glass substrate can be detected as an adsorption abnormality if the substrate is adsorbed if a crack or chip occurs at the adsorbing position.
  • it is difficult to detect a defect in the glass substrate unless there is a crack or chip at the suction position. Small defects that do not affect adsorption do not cause abnormal adsorption, and even in that case, the defects cannot be detected.
  • the technique of Patent Document 1 has a problem that it is not possible to detect a crack in the substrate other than the portion irradiated with light.
  • the method of patent document 2 has the problem that it is not suitable for test
  • FIG. 2 shows a configuration of the substrate inspection apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the substrate inspection apparatus 100 according to this embodiment is an apparatus that inspects a defect of the substrate 10.
  • the substrate inspection apparatus 100 according to this embodiment includes a robot hand 20 that transports the substrate 10, a lighting device 32 that is disposed above the substrate 10 supported by the robot hand 20, and a plurality of images that capture the surface 10 a of the substrate 10.
  • Camera 34 (34a to 34c) The plurality of cameras 34 (34 a to 34 c) of the present embodiment images the surface 10 a of the substrate 10 using the irradiation light 33 of the illumination device 32. And the whole area
  • substrate 10 is imaged.
  • the substrate 10 of the present embodiment is a glass substrate, typically a mother glass for a liquid crystal panel.
  • FIG. 3 shows an example of the mother glass 110 of the present embodiment.
  • the mother glass 110 of the present embodiment has a dimension in which one side exceeds 1 m (for example, from 1100 mm ⁇ 1300 mm (fifth generation substrate) to 2880 mm ⁇ 3130 mm (tenth generation substrate)). From the mother glass 110, a large number of parts (111) corresponding to one liquid crystal panel are taken.
  • the mother glass 110 shown in FIG. 3 is a glass substrate on which a liquid crystal panel portion (111) having a predetermined size is multi-faced, and is a 10th generation mother glass (for example, a size of 2880 mm ⁇ 3130 mm).
  • each panel region 111 in the mother glass 110 corresponds to a 40-inch liquid crystal panel.
  • a glass substrate for a liquid crystal panel will be described as an example. However, it is used for a glass substrate for other uses, for example, a flat panel display such as a PDP (plasma panel display) or an organic EL display.
  • a glass substrate may be used.
  • the substrate support unit 22 supports the bottom surface of the substrate 10, whereby the substrate 10 can be lifted up and moved in the transport direction 50.
  • the robot hand 20 of the present embodiment has four substrate support portions (bar-shaped members) 22, but the number and the like are not limited to those illustrated.
  • the light 33 emitted from the illumination device 32 of the present embodiment irradiates the surface (upper surface) 10 a of the substrate 10 over the width direction 55 perpendicular to the transport direction 50.
  • the region from the right end 10 b to the left end 10 c of the substrate 10 located below the illumination device 32 can be irradiated with the irradiation light 33. Therefore, the substrate 10 moves in the transport direction 50, and the entire region of the surface 10a of the substrate 10 can be irradiated. That is, as the substrate 10 moves in the transport direction 50, the region from the front end 10 e to the rear end 10 f of the substrate 10 positioned below the illumination device 32 can be irradiated with the irradiation light 33.
  • the lighting device 32 of the present embodiment is arranged so as to extend in the width direction 55 of the substrate 10.
  • the illumination device 32 is, for example, a fluorescent lamp, an LED lamp, or a high-intensity lamp (such as a metal halide lamp or a high-pressure mercury lamp).
  • the illuminating device 32 can also employ
  • the illuminating device 32 may be configured to extend in two rows or more along the width direction 55.
  • a plurality of illuminating devices may be provided. 32 may be arranged like a staggered arrangement.
  • the camera 34 of this embodiment is, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor.
  • the camera 34 is disposed above the region where the substrate 10 is transported, in other words, is disposed above the region where the substrate support 22 of the robot hand 20 moves.
  • the cameras 34 a, 34 b, 34 c are arranged along the width direction 55 of the substrate 10.
  • the imaging regions (35a, 35b, 35c) of the cameras 34a, 34b, 34c are positioned along the width direction 55. Then, when all the imaging regions (35a, 35b, 35c) of the respective cameras 34a, 34b, 34c are overlapped, the respective cameras 34a, 34b are obtained so that image data in the width direction 55 of the substrate 10 can be acquired. , 34c are arranged.
  • the plurality of cameras 34 images the surface 10a of the substrate 10 illuminated by the irradiation light 33 of the illumination device 32. Specifically, the plurality of cameras 34 (34a, 34b, 34c) can capture an area from the right end 10b to the left end 10c of the substrate 10 by combining the respective imaging areas (35a, 35b, 35c). . In addition, as the substrate 10 moves in the transport direction 50, the plurality of cameras 34 (34a, 34b, 34c) can capture an area from the front end 10e to the rear end 10f of the substrate 10. In this way, the entire region of the surface 10a of the substrate 10 is imaged by the plurality of cameras 34 (34a, 34b, 34c).
  • Image data captured by the plurality of cameras 34 is transmitted via the wiring 36.
  • the image data of each camera 34 can be transmitted by wireless communication without using the wiring 36.
  • three cameras 34 are arranged, but the number is not limited to three, and a suitable one can be adopted as appropriate (for example, four or more).
  • the camera 34 may adopt other configurations in addition to the configuration in which the cameras 34 are arranged in a row in the width direction 55.
  • the cameras 34 may be arranged in a zigzag arrangement although they are arranged along the width direction 55.
  • a defect (chip) 12 is generated at the right tip corner of the substrate 10. Therefore, when the robot hand 20 moves the substrate 10 in the transport direction 50, the camera 34 (34c) images the state of the defect (chip) 12 of the substrate 10. The camera 34 (34c) analyzes the image data, so that it can be determined that the defect 10 has occurred on the substrate 10 and the substrate 10 is defective. In that case, the robot hand 20 moves the substrate 10 having the defect to a location for discarding the substrate without transporting it to the position where it should have been moved. Thus, the defective substrate 10 can be excluded from the production line.
  • FIG. 4 is a block diagram for explaining the configuration of the substrate inspection apparatus 100 of this embodiment.
  • each camera 34 (34a, 34b, 34c) is connected to the control device 40.
  • the control device 40 can control each camera 34 and can receive image data transmitted from each camera 34.
  • the control device 40 can control on / off, focus, magnification, and the like of each camera 34.
  • the control device 40 can be configured to change the position, imaging angle, and the like of the camera 34 by controlling the camera moving device.
  • the control device 40 of this embodiment is connected to the storage device 42.
  • the storage device 42 stores a substrate inspection program 45 for detecting a defect (12) of the substrate 10.
  • the board inspection program 45 has a function of detecting defects in the board 10 by processing image data from a plurality of cameras 34 (34a to 34c).
  • the control device 40 of the present embodiment is formed of a semiconductor integrated circuit, and is, for example, an MPU (micro processing unit) or a CPU (central processing unit).
  • the storage device 42 of the present embodiment is, for example, a hard disk (HDD), a semiconductor memory, an optical disk, a magneto-optical disk, or the like.
  • the control device 40 is connected to an input device 62 (keyboard, mouse, touch panel, etc.) and an output device 64 (display, etc.).
  • a general-purpose PC personal computer
  • control device 40 is connected to the lighting device 32 and can also control the lighting device 32.
  • the control device 40 of this embodiment can control the on / off of the illumination device 32, the intensity of the irradiation light 33, and the like.
  • the control device 40 can control the moving device so that the position, irradiation angle, and the like of the lighting device 32 can be changed.
  • control device 40 can be connected to the robot hand 20.
  • control device 40 can control the robot hand 20.
  • control device 40 can control movement of the robot hand 20 (left and right, up and down, rotation, etc.), speed in the transport direction 50, acceptance of the substrate 10, and delivery point.
  • the control of the camera 34 of the control device 40 and / or various controls can be executed based on the substrate inspection program 45.
  • the control device 40 controls the camera 34, the illumination device 32, and the robot hand 20 based on the program instructions of the substrate inspection program 45. Can be controlled. It is also possible for the user to control the camera 34, the illumination device 32, and the robot hand 20 by input from the input device 62.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the substrate inspection method of this embodiment.
  • the substrate 10 is placed on the substrate support portion 22 of the robot hand 20, and then the substrate 10 is moved in the transport direction 50 (step S100).
  • the substrate 10 is placed on the robot hand 20 by inserting the substrate support portion 22 into the substrate cassette.
  • the substrate 10 is placed on the substrate support portion 22 by inserting the substrate support portion 22 into the substrate cassette.
  • Step S200 by moving the robot hand 20 on which the substrate 10 is placed, the substrate 10 is passed under the illumination device 32, thereby irradiating the surface 10 a of the substrate 10 with the irradiation light 33 of the illumination device 32 (Ste S200). Therefore, the surface 10a of the substrate 10 irradiated with the irradiation light 33 of the illumination device 32 is imaged by the camera 34 (34a to 34c) (step S250).
  • the camera 34 34a to 34c
  • the image data picked up by the camera 34 is transmitted to the control device 40, where the board inspection program 45 executes image data processing (step S300).
  • image data in the imaging regions (35a, 35b, 35c) of each camera 34 (34a to 34c) is stored in the storage device 42, and then a substrate defect (for example, a chip 12) is detected from the image data.
  • a substrate defect for example, a chip 12
  • Search The storage device 42 stores reference image data when the substrate 10 is normal, and the defect search is executed by comparing the reference image data with the image data captured by the camera 34.
  • defect image data regarding chipping and cracking of a typical substrate 10 is stored in the storage device 42, and the defect search is executed by comparing the defect image data with the image data captured by the camera 34. It doesn't matter. Of course, it is also possible to search for defects by comparing both the reference image data and the defect image data with the image data captured by the camera 34.
  • the image data in the imaging regions (35a, 35b, 35c) of the plurality of cameras 34 (34a to 34c) are combined and processed into one image data extending in the width direction 55.
  • the function to do can be given.
  • a defect search can be performed on the image data synthesized in this way. It should be noted that a defect search may be performed on each image data without combining the image data.
  • the substrate inspection program 45 determines the defect (step S350). If no defect is detected in the substrate 10 by processing the image data, the substrate 10 is determined as a non-defective product, and the robot hand 20 then transfers the substrate 10 to a predetermined position (that is, a planned transfer position). (Step S400). On the other hand, when a defect (12) is detected in the substrate 10, the substrate 10 is determined as a defective product, and then the robot hand 20 transports the substrate 10 to a place where it is discarded (step S450).
  • the substrate inspection apparatus 100 includes the illumination device 32 disposed above the substrate 10 supported by the robot hand 20 and the plurality of cameras 34 (for imaging the surface 10a of the substrate 10). 34a to 34c), and a plurality of cameras 34 (34a to 34c) can image the entire area of the surface 10a of the substrate 10. Therefore, since it is possible to inspect the defects (chips, cracks, etc.) 12 of the substrate 10 being conveyed by the robot hand 20, a dedicated inspection stage is unnecessary, and as a result, a large size such as the mother glass 110 is required. The defect 12 of the substrate 10 can be easily inspected.
  • the robot hand 20 while the robot hand 20 is transporting the substrate 10 to the next processing position, it is possible to inspect the substrate 10 for defects (such as cracks and chips). There is no need to place the substrate 10 on the inspection stage. Therefore, there is no need to provide a dedicated inspection stage capable of inspecting the mother glass, and there is an advantage that the tact time is not affected because no additional operation occurs as an inspection process.
  • defects such as cracks and chips
  • the detection area of the surface (upper surface) 10a of the substrate (mother glass) 10 is divided and imaged by a plurality of cameras 34 (34a to 34c), high-resolution image data can be obtained. Accordingly, it is possible to detect a small-size defect by high-resolution imaging. In addition, since it is possible to create an entire image by combining image data picked up separately, it is possible to detect an overall large-size defect.
  • the substrate surface 10a located in the region (35a, 35b, 35c) imaged by the plurality of cameras 34 (34a to 34c) is irradiated with the irradiation light 33 of the illumination device 32, the irradiation light 33 is used.
  • a plurality of cameras 34 (34a to 34c) can be imaged.
  • the illumination device 32 is provided above the region through which the substrate 10 passes by conveyance, and the camera 34 is installed at a position where the camera 34 can capture the state in which the irradiation light 33 is reflected by the substrate surface 10a. Has been. Therefore, since the camera 34 can capture an image using the strong irradiation light 33 from the illumination device 32 located above the substrate 10, it is easy to detect a defect in the substrate 10.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a state of the robot hand 20 that conveys the substrate 10.
  • the fluctuation of the vertical movement of the robot hand 20 is large. That is, the amplitude (S1) on the rear end side of the robot hand 20 is relatively small, but the amplitude (S2) on the front end side of the robot hand 20 is relatively large. Therefore, in order to prevent the captured image of the camera 34 from being blurred, it is desirable to increase the imaging speed of the camera 34. For that purpose, it is desirable to irradiate the relatively strong irradiation light 33.
  • the surface 10a of the substrate 10 is deformed in a wave shape (see arrow 11).
  • the camera 34 may not use the entire substrate 10 as an imaging region over a wide range, but may use a limited range (division range) as an imaging region. desirable.
  • a printed pattern is often formed on the surface 10a of the substrate 10, and if such a printed pattern appears in the inspection image, the inspection may be difficult.
  • by strengthening the irradiation light 33 it is possible to create a state in which halation is intentionally caused and the surface 10a of the substrate 10 is reflected white. In this way, it is possible to hide the printed pattern on the surface 10a, and as a result, it becomes easy to inspect the substrate 10 for defects.
  • the camera 34 has a high resolution for inspecting minute defects.
  • the inspection may be difficult.
  • the detection area of the substrate surface 10a can be divided and imaged with high resolution by using a plurality of cameras 34 (34a to 34c) under the constraints described above. Then, by installing the illumination device 32 above the area through which the substrate 10 passes, strong irradiation light 33 can be applied to the substrate surface 10a, and even when the imaging speed of the camera 34 is increased, high-quality image data is acquired. Easy to do.
  • the camera 34 acquires good quality image data, it is naturally desirable to appropriately set conditions such as the installation position of the illumination device 32, the illumination angle, the installation position of the camera 34, and the imaging angle.
  • the irradiation light 33 from the illumination device 32 is irradiated obliquely so as to be almost totally reflected with respect to the surface 10 a of the substrate 10. Utilizing this, the camera 34 can take an image of the substrate surface 10a.
  • a grid pattern for example, a grid pattern of 5 mm to 10 mm
  • a difference (filtering) between the acquired inspection image and the registered sample image is easily made.
  • FIG. 8 shows how the robot hand 20 introduces the substrate 10 into the substrate cassette 70.
  • the substrate 10 is often introduced into a substrate processing apparatus (for example, an alignment material coating apparatus, an etching apparatus, a CVD apparatus, a sputtering apparatus, etc.) by the robot hand 20, but may be stored and stored in a substrate cassette 70.
  • a substrate processing apparatus for example, an alignment material coating apparatus, an etching apparatus, a CVD apparatus, a sputtering apparatus, etc.
  • the substrate inspection apparatus 100 is preferably installed in the vicinity of the substrate cassette 70 in addition to the case where it is installed in the vicinity of the substrate processing apparatus.
  • the robot hand 20 introduces the substrate 10 that has been determined to be non-defective through the substrate inspection apparatus 100 of the present embodiment into the substrate cassette 70. Therefore, only the non-defective substrates 10 are stored in multiple stages in the substrate cassette 70.
  • the substrate cassette 70 is provided with an opening 72, and the substrate 10 can be taken in and out through the opening 72.
  • the substrate inspection apparatus 100 of this embodiment may inspect for defects in the substrate 10.
  • the present invention it is possible to provide a substrate inspection apparatus that can easily inspect a defect of a large substrate.

Abstract

　大型基板の欠陥を簡便に検査できる基板検査装置を提供する。基板１０の欠陥を検査する基板検査装置１００であり、基板１０を搬送するロボットハンド２０と、ロボットハンド２０にて支持された基板１０の上方に配置される照明装置３２と、照明装置３２の照射光３３を利用して、基板１０の表面１０ａを撮像する複数のカメラ３４（３４ａ～３４ｃ）とを備え、複数のカメラ３４（３４ａ～３４ｃ）は、基板１０の全領域を撮像する。

Description

基板検査装置および基板検査方法
　本発明は、基板の欠陥を検査する基板検査装置および検査方法に関する。特に、液晶パネル用のマザーガラスのような基板の欠陥（割れ・欠け）を検査する装置に関する。
　なお、本出願は２０１１年３月１１日に出願された日本国特許出願２０１１－５３７２５号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
　液晶表示装置（ＬＣＤ）の構成部品である液晶パネルは、一対のガラス基板を所定のギャップを確保した状態で対向させた構造を有している。液晶パネルの大型化・量産化に伴って、液晶パネル用のガラス基板（マザーガラス）は年々大型化しており、液晶パネルの製造ラインにおいては、そのように大型化したガラス基板を搬送するための基板搬送装置が工場内に設けられている。
　近年、液晶パネル用のガラス基板に対して処理を行う処理装置では、効率化の観点から基板を搬送しながら各種処理を施すことが多い（例えば、特許文献１）。この処理装置においては、基板が割れを伴うものであると、搬送トラブルを招いて設備故障を招くことになりかねない。あるいは、使用不可能な基板に無駄な処理を施すことになるため、基板の処理開始前、すなわち、前工程から処理装置に基板が搬入された段階で早期に割れ基板を検出してラインアウトさせるのが好ましい。また、処理中に割れが生じることも想定され、このような場合には、当該基板が次工程へ移行されるのを速やかに阻止することが望ましい。そこで、処理装置に基板が搬入された段階、あるいは、次工程への搬入前に、基板の割れを効率的に、しかも簡単な構成で検出できるように、光学式センサを用いて基板の割れを検出することが求められている。
　図１は、特許文献１に開示された基板割れ検出装置１０００の構成を示す図である。図１に示した検出装置１０００には、コンベア１２０の上で搬送方向１１５に搬送される基板１１０の存在を検知するセンサヘッド１３０が設けられている。センサヘッド１３０は、光ファイバ１４０に接続されたファイバヘッド部１３４があり、ファイバヘッド部１３４の先端にはスポットレンズ１３２が設けられている。
　ここでは、発光部（例えば、ＬＥＤ）からの光が、光ファイバ１４０を通って、スポットレンズ１３２から照射される。基板１１０に照射した光１３５は、基板１１０で反射し、その反射光１３７がスポットレンズ１３２に入る。その光は、光ファイバ１４０を通って、受光部（例えば、フォトダイオード）で検出される。この光の検知によって、基板１１０の存在および基板１１０の割れを検出することができる。
　また、特許文献２には、ガラス基板に存在する欠陥を確実に発見でき、迅速に作業を行えるガラス基板の外観検査装置が開示されている。特許文献２に開示された外観検査装置によれば、フォトマスク用ガラス基板の外観を検査することができる。特許文献２の外観検査装置においては、３台のカメラで基板の３方向（上面、側面、下面）の欠陥検査を行うことができる。具体的には、移動ステージを検査位置（３箇所）で停止させて検査画像を取りこみ、２値化処理することによって、ガラス基板の欠陥を検出する。
特開２００７－２２５３２４号公報 特開２００３－９８１２２号公報
　上述の特許文献１に開示された基板割れ検出装置１０００では、コンベア１２０上を搬送する基板１１０を光で検知することによって、基板１１０の割れを検出することができる。しかしながら、コンベア１２０の所定位置にセンサヘッド１３０を設けることが必要であるとともに、その所定位置以外のガラス基板（例えば、プロセス装置に導入される直前のガラス基板）の割れを検査することはできない。加えて、コンベア１２０上を搬送する基板１１０においても、センサヘッド１３０からの光が照射される部位の割れは検査することはできるが、それ以外の部位に基板の割れが存在している場合には、その割れは検出されない可能性が高い。
　また、特許文献２に開示された外観検査装置では、専用の検査ステージと、検査のための時間が必要となる。また、ガラス基板の全面一面をカメラ１台の視野で検査することから、フォトマスク用基板のサイズの外観検査を実行することはできても、マザーガラスのような大型基板の検査を行うことは困難である。すなわち、マザーガラスの場合、カメラ１台で小サイズの欠陥を検出することは困難である。さらには、マザーガラスを検査できるような専用の検査ステージを設置し、そこに各マザーガラスを搬送することは設備コストが大きくなるとともに、検査時間に伴うスループットの低下も問題となる。
　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、マザーガラスのような大型基板の欠陥を簡便に検査できる基板検査装置および検査方法を提供することにある。
　本発明に係る基板検査装置は、基板の欠陥を検査する基板検査装置であり、基板を搬送するロボットハンドと、前記ロボットハンドにて支持される前記基板の上方に配置される照明装置と、前記照明装置の照射光を利用して、前記基板の表面を撮像する複数のカメラとを備え、前記複数のカメラは、前記基板の前記表面の全領域を撮像する。
　ある好適な実施形態において、前記複数のカメラは、前記複数のカメラを制御する制御装置に接続されており、前記制御装置は、基板の欠陥を検出する基板検査プログラムが格納された記憶装置に接続されており、前記基板検査プログラムは、前記複数のカメラからの画像データを処理することによって前記基板の欠陥を検出する。
　ある好適な実施形態において、前記基板は、液晶パネル用のマザーガラスである。
　本発明に係る基板検査方法は、基板の欠陥を検査する基板検査方法であり、基板をロボットハンドで搬送する工程と、前記ロボットハンドで搬送されている前記基板の表面に、照射光を照射する工程と、前記ロボットハンドで搬送されている前記基板の表面を、複数のカメラによって撮像する工程とを含み、前記基板が搬送されることにより、前記基板の表面における全領域は、前記複数のカメラで撮像される。
　ある好適な実施形態において、前記基板は、液晶パネル用のマザーガラスであり、前記照射光は、前記基板の搬送方向に対して垂直な幅方向にわたって前記基板の表面を照射し、前記複数のカメラにおける各カメラの撮像領域は、前記幅方向に沿って位置付けられている。
　本発明によれば、基板を搬送するロボットハンドにて支持される基板の上方に配置される照明装置と、基板の表面を撮像する複数のカメラとを備えており、複数のカメラが基板の表面の全領域を撮像する。したがって、ロボットハンドで搬送している状態の基板の欠陥（割れ・欠けなど）を検査することができるので、専用の検査ステージが不要であり、その結果、マザーガラスのような大型基板の欠陥を簡便に検査することができる。
従来の基板割れ検出装置１０００の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る基板検査装置１００の構成を模式的に示す斜視図である。 マザーガラス１１０を示す上面図である。 基板検査装置１００の構成を模式的に示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る基板検査方法を説明するためのフローチャートである。 ロボットハンド２０における搬送状態を説明するための斜視図である。 基板検査装置１００の構成を模式的に示す側断面図である。 ロボットハンド２０が基板カセット７０に基板１０を導入する様子を示す断面図である。
　本願発明者は、液晶パネルの製造ラインにおいて、割れ・欠けの欠陥を有するガラス基板の問題を解決すべく鋭意検討していた。液晶パネルの製造ラインの導入前には、それぞれのガラス基板は厳しく検査された良品のものが準備され、そして、その良品のガラス基板が製造ラインに導入される。しかしながら、製造ラインにおいて、一定確率で、所定のガラス基板に割れ・欠けが生じることは避けることはできない。
　そのようなガラス基板の欠陥（割れ、欠け等）を検査する手法としては、上述した特許文献１および２に開示されたようなものがある。特許文献１に開示された手法によれば、ローラコンベアで移動中の基板（マザーガラス）に対して、光ファイバからの光を照射し、その反射光を検知することで、基板の割れを検出することができる。しかしながら、光を照射した箇所における基板の割れは検出できるものの、それ以外の箇所に基板の割れがある場合には、基板の割れを見つけることができない。
　一方、特許文献２に開示された手法によれば、ガラス基板の全外観をカメラで撮像することによって、ガラス基板を検査することができる。しかしながら、小型のガラス基板であれば問題が少ないが、マザーガラスのような大型のガラス基板の場合、専用の検査ステージも大型となり、設備コストが上がるとともに、その検査ステージの設置スペースにも問題が生じる。さらには、マザーガラスの全外観を１台のカメラで撮像しようとすると、欠陥を検知することが難しいという問題もある。
　加えて、液晶パネルの製造ラインにおいて、ガラス基板の欠陥（割れ、欠け）が発生し、その欠陥を検出できない場合には、そのガラス基板が不良品となるだけでなく、次のような問題が生じる。
　例えば、液晶パネルの配向膜を形成する場合に、インクジェット方式の塗布装置を用いることがある。ここで、ガラス基板（マザーガラス）に割れ・欠けが生じていると、配向膜を構成する塗布材料（例えば、ポリイミド）がその割れ・欠けの部分から流動し、その塗布材料がインクジェット用ステージ等に付着することになる。
　さらには、その塗布材料は、インクジェット用ステージ等に載置される別のガラス基板（すなわち、欠陥のないガラス基板）の裏面にも転写され、製造ラインの後工程の全体に、塗布材料の汚染の影響が広がってしまう。
　製造ラインにおけるガラス基板の欠陥は、前工程の装置トラブル、搬送中の位置決め、衝撃等によって生じる。さらに説明すると、前工程の装置トラブル、搬送中の位置決め、衝撃等によって、基板の端面にクラックが発生したり、小さな割れ・欠け等の欠陥が生じると、ガラス基板の搬送中に、その欠陥が成長して大きな割れ・欠けとなり、基板を搬送することが困難な事態にまで発展する。ただし、基板を搬送することができる程度の割れ・欠けであっても、上述の塗布材料がステージに流れ出てしまい、それ以降の工程の製造ラインを汚染させてしまうような問題も生じさせてしまう。
　ガラス基板の欠陥は、基板を吸着する際に、その吸着位置に割れ・欠けが生じていれば、吸着異常として検知することができる。しかしながら、その吸着位置に割れ・欠けがなければ、ガラス基板の欠陥を検知することは難しい。吸着に影響しない程度の小さな欠陥は、吸着異常とはならず、その場合にも、当該欠陥は検知することができない。また、特許文献１の手法では、上述したように、光を照射した箇所以外の基板の割れが検出できないという問題がある。そして、特許文献２の手法では、マザーガラスのような大型のガラス基板を検査するのには向いていないという問題がある。
　本願発明者はこのような状況の中、簡便に、製造ラインにおけるガラス基板の欠陥を検出する手法を鋭意検討し、本発明に至った。以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のために、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
　図２は、本発明の実施形態に係る基板検査装置１００の構成を示している。本実施形態の基板検査装置１００は、基板１０の欠陥を検査する装置である。本実施形態の基板検査装置１００は、基板１０を搬送するロボットハンド２０と、ロボットハンド２０にて支持される基板１０の上方に配置される照明装置３２と、基板１０の表面１０ａを撮像する複数のカメラ３４（３４ａ～３４ｃ）から構成されている。本実施形態の複数のカメラ３４（３４ａ～３４ｃ）は、照明装置３２の照射光３３を利用して、基板１０の表面１０ａを撮像する。そして、基板１０の表面１０ａの全領域を撮像する。
　本実施形態の基板１０は、ガラス基板であり、典型的には、液晶パネル用のマザーガラスである。図３は、本実施形態のマザーガラス１１０の一例を示している。本実施形態のマザーガラス１１０は、例えば、１辺が１ｍを越える寸法を有している（例えば、１１００ｍｍ×１３００ｍｍ（第５世代基板）から、２８８０ｍｍ×３１３０ｍｍ（第１０世代基板））。そして、マザーガラス１１０からは、１枚の液晶パネルに相当する部位（１１１）が多数個取りされる。
　図３に示したマザーガラス１１０は、所定寸法の液晶パネル部分（１１１）が多面取りされるガラス基板であり、第１０世代のマザーガラス（例えば、２８８０ｍｍ×３１３０ｍｍの寸法）である。ここで、マザーガラス１１０内の各パネル領域１１１は、４０インチの液晶パネルに相当するものである。なお、本実施形態では、液晶パネル用のガラス基板を例にして説明するが、他の用途のガラス基板、例えば、ＰＤＰ（プラズマ・パネル・ディスプレイ）、有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイに用いられるガラス基板でも構わない。
　図２に示した例のロボットハンド２０では、基板１０の底面を基板支持部２２が支持することにより、基板１０を上に持ち上げて、搬送方向５０に移動させることができる。本実施形態のロボットハンド２０は、４本の基板支持部（棒状部材）２２を有しているが、本数などは図示したものに限定されるものではない。
　本実施形態の照明装置３２から照射される光３３は、搬送方向５０に対して垂直な幅方向５５にわたって基板１０の表面（上面）１０ａを照射する。具体的には、照明装置３２の下方に位置する基板１０における右端１０ｂから左端１０ｃまでの領域を、照射光３３によって照射することができる。したがって、基板１０が搬送方向５０に移動するとともに、基板１０の表面１０ａの全領域を照射することができる。すなわち、基板１０が搬送方向５０に移動するに伴って、照明装置３２の下方に位置する基板１０における前端１０ｅから後端１０ｆまでの領域を、照射光３３によって照射することができる。
　本実施形態の照明装置３２は、基板１０の幅方向５５に延びるように配置されている。照明装置３２は、例えば、蛍光灯、ＬＥＤランプ、高輝度ランプ（メタルハライドランプ、高圧水銀ランプなど）である。なお、基板１０を幅方向５５にわたって照射することができるのであれば、照明装置３２は、幅方向５５に一列に延びるような構成の他、他の構成を採用することも可能である。例えば、照明装置３２は、幅方向５５に沿って、二列またはそれ以上に延びるような構成にしても構わないし、他には、幅方向５５に沿って配列されているものの、複数の照明装置３２を千鳥配置のように配置した構成にしても構わない。
　本実施形態のカメラ３４は、例えば、ＣＣＤイメージセンサ、または、ＣＭＯＳイメージセンサなどである。本実施形態の構成では、カメラ３４は、基板１０が搬送する領域の上方に配置されており、言い換えると、ロボットハンド２０の基板支持部２２が移動する領域の上方に配置されている。図示した例では、各カメラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃは、基板１０の幅方向５５に沿って配列されている。
　また、各カメラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃの撮像領域（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）は、幅方向５５に沿って位置付けられている。そして、各カメラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃの撮像領域（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）を全て重ね合わせると、基板１０の幅方向５５にわたった画像データを取得することができるように、各カメラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃは配置されている。
　複数のカメラ３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ）は、照明装置３２の照射光３３が照らしている基板１０の表面１０ａを撮像する。具体的には、複数のカメラ３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ）は、それぞれの撮像領域（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）をあわせて、基板１０の右端１０ｂから左端１０ｃまでの領域を撮像することができる。加えて、基板１０が搬送方向５０に移動するに伴って、複数のカメラ３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ）は、基板１０の前端１０ｅから後端１０ｆまでの領域を撮像することができる。このようにして、複数のカメラ３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ）によって、基板１０の表面１０ａの全領域が撮像される。
　複数のカメラ３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ）が撮像した画像データは、配線３６を介して送信される。なお、配線３６を用いなくても、無線通信によって、各カメラ３４の画像データを送信することも可能である。なお、図示した例では、カメラ３４を３個配列させているが、その数は、３個に限らず、適宜好適なものを採用することができる（例えば、４個以上）。また、基板１０を幅方向５５にわたって撮像することができるのであれば、カメラ３４は、幅方向５５に一列に延びるように並べる構成の他、他の構成を採用することも可能である。例えば、カメラ３４は、幅方向５５に沿って配列されているものの、千鳥配置のように配置した構成にしても構わない。
　図２に示した例では、基板１０の右先端角に欠陥（欠け）１２が発生している。したがって、ロボットハンド２０が基板１０を搬送方向５０に移動させると、カメラ３４（３４ｃ）によって、基板１０の欠陥（欠け）１２の状態が撮像される。そのカメラ３４（３４ｃ）が画像データを解析することにより、基板１０に欠陥１２が発生しており、不良品の基板１０であることを判定することができる。その場合、ロボットハンド２０は、移動すべきだった位置へ搬送せずに、基板廃棄用の箇所に、当該欠陥のある基板１０を移動させる。これによって、欠陥のある基板１０を製造ラインから排除することができる。
　次に、図４を参照しながら、本実施形態の基板検査装置１００の構成についてさらに説明する。図４は、本実施形態の基板検査装置１００の構成を説明するためのブロック図である。
　本実施形態の基板検査装置１００では、各カメラ３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ）は、制御装置４０に接続されている。制御装置４０は、各カメラ３４を制御することができ、また、各カメラ３４から送信された画像データを受信することができる。制御装置４０は、各カメラ３４のオン・オフ、フォーカス、倍率などを制御することができる。各カメラ３４にカメラ移動装置が接続されている場合には、制御装置４０がカメラ移動装置を制御することによって、カメラ３４の位置、撮像角度などを変更できるように構成することも可能である。
　本実施形態の制御装置４０は、記憶装置４２に接続されている。記憶装置４２には、基板１０の欠陥（１２）を検出する基板検査プログラム４５が格納されている。この基板検査プログラム４５は、複数のカメラ３４（３４ａ～３４ｃ）からの画像データを処理することによって、基板１０の欠陥を検出する機能を有している。
　本実施形態の制御装置４０は、半導体集積回路からなり、例えばＭＰＵ（マイクロ・プロセッシング・ユニット）またはＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）である。また、本実施形態の記憶装置４２は、例えば、ハードディスク（ＨＤＤ）、半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスクなどである。また、制御装置４０には、入力装置６２（キーボード、マウス、タッチパネルなど）および出力装置６４（ディスプレイなど）が接続されている。本実施形態の制御装置４０、記憶装置４２、入力装置６２、出力装置６４は、汎用のＰＣ（パーソナル・コンピュータ）のものを適用することができる。
　さらに、本実施形態の構成では、制御装置４０は、照明装置３２に接続されており、照明装置３２の制御を行うことも可能である。本実施形態の制御装置４０は、照明装置３２のオン・オフ、照射光３３の強さなどを制御することができる。照明装置３２に移動装置が接続されている場合には、制御装置４０が移動装置を制御することによって、照明装置３２の位置、照射角度などを変更できるように構成することも可能である。
　また、制御装置４０は、ロボットハンド２０に接続することも可能である。その構成の場合、制御装置４０は、ロボットハンド２０の制御を行うことができる。具体的には、制御装置４０は、ロボットハンド２０の移動（左右、上下、回転など）、搬送方向５０への速度、基板１０の引き受け、引き渡しポイントの制御を実行することができる。
　なお、制御装置４０のカメラ３４の制御、及び／又は、各種制御（照明装置３２又はロボットハンド２０の制御）は、基板検査プログラム４５に基づいて実行することができる。記憶装置４２における基板検査プログラム４５と制御装置４０とが協働して動作することで、基板検査プログラム４５のプログラム指示に基づいて、制御装置４０が、カメラ３４、照明装置３２、ロボットハンド２０を制御することができる。また、ユーザーが入力装置６２による入力によって、カメラ３４、照明装置３２、ロボットハンド２０を制御することも可能である。
　次に、図５も参照しながら、本実施形態の基板検査方法について説明する。図５は、本実施形態の基板検査方法を説明するフローチャートである。
　まず、ロボットハンド２０を操作することにより、ロボットハンド２０の基板支持部２２に基板１０を載せ、次いで、基板１０を搬送方向５０に移動させる（ステップＳ１００）。ロボットハンド２０に基板１０を載置するには、基板１０の下からリフトピン（不図示）を突出させ、そのピンの突出によって生じた空間（基板１０の下方に位置する空間）に基板支持部２２を挿入することによって行うことができる。なお、基板１０が、基板収納用カセット（基板カセット）に収納されている場合には、基板支持部２２を基板カセットに挿入することによって、基板支持部２２の上に基板１０を載置させることができる。
　次に、基板１０を載置したロボットハンド２０を移動させることで、照明装置３２の下方に基板１０を通過させ、それにより、基板１０の表面１０ａに照明装置３２の照射光３３を照射させる（ステップＳ２００）。そこで、照明装置３２の照射光３３が照射されている基板１０の表面１０ａを、カメラ３４（３４ａ～３４ｃ）で撮像する（ステップＳ２５０）。基板１０が搬送方向５０に移動していくと、基板１０の表面１０ａの全領域がカメラ３４（３４ａ～３４ｃ）で撮像されることになる。
　カメラ３４で撮像された画像データは、制御装置４０に送信され、そこで、基板検査プログラム４５によって画像データの処理が実行される（ステップＳ３００）。本実施形態では、各カメラ３４（３４ａ～３４ｃ）の撮像領域（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）における画像データを記憶装置４２に格納した後、その画像データから、基板の欠陥（例えば、欠け１２）をサーチする。記憶装置４２には、基板１０が正常な場合の基準画像データが格納されており、その基準画像データと、カメラ３４が撮像した画像データとを対比することによって、欠陥のサーチを実行する。
　また、典型的な基板１０の欠け、割れについての欠陥画像データを記憶装置４２に格納しておき、その欠陥画像データと、カメラ３４が撮像した画像データとを対比することによって欠陥のサーチを実行しても構わない。もちろん、基準画像データおよび欠陥画像データの両方と、カメラ３４が撮像した画像データとを対比することによって欠陥のサーチを行うことも可能である。
　本実施形態における基板検査プログラム４５においては、複数のカメラ３４（３４ａ～３４ｃ）の撮像領域（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）における各画像データを合成して、幅方向５５に延びる１つの画像データに加工する機能を持たせることができる。そのように合成された画像データに対して欠陥のサーチを行うことができる。なお、当該各画像データを合成せずに、各々の画像データに対して欠陥のサーチを行っても構わない。
　ステップＳ３００において欠陥のサーチを行った後、基板検査プログラム４５は、欠陥の判定を行う（ステップＳ３５０）。当該画像データを処理することにより、基板１０に欠陥が検出されなかったときには、その基板１０を良品として判定し、次いで、ロボットハンド２０は基板１０を所定の位置（すなわち、搬送予定位置）に搬送する（ステップＳ４００）。一方、基板１０に欠陥（１２）が検出されたときには、その基板１０を不良品として判定し、その後、ロボットハンド２０は基板１０を廃棄する場所に搬送する（ステップＳ４５０）。
　以上説明したように、本実施形態の基板検査装置１００は、ロボットハンド２０にて支持される基板１０の上方に配置される照明装置３２と、基板１０の表面１０ａを撮像する複数のカメラ３４（３４ａ～３４ｃ）とを備えており、複数のカメラ３４（３４ａ～３４ｃ）が基板１０の表面１０ａの全領域を撮像することができる。したがって、ロボットハンド２０で搬送している状態の基板１０の欠陥（欠け・割れなど）１２を検査することができるので、専用の検査ステージが不要であり、その結果、マザーガラス１１０のような大型基板１０の欠陥１２を簡便に検査することができる。
　さらに説明すると、本実施形態の手法によれば、ロボットハンド２０が基板１０を次の処理位置に搬送する間に、基板１０の欠陥（割れ・欠けなど）の検査を実行することができるので、検査ステージに基板１０を配置する必要がない。それゆえに、マザーガラスを検査できるような専用の検査ステージを設ける必要がなく、また、検査工程として追加動作が発生しないので、タクトタイムに影響しないという利点がある。
　加えて、複数のカメラ３４（３４ａ～３４ｃ）によって基板（マザーガラス）１０の表面（上面）１０ａの検出エリアを分割して撮像するので、高分解能の画像データを得ることができる。したがって、高分解能の撮像によって、小サイズの欠陥も検知することが可能となる。また、分割して撮像された画像データを合成して、全体画像を作成することも可能であるので、全体的な大サイズの欠陥も検出することができる。
　また、複数のカメラ３４（３４ａ～３４ｃ）が撮像する領域（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）に位置する基板表面１０ａには、照明装置３２の照射光３３が当たっているので、その照射光３３を利用して、複数のカメラ３４（３４ａ～３４ｃ）の撮像を行うことができる。本実施形態では、基板１０が搬送で通過する領域の上方に照明装置３２が設けられており、かつ、照射光３３が基板表面１０ａで反射した状態をカメラ３４で撮像できる位置にカメラ３４が設置されている。したがって、基板１０の上方に位置する照明装置３２からの強い照射光３３を利用して、カメラ３４の撮像を行うことができるので、基板１０の欠陥を検知することが容易となる。
　図６は、基板１０を搬送するロボットハンド２０の様子を示す斜視図である。図６に示すようなロボットハンド２０の基板支持部２２で支えられた基板（マザーガラス）１０を撮像しようとすると、種々の制約がある。
　まず、ロボットハンド２０の上下動作の振れバラツキが大きい。すなわち、ロボットハンド２０の後端側の振幅（Ｓ１）は比較的小さいが、ロボットハンド２０の先端側の振幅（Ｓ２）は比較的大きい。したがって、カメラ３４の撮影画像がぶれないようにするためには、カメラ３４の撮像スピードを速くすることが望ましく、そのためには、比較的強い照射光３３を照射することが望ましい。
　また、基板１０の表面１０ａは波状に変形している（矢印１１参照）。そのような波状の表面１０ａを撮像するには、カメラ３４は、基板１０の全体を広範囲で撮像領域とするのではなく、それよりも限られた範囲（分割範囲）を撮像領域とすることが望ましい。さらには、基板１０の表面１０ａには印刷パターンが形成されていることが多く、そのような印刷パターンが検査画像に写ってしまうと、検査が困難となる場合がある。そのような場合、照射光３３を強くすることによって、意図的にハレーションを起こさせて、基板１０の表面１０ａを白く反射する状態を作り出すことができる。このようにすると、表面１０ａにおいて印刷パターンが見えないようにすることができ、その結果、基板１０の欠陥の検査を行うことが容易となる。さらには、微少な欠陥を検査する上では、カメラ３４は高分解能であることが望ましい。
　加えて、基板１０の一部が透けて、ロボットハンド２０の基板支持部２２が見えてしまうと、検査が困難となる場合がある。このような場合、意図的にハレーションを起こさせて、基板１０の表面１０ａを白く反射する状態を作り出すことができ、ロボットハンド２０を見えなくさせることができる。その結果、基板１０の欠陥の検査を行うことが容易となる。
　本実施形態の構成では、上述したような制約の下において、複数のカメラ３４（３４ａ～３４ｃ）を用いることによって、基板表面１０ａの検出エリアを分割して高分解能で撮像することができる。そして、基板１０が通過する領域の上方に照明装置３２を設置することにより、強い照射光３３を基板表面１０ａに当てることができ、カメラ３４の撮像スピードを上げても、良質な画像データを取得することが容易となる。
　なお、カメラ３４が良質な画像データを取得する上において、照明装置３２の設置位置、照明角度、カメラ３４の設置位置、撮像角度などの条件を適宜好適なものに設定することが当然望ましい。一例としては、図７に示すように、照明装置３２からの照射光３３を、基板１０の表面１０ａに対してほぼ全反射になるように斜めから照射するようにし、そこで照射された光３３を利用して、基板表面１０ａをカメラ３４が撮像するようにすることができる。
　また、照明装置３２の照射光３３に一定のパターンを盛り込むことにより、基板表面１０ａの変形、歪みを検出することも可能である。例えば、方眼パターン（例えば、５ｍｍ～１０ｍｍの方眼パターン）を照射光３３に盛り込むことにより、基板表面１０ａの変形、歪みを検出することが容易になる。具体的には、そのような一定のパターンを照射光３３に盛り込むと、取得した検査画像と登録済みサンプル画像との差分（フィルタリング）処理で違いを出しやすくなる。なお、基板表面１０ａの変形、歪みを検出することを容易にできるのであれば、方眼パターンに限らず、他の規則的なパターンを採用することも可能である。
　図８は、ロボットハンド２０が基板１０を基板カセット７０に導入する様子を示している。基板１０は、ロボットハンド２０によって基板処理装置（例えば、配向材料塗布装置、エッチング装置、ＣＶＤ装置、スパッタ装置など）に導入されることが多いが、基板カセット７０にて収納・保管されることも多い。したがって、本実施形態の基板検査装置１００は、基板処理装置の近傍に設置する場合の他、基板カセット７０の近傍に設置することも好適である。
　図８に示した例では、ロボットハンド２０は、本実施形態の基板検査装置１００を通過して良品と判定された基板１０を、基板カセット７０に導入している。したがって、基板カセット７０には、良品の基板１０のみが多段に収納されている。基板カセット７０には、開口部７２が設けられており、その開口部７２を通じて基板１０を出し入れすることができる。
　なお、ロボットハンド２０の基板支持部２２で基板１０をピックアップし、基板１０を基板カセット７０から引き出す時に、本実施形態の基板検査装置１００で基板１０の欠陥を検査するようにしても構わない。
　以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。
　本発明によれば、大型基板の欠陥を簡便に検査できる基板検査装置を提供することができる。
 １０ 基板（ガラス基板）
 １０ａ 基板の表面
 １２ 欠陥
 ２０ ロボットハンド
 ２２ 基板支持部
 ３２ 照明装置
 ３３ 照射光
 ３４ カメラ
 ３６ 配線
 ４０ 制御装置
 ４２ 記憶装置
 ４５ 基板検査プログラム
 ５０ 基板の搬送方向
 ５５ 基板の幅方向
 ６２ 入力装置
 ６４ 出力装置
 ７０ 基板カセット
 ７２ 開口部
１００ 基板検査装置
１１０ マザーガラス
１１１ パネル領域
１０００ 基板割れ検出装置

Claims (5)

  1. 　基板の欠陥を検査する基板検査装置であって、
    　基板を搬送するロボットハンドと、
    　前記ロボットハンドにて支持される前記基板の上方に配置される照明装置と、
    　前記照明装置の照射光を利用して、前記基板の表面を撮像する複数のカメラと
    　を備え、
    　前記複数のカメラは、前記基板の前記表面の全領域を撮像することを特徴とする、基板検査装置。
  2. 　前記複数のカメラは、前記複数のカメラを制御する制御装置に接続されており、
    　前記制御装置は、基板の欠陥を検出する基板検査プログラムが格納された記憶装置に接続されており、
    　前記基板検査プログラムは、前記複数のカメラからの画像データを処理することによって前記基板の欠陥を検出することを特徴とする、請求項１に記載の基板検査装置。
  3. 　前記基板は、液晶パネル用のマザーガラスである、請求項１または２に記載の基板検査装置。
  4. 　基板の欠陥を検査する基板検査方法であって、
    　基板をロボットハンドで搬送する工程と、
    　前記ロボットハンドで搬送されている前記基板の表面に、照射光を照射する工程と、
    　前記ロボットハンドで搬送されている前記基板の表面を、複数のカメラによって撮像する工程と
    　を含み、
    　前記基板が搬送されることにより、前記基板の表面における全領域は、前記複数のカメラで撮像されることを特徴とする、基板検査方法。
  5. 　前記基板は、液晶パネル用のマザーガラスであり、
    　前記照射光は、前記基板の搬送方向に対して垂直な幅方向にわたって前記基板の表面を照射し、
    　前記複数のカメラにおける各カメラの撮像領域は、前記幅方向に沿って位置付けられている、請求項４に記載の基板検査方法。
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