ガラス基板欠陥検査方法及びその装置並びにガラス基板欠陥検査システム
【課題】
表面の異物や傷欠陥だけでなく基板の局所的な厚さの変化による欠陥まで検出することを可能にする。
【解決手段】
ガラス基板検査装置を、ガラス基板を透過した光を検出する第１の欠陥検出光学系と、ガラス基板を透過した光によりガラス基板の表面又は内部で発生した散乱光を検出する第２の欠陥検出光学系と、第１の検出光学系で検出した信号と第２の検出光学系で検出した信号とを処理する信号処理手段とを備えて構成し、信号処理手段は、第１の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することによりガラス基板の局所的な厚さの変化に起因する欠陥を検出し、第２の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することによりガラス基板の欠陥を検出するように構成した。
表面の異物や傷欠陥だけでなく基板の局所的な厚さの変化による欠陥まで検出することを可能にする。
【解決手段】
ガラス基板検査装置を、ガラス基板を透過した光を検出する第１の欠陥検出光学系と、ガラス基板を透過した光によりガラス基板の表面又は内部で発生した散乱光を検出する第２の欠陥検出光学系と、第１の検出光学系で検出した信号と第２の検出光学系で検出した信号とを処理する信号処理手段とを備えて構成し、信号処理手段は、第１の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することによりガラス基板の局所的な厚さの変化に起因する欠陥を検出し、第２の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することによりガラス基板の欠陥を検出するように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示用パネル等の製造に用いられるガラス基板の異物や欠陥を検出する基板検査方法及びその装置並びにガラス基板欠陥検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
表示用パネルとして用いられるＴＦＴ（Thin Film Transistor） 基板やカラーフィルタ基板、有機ＥＬ（Electro Luminescence）基板の製造では、フォトリソグラフィー技術により基板上にパターンを成形する工程を含む。その際、ガラス基板に異物の付着や傷等の欠陥があると、パターンが良好に形成されず、パターンの不良が生じ歩留まりが低下する原因となる。このため、従来、欠陥検査装置を用いて異物・欠陥等を検出する検査が行われている。
【０００３】
光学的に透明な試料(基板)上の異物や欠陥を検出する方法として、特許文献１には、レーザを検査体表面に照射し表面の散乱光を検出する光学系と、検査体の裏面からレーザを照射して、検査体を透過した光による散乱光を検出する方法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ガラス基板の裏面から間欠スリットを透過した光を照射して、ガラス基板を透過した光をＣＣＤイメージセンサで検出して、クレータと呼ばれるガラス基板上のなだらかな円形上の突起物の有無を検査することについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２４７３３号公報
【特許文献２】特開２００２−２８６６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、基板の裏面に斜め方向から光を照射し、基板を透過した光を基板の表面に焦点位置を合わせた検出系と、基板の内部に焦点位置を合わせた検出系とでそれぞれ検出して、基板の表面の傷や異物などの欠陥と基板の内部の欠陥とを検出する欠陥検査装置の構成が記載されている。
【０００７】
一般に、高精細な表示を行うＴＦＴ基板やカラーフィルタ基板、有機ＥＬ基板を処理する工程においては、表示ムラの発生を防ぐためにそれぞれの基板の局所的な厚さの変化をできるだけ小さく抑えることが重要になる。そのためには、基板の表面や内部の欠陥検査のほかに、基板の厚さが局所的に変化している欠陥(局所的に薄くなっている箇所又は局所的に厚くなっている箇所。以下、これをクレータ欠陥という)を検出することが求められる。
【０００８】
しかし、特許文献1には、このような基板の厚さが局所的に変化している欠陥（クレータ欠陥）を検出することについては、配慮されていない。
【０００９】
一方、特許文献２には、基板の厚さが局所的に変化している欠陥（クレータ欠陥）を検出することについては記載されているが、ガラス基板表面の傷や、ガラス基板内部の泡、異物などの欠陥を検出することについては記載されていない。
【００１０】
本発明は、従来の技術の課題を解決して、異物や傷等の欠陥だけでなく基板の厚さが局所的に変化している欠陥まで検出・識別することを可能にするガラスの基板欠陥検査方法及びその装置並びにガラス基板欠陥検査システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するために、本発明では、レーザを斜方照明して異物や傷からの散乱光を検出する暗視野検出による検査方法だけでなく、ＬＥＤ照明を使用した明視野検出を採用することで、表面の異物・欠陥だけでなくクレータと呼ばれる基板の局所的な厚さの変化による欠陥まで検出することを可能にした。
【００１２】
すなわち、上記した目的を達成するために、本発明では、ガラス基板検査装置を、ガラス基板を透過した光を検出する第１の欠陥検出光学系と、ガラス基板を透過した光によりガラス基板の表面又は内部で発生した散乱光を検出する第２の欠陥検出光学系と、第１の検出光学系で検出した信号と第２の検出光学系で検出した信号とを処理する信号処理手段とを備えて構成し、第１の欠陥検出光学系は、ガラス基板の裏面に照明光を照射する第１の照明光照射手段と、この第１の照明光照射手段により照明光が照射されたガラス基板を透過した光を集光し結像させてガラス基板の表面の像を検出する第１の検出光学系手段とを有し、第２の欠陥検出光学系は、ガラス基板の裏面に照明光を斜め方向から照射する第２の照明光照射手段と、この第２の照明光照射手段により照明光が照射されたガラス基板から発生した散乱光を集光し結像させてガラス基板の表面の像を検出する第２の検出光学系手段とを有し、信号処理手段は、第１の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することによりガラス基板の局所的な厚さの変化に起因する欠陥を検出し、第２の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することによりガラス基板の欠陥を検出するように構成した。
【００１３】
また、上記した目的を達成するために、本発明では、ガラス基板の検査方法を、第１の欠陥検出光学系でガラス基板を透過した第１の光を検出し、第２の欠陥検出光学系でガラス基板を透過した第２の光によりガラス基板の表面又は内部で発生した散乱光を検出し、第１の検出光学系で検出した信号と前記第２の検出光学系で検出した信号とを処理して前記ガラス基板を検査することにより行い、第１の欠陥検出光学系でガラス基板を透過した第１の光を検出することを、ガラス基板の裏面に第１の照明光を照射し、この第１の照明光が照射されたガラス基板を透過した光を集光し結像させてガラス基板の表面の像を検出することにより行い、第２の欠陥検出光学系でガラス基板を透過した第２の光によりガラス基板の表面又は内部で発生した散乱光を検出することを、ガラス基板の裏面に第２の照明光を斜め方向から照射し、この第２の照明光が照射されたガラス基板から発生した散乱光を集光し結像させてガラス基板の表面の像を検出することにより行い、第１の検出光学系で検出した信号と第２の検出光学系で検出した信号とを処理してガラス基板を検査することを、第１の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することによりガラス基板の局所的な厚さの変化に起因する欠陥を検出し、第２の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することによりガラス基板の欠陥を検出することにより行うようにした。
【００１４】
更に、上記した目的を達成するために、本発明では、ガラス基板欠陥検査システムを、搬送ラインと、ガラス基板を搭載するガラス基板搭載手段と、該ガラス基板搭載手段を前記搬送ラインに沿って搬送する搬送手段と、該搬送ラインの複数の箇所に設置したガラス基板欠陥検査手段とを備えて構成し、搬送ラインの複数の箇所に設置したガラス基板欠陥検査手段はそれぞれガラス基板の異なる領域を検査するように設置され、ガラス基板欠陥検査手段はそれぞれ、ガラス基板に第１の照明光を照射する第１の照明部と、この第１の照明部により照明されたガラス基板を透過した光を検出する第１の検出光学系部とを有する第１の欠陥検出光学ユニットと、ガラス基板に第２の照明光を照射する第２の照明部と、この第２の照明部により照明されたガラス基板を透過した光を検出する第２の検出光学系部とを有する第２の欠陥検出光学ユニットと、第１の検出光学系で検出した信号を処理してガラス基板の局所的な厚さの変化に起因する欠陥を検出し、第２の検出光学系部で検出した信号を処理して前記ガラス基板の表面及び内部の欠陥を検出する信号処理ユニットとを備えて構成した。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、検査体の表面の異物・欠陥だけでなく基板の厚さが局所的に変化している欠陥(クレータ欠陥)まで検出することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】ガラス基板欠陥検査システムの平面図である。
【図１Ｂ】ガラス基板欠陥検査システムの正面図である。
【図２】光学式検査装置の正面図である。
【図３】光学式検査装置における欠陥検査の処理の流れを示すフロー図である。
【図４Ａ】傷欠陥の像がＣＣＤイメージセンサの画素上に投影された状態とそのときのＣＣＤイメージセンサの出力波形を示した図である。
【図４Ｂ】異物欠陥の像がＣＣＤイメージセンサの画素上に投影された状態とそのときのＣＣＤイメージセンサの出力波形を示した図である。
【図４Ｃ】汚れの像がＣＣＤイメージセンサの画素上に投影された状態とそのときのＣＣＤイメージセンサの出力波形を示した図である。
【図４Ｄ】クレータの像がＣＣＤイメージセンサの画素上に投影された状態とそのときのＣＣＤイメージセンサの出力波形を示した図である。
【図５】異物・欠陥を識別する処理の流れを示すフロー図である。
【図６】ガラス基板をグレード別に分類する処理の流れを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の一実施例を、図を用いて説明する。
図１Ａ及び図１Ｂに、本発明の一実施例に係るガラス基板欠陥検査システムの構成を示す。
【００１８】
図１Ａは、本発明の一実施例によるガラス基板欠陥検査システム１００の全体構成を示す平面図である。図１Ｂは、ガラス基板欠陥検査システム１００の正面図である。
【００１９】
図１Ａで、１１０は搬送ライン、１１２はガイドレール、１２０は第１の搬送ステージ、１３０は第２の搬送ステージ、１４０〜１４３は光学式検査装置、１８０は全体制御部、１９０はエア供給源である。１０は検査対象のガラス基板である。
【００２０】
図１Ｂに示したガラス基板欠陥検査システム１００の正面図において、第１の搬送ステージ１２０はリニアモータ１２１で駆動され、ガイドレール１１２に沿って移動する。これにより、第１の搬送ステージ１２０に搭載されたガラス基板１０は、搬送ライン１１０のエア浮上面１１１に沿って搬送される。１３１（１５１）は第２（３）の搬送ステージ１３０（１５０）を駆動するリニアモータ、１６１は第４の搬送ステージ１６０を駆動するリニアモータ、１７１は第５の搬送ステージ１７０を駆動するリニアモータである。
【００２１】
検査対象のガラス基板１０は、大型化していると共に種類によってサイズが異なり、この多様なサイズのガラス基板を１つのガラス基板欠陥検査システム１００で検査することになる。このようなサイズが異なる大形のガラス基板１０の全面を１台の光学式検査装置で検査するには光学式検査装置を一番大きなサイズのガラス基板に合わせなければならず、大型化すると共にスループットが低下してしまう。
【００２２】
そこで、本発明に係る図１Ａ及び図１Ｂに示したインライン形のガラス基板欠陥検査システム１００においては、ガラス基板１０の検査領域を複数に分割して、多用なガラス基板のサイズに対応できるようにし、分割したそれぞれの領域を搬送ラインに沿って設置した複数の光学式検査装置１４０〜１４３で順次検査するように構成されている。
【００２３】
このように、複数の光学式検査装置１４０〜１４３を搬送ライン１１０に沿って配置した構成において、ラインのスループットを上げるには、各検査装置１４０〜１４３の待ち時間をできるだけ少なくすることが重要になる。本実施例においては、各検査装置１４０〜１４３間に複数の基板搬送ステージ１２０，１３０，１５０，１６０，１７０…を配置して、それぞれの搬送ステージで搬送する基板を交互に検査するようにして、各検査装置１４０〜１４３の待ち時間をできるだけ少なくするようにした。
【００２４】
即ち、本実施例においては、図１Ａ及び図１Ｂに示した構成において、検査対象のガラス基板１０を第１の搬送ステージ１２０又は第２の搬送ステージ１３０でインライン搬送部１１０のエア浮上面１１１に沿って搬送し、光学式検査部１４０において表面の傷や欠陥を検出する。光学式検査部１４０で所定の領域の検査を終えたガラス基板１０は、隣接する光学式検査部１４１との間の第１の基板受渡部２１１で、第１の搬送ステージ１２０又は第２の搬送ステージ１３０から第３の搬送ステージ１５０又は１６０に図示していない基板受渡手段を用いて受け渡すように構成した。２１０及び２１２も基板受渡部を示す。
【００２５】
図２に本実施例による光学式検査装置１４０の構成を示す。光学式検査装置１４０は、欠陥検出部２００と光源制御部２１０、信号処理部２２０、ステージ制御部２３０、及び欠陥検出部２００と光源制御部２１０、信号処理部２２０、ステージ制御部２３０とを制御するＣＰＵ２４０を備えて構成される。欠陥検出部２００は、クレータ検出光学ユニット３００と傷欠陥検出光学ユニット３２０の２つの光学ユニットを備えている。
【００２６】
クレータ検出光学ユニット３００は、明視野検出光学系を採用し、検査対象のガラス基板１０の裏面側から照明光を照射するＬＥＤ光源３０１と、ガラス基板１０を透過した照明光を集光する集光レンス”３１１、集光レンス”３１１で集光されたガラス基板１０の透過光を結像させる結像レンズ３１２、および結像レンズ３１２で形成されたガラス基板１０を透過した光によるガラス基板１０の表面の像のうち照明領域の中央部分の線状の領域の像を検出するＣＣＤなどの１次元のイメージセンサ（ラインセンサ）３１３を備えて構成されている。このような構成で、ＬＥＤ光源３０１から発光された光を下方からガラス基板１０に照射し、レンス”３１１により散乱光を集光し１次元のＣＣＤイメージセンサ３１３（図２の構成では、紙面に垂直な方向：Ｙ方向に１次元の検出画素が配列されている）でクレータ欠陥を検出する。
【００２７】
傷欠陥検出光学ユニット３２０は、暗視野検出光学系を採用し、投光部３２１０と第１の受光系３２２０、第２の受光系３２３０を備えている。傷欠陥検出光学ユニット３２０は、実際には図２に対して検出系の光軸を中心として９０°回転させた向きに設置されているが、説明を簡略にするために、図２のように表示した。
【００２８】
投光部３２１０はガラス基板１０の裏面側に配置され、レーザ光源３２１１ 、及び集光レンズ３２１２、収束レンズ３２１３、ミラー３２１４を含んで構成されている。レーザ光源３２１１は、検査光となるレーザを発生する。集光レンズ３２１２は、レーザ光源３２１１から発生された検査光を集光する。収束レンズ３２１３は、集光レンズ３２１２で集光された検査光を集束させる。ミラー３２１４は、集光レンズ３２１２を透過した検査光を反射することにより検査光の光路を折り曲げて基板１０の裏面に斜めに照射する。このとき、ガラス基板１０の照明光の照射領域は、照明光の入射方向(Ｙ方向)に沿って長い領域になる。
【００２９】
尚、図２に示した投光部３２１０の構成では、ミラー３２１４でレーザ光源３２１１から発射された検査光の光路を折り曲げてガラス基板１０の裏面に斜め方向から照射する構成を説明したが、ミラー３２１４を廃止し、レーザ光源３２１１と集光レンズ３２１２、集束レンズ３２１３を斜めに配置して、レーザ光源３２１１から斜め方向に発射された検査光をガラス基板１０の裏面に斜め方向から照射する構成にしても良い。
【００３０】
第１の受光系３２２０は、集光レンズ３２２１、結像レンズ３２２２、遮光板３２２３ 、ビームスプリッタ３２２４、及びＣＣＤラインセンサ３２２５を含んで構成されている。一方、第２の受光系３２３０は、集光レンズ３２２１、結像レンズ３２２２、遮光板３２２３、ビームスプリッタ３２２４、及びＣＣＤラインセンサ３２３２を含んで構成されている。即ち、本実施の形態では、集光レンズ３２２１、結像レンズ３２２２、遮光板３２２３及びビームスプリッタ３２２４を、第１の受光系３２２０と第２の受光系３２３０とで共用している。上記した構成において、第１の受光系３２２０は基板１０の表面の欠陥を検出し、第２の受光系３２３０は基板１０の内部の欠陥を検出する。
【００３１】
集光レンズ３２２１は、基板１０の表面及び内部で発生した散乱光を集光する。このとき、遮光板３２２３は、基板１０を透過した検査光（直接光）が集光レンズ３２２１へ入射しない様に集光レンズ３２２１の手前で遮断する。結像レンズ３２２２は、集光レンズ３２２１で集光された基板１０の表面及び内部からの散乱光を１次元のＣＣＤイメージセンサ３２２５又は３２３２の受光面の位置に結像させる。ビームスプリッタ３２２４は、結像レンズ３２２２を通過して入射した光を２つに分割し、この分割した光をそれぞれ異なる方向に出射する。即ち、分割した光の一方を１次元のＣＣＤイメージセンサ３２２５の側に出射し、他方を１次元のＣＣＤイメージセンサ３２３２の側へ出射する。
【００３２】
第１の受光系３２２０のＣＣＤイメージセンサ３２２５は、ビームスプリッタ３２２４で分割された光のうちの一方の光を受光し、受光した散乱光の強度に応じた検出信号を信号処理部２２０へ出力する。ここで、ＣＣＤイメージセンサ３２２５は、その受光面が基板１０の表面に対して集光レンズ３２２１と結像レンズ３２２２とで構成される光学系の像面となる位置に配置されている。即ち、第１の受光系は、基板１の表面に焦点が合っている。
【００３３】
一方、第２の受光系３２３０の１次元のＣＣＤイメージセンサ３２３２は、ビームスプリッタ３２２４で分割された光のうち他方の光を受光し、受光した散乱光の強度に応じた検出信号を信号変換回路５０へ出力する。ここで、ＣＣＤイメージセンサ３２３２は、ビームスプリッタ３２２４からの距離がＣＣＤイメージセンサ３２２５とは異なる様に構成されている。すなわち、ＣＣＤイメージセンサ３２３２の受光面は、基板１０の表面ではなく、基板１０の内部の所定の深さの面に対して像面となるように配置されている。即ち、第２の受光系は、基板１の内部に焦点が合っている。これにより、表面の欠陥だけでなく内部の欠陥も検査可能となる。
【００３４】
次に、上記した構成の光学式検査装置１４０で基板１０を検査する手順を図３を用いて説明する。
先ず、基板１０をエア浮上させた状態でチャック２５１と２５２とで保持しているステージ２５０(図１の第１の搬送ステージ１２０に相当)は、図示していないテーブル駆動手段により駆動されて光学式検査装置１４０の位置まで移動する（Ｓ３０１）。次に、欠陥検出系１４０の位置で、ステージ制御部２３０で制御されたモータ２５３で回転駆動されるボールネジ２５４によりステージ２５０はリニアガイド２５５に沿ってＸ方向に一定の速度で移動する（Ｓ３０２）。
【００３５】
ステージ２５０をＸ方向に一定の速度で移動させながら、クレータ検出光学ユニット３００のＬＥＤ光源３０１から基板１０の裏面に光を照射し、基板１０を透過した光のうち集光レンズ３１１で集光され集束レンズ３１２を透過して収束された光を検出器３１３で検出する（Ｓ３０３）。検出器３１３で検出した信号は、信号処理部２２０へ送られて処理され、基板１０の厚みの変化による基板１０の表面の凹面形状又は凸面形状に伴う検出器３０４の受光量の変化から基板１０のクレータ欠陥が検出される（Ｓ３０４）。
【００３６】
ステージ２５０を更にＸ方向に一定の速度で移動させると、ガラス基板１０は傷欠陥検出光学ユニット３２０の位置に到達し、ガラス基板１０の裏面が投光部３２１０により光が照射される。投光部３２１０により照射されてガラス基板１０を透過した光のうち直接光は遮光板３２２３で遮光される。ガラス基板１０の表面に傷やごみ又は基板中に気泡や異物などの欠陥が有る場合には、投光部３２１０により照射された光により散乱光が発生する。この散乱光は、遮光板３２２３で遮光される投光部３２１０からの直接光とは異なる方向にも発生し、その一部が集光レンズ３２２１により集光される。
【００３７】
集光レンズ３２２１で集光されたガラス基板１０からの散乱光の一部は、結像レンズ３２２２を透過してビームスプリッタ３２２４に入射し第１の受光系を形成するＣＣＤイメージセンサ３２２５に到達する（Ｓ３０５）。ガラス基板１０からの散乱光のうち残りの部分は、結像レンズ３２２２を透過してビームスプリッタ３２２４に入射して第２の受光系を形成するＣＣＤイメージセンサ３２３２に到達する（Ｓ３０５）。ここで、前記したように、ＣＣＤイメージセンサ３２２５は、結像レンズ３２２２によりガラス基板１０の表面の像が形成される結像面にＣＣＤイメージセンサ３２２５の受光面が一致するように位置が調整されている。一方、ＣＣＤイメージセンサ３２３２は、結像レンズ３２２２によりガラス基板１０の内部の像が形成される結像面にＣＣＤイメージセンサ３２２５の受光面が一致するように位置が調整されている。
【００３８】
ＣＣＤイメージセンサ３２２５によりガラス基板１０の表面からの散乱光による像を検出した信号と、ＣＣＤイメージセンサ３２３２によりガラス基板１０の内部からの散乱光による像を検出した信号とは信号処理部２２０に送られて処理され（Ｓ３０６）、ＣＣＤイメージセンサ３２２５からの信号により、基板表面の傷欠陥や異物欠陥が検出される。一方、ＣＣＤイメージセンサ３２３２からの信号により、基板内部の気泡や異物欠陥が検出される。
【００３９】
クレータ検出光学ユニット３００と傷欠陥検出光学ユニット３２０とは位置が固定されており、互いの間隔が一定であるので、ステージ制御部２３０から得られるステージ２５０の位置情報を用いて、クレータ検出光学ユニット３００で検出された基板１０のクレータ欠陥の情報と傷欠陥検出光学ユニット３２０で検出された基板表面の傷欠陥や異物欠陥および基板内部の気泡や異物欠陥の情報とをマージすることにより、ガラス基板１０の欠陥が検出される（Ｓ３０７）。
【００４０】
ガラス基板１０をＸ方向に移動させてガラス基板１０上の検査領域が傷欠陥検出光学ユニット３２０の検出視野から外れた位置でステージ制御部２３０はＸ方向駆動モータ２５３の駆動を停止し、ガラス基板１０の分割された所定の領域を全面検査したかをチェックする（Ｓ３０８）。所定領域の全面の検査が終了していないときには、図示していないＹ方向駆動モータを駆動してガラス基板１０のＹ方向の位置を傷欠陥検出光学ユニット３２０の検出の１視野分ずらす（Ｓ３０９）。
【００４１】
この状態でステージ制御部２３０はＸ方向駆動モータ２５３を逆方向に駆動して、ガラス基板１０を−Ｘ方向に一定の速度で駆動し、傷欠陥検出光学ユニット３２０とクレータ検出光学ユニット３００とでガラス基板１０の１視野分ずれた領域の検査を行う（Ｓ３０２〜Ｓ３０７：但し、ガラス基板１０を−Ｘ方向に移動させながら検査を行う場合には、Ｓ３０５〜Ｓ３０７をＳ３０３〜Ｓ３０４よりも先に実行する）。この走査を繰返すことにより、クレータ検出光学ユニット３００と傷欠陥検出光学ユニット３２０とでガラス基板１０の所定の領域の検査を行う。所定の領域全面の検査が完了すると、ガラス基板１０は、次の光学式検査装置１４１の位置に搬送される（Ｓ３１０）。
【００４２】
ここで、信号処理部２２０で検出する各種欠陥の例を図４Ａ〜図４Ｄに示す。
図４Ａは傷欠陥４０１の例を示している。傷欠陥４０１の像は、傷欠陥検出光学ユニット３２０の第１の受光系３２２０のＣＣＤイメージセンサ３２２５の画素４００上に投影され、４０２のような検出信号波形が得られる。信号処理部２２０では、この検出信号波形４０２を処理して、ガラス基板１０をＸ方向に走査したときのＣＣＤ画素の連続性（図４ＡのＬの長さ）と長さ扁平率(Ｌ／Ｗ)により傷欠陥を判定する。太線で示した信号レベル４０３は、ＣＣＤイメージセンサの各画素の出力のゼロレベルを示している。
【００４３】
図４Ｂは、異物欠陥４１０の例を示す。異物欠陥４１０は、傷欠陥検出光学ユニット３２０の第１の受光系３２２０のＣＣＤイメージセンサ３２２５の画素４００上に投影され、４１１のような検出信号波形が得られる。信号処理部２２０では、この検出信号波形４１１を処理して、信号のボトムピークレベルＳ（図４Ｂでは極小値レベル）が欠陥検出の最低レベル（欠陥検出しきい値レベル）の信号ＳＬより大きく傷欠陥４０１を判定する信号レベルＳＨより値の小さいものを異物欠陥として判定する。
【００４４】
図４Ｃに汚れ欠陥４２０の例を示す。汚れ欠陥４２０は傷欠陥検出光学ユニット３２０の第１の受光系３２２０のＣＣＤイメージセンサ３２２５の画素４００上に投影され、４２１のような検出信号波形が得られる。信号処理部２２０では、この検出信号波形４２１を処理して、ＣＣＤイメージセンサ３２２５でガラス基板１０を走査して得られたガラス基板１０の画像上でＬ×Ｗに相当する領域が一定面積以上を占めたものを汚れ欠陥とする。
【００４５】
図４Ｄにクレータ欠陥４３０の例を示す。クレータ欠陥４３０はクレータ検出光学ユニット３００で検出する欠陥である。クレータ欠陥４３０は他の部分と比べて膜厚が薄く(厚く)変化している部分であり、クレータ欠陥４３０の周縁部でガラス基板１０の厚さが変化する傾斜面を透過した光の光路が、厚さの変化が無いガラス基板を透過した光の光路に対して変化するために、欠陥を通過した光は減光し、例えば波形４３１のような、ＣＣＤイメージセンサ３２２５の画素４００の長い領域Ｌ２に亘る信号が検出される。また、一般に、傷欠陥４０１、異物欠陥４１０、汚れ欠陥４２０等と比べると、面積が大きいという特徴があり、長い間信号を出力する。
【００４６】
図５に、本実施例による傷欠陥検出光学ユニットで検出した信号を受けて信号処理部２２０で処理する欠陥分類のフロー図を示す。
【００４７】
先ず、第１の受光系３２２０のＣＣＤイメージセンサ３２２５と、第２の受光系３２３０のＣＣＤイメージセンサ３２３２からの検出信号を入力し（Ｓ５０１）、ガラス基板１０をＸ方向に連続的に移動させながらＣＣＤイメージセンサ３２２５又は３２３２で撮像して得た画像上で、基準信号レベルＬＨよりも高い信号レベルの部分のＸ方向の長さに対応する寸法Ｌを抽出し、この抽出した寸法Ｌが予め設定しておいたＬの基準寸法に対する大小を判定する（Ｓ５０２）。その結果、寸法Ｌが基準寸法よりも大きいときには次のステップに進む。
【００４８】
次のステップにおいては、ＣＣＤイメージセンサ３２２５又は３２３２の出力信号波形から、欠陥の幅に相当する寸法Ｗを抽出し、先に求めた寸法Ｌと比較してＬ／Ｗの値が予め設定しておいた基準値との大小を比較する（Ｓ５０３）。その結果、Ｌ／Ｗの値が予め設定しておいたＬ／Ｗの基準値よりも大きいときには傷欠陥と判定する（Ｓ５０４）。
【００４９】
一方、Ｌ／Ｗの値が予め設定しておいた基準値よりも小さいときには、次のステップに進み、ＬとＷとを掛け合わせて欠陥を含む領域の面積を求め、それを予め設定しておいた面積の基準値と比較する（Ｓ５０５）。その結果、ＬとＷとを掛け合わせた値が予め設定しておいた面積の基準値よりも大きい場合には汚れ欠陥と判定する（Ｓ５０６）。
【００５０】
ＬとＷとを掛け合わせた値が予め設定しておいた面積の基準値よりも小さい場合、およびＳ５０２のステップでＬが基準値よりも大きくないと判定された場合には、次のステップに進んで、検出信号のボトムピークレベルＳを欠陥検出の最低レベル（欠陥検出しきい値レベル）の信号ＳＬ、傷欠陥４０１を判定する信号レベルＳＨと比較する（Ｓ５０７）。
【００５１】
その結果、検出信号のボトムピークレベルＳが欠陥検出の最低レベルの信号ＳＬよりも大きく、傷欠陥４０１を判定する信号レベルＳＨよりも小さい場合には、異物欠陥として判定する（Ｓ５０８）。
【００５２】
Ｓ５０７における比較の結果、検出信号のボトムピークレベルＳが欠陥検出の最低レベルの信号ＳＬよりも小さい、又は傷欠陥４０１を判定する信号レベルＳＨよりも大きいと判定されたときには、次に、検出信号のボトムピークレベルＳが欠陥検出の最低レベルの信号ＳＬよりも小さいか否かを判定し（Ｓ５０９）、検出信号のボトムピークレベルＳが欠陥検出の最低レベルの信号ＳＬよりも小さいと判定された場合には、正常と判定する（Ｓ５１０）。一方、検出信号のボトムピークレベルＳが欠陥検出の最低レベルの信号ＳＬよりも大きいと判定された場合には、検出信号のボトムピークレベルＳが傷欠陥４０１を判定する信号レベルＳＨよりも大きいことになり、上記に分類した傷欠陥、汚れ欠陥、異物欠陥の何れにも該当せず、その他の欠陥として判定する（Ｓ５１１）。
【００５３】
上記した欠陥分類のステップでは、第１の受光系３２２０のＣＣＤイメージセンサ３２２５からの検出信号と、第２の受光系３２３０のＣＣＤイメージセンサ３２３２からの検出信号とを分離せずに説明したが、何れのセンサからの出力信号を処理して得られた結果であるかを判別することにより、分類した欠陥がガラス基板の表面の欠陥であるのか、又はガラス基板中の欠陥であるのかを判別することができる。
【００５４】
本装置では、上記２つの光学系ユニット、即ちクレータ検出光学ユニット３００と傷欠陥検出光学ユニット３２０とで検出したデータを統合し処理することで、ガラス基板１０を欠陥に応じたグレードに分類することを可能とする。
【００５５】
図６にガラス基板を検出した欠陥に応じたグレードに分類する処理フローの一例を示す。
まず、クレータ検出光学ユニット３００で得られる情報に基づきクレータ欠陥の有無を判定する(Ｓ６０１)。クレータ欠陥が有ると判定された場合は、検査対象の基板をＮＧ品として製造ラインから取り除く。次に、クレータ欠陥が有ると判定されなかったものは異物などの点欠陥の有無を判定する(Ｓ６０２)。
【００５６】
異物などの点欠陥が基準以上存在すると判定された場合には、検査対象基板をＮＧ品として製造ラインから取り除く。異物などの点欠陥の判定で合格となったものは、次に汚れ欠陥の判定に回る(Ｓ６０３)。基準異常の大きさの汚れ欠陥があると判定された基板は、ＮＧ品として製造ラインから取り除く。
【００５７】
最後に傷欠陥の判定を行い(Ｓ６０４)、基準を超える傷欠陥がないと判定されて全ての欠陥判定をクリアしたものはＡ−ＯＫとする。また、基準を超える傷欠陥が存在すると判定されたものはＢ−ＯＫとする。
【００５８】
ガラス基板１０を−Ｘ方向に移動させながらクレータ検出光学ユニット３００と傷欠陥検出光学ユニット３２０とで検出を行うときには、Ｓ６０１の検出信号がＳ６０２乃至Ｓ６０４の検出信号よりも遅れて信号処理部２２０に入力される。この場合は、信号処理部２２０の内部のメモリに傷欠陥検出光学ユニット３２０からの検出信号を記憶させておき、ガラス基板上の対応する箇所のクレータ検出光学ユニット３００による検出信号が入力された時点でＳ６０２乃至Ｓ６０４の判定処理を行うようにする。
【００５９】
ここで、異物欠陥や傷欠陥を判定してＯＫ or ＮＧとする基準（大きさ、強度、表裏等）は設定変更可能とし、グレード分け（優、良、可等）も可能とする。
【００６０】
また、基板の用途や基板生産方法によって、避けたい欠陥を識別の上位に持ってくることもある。
【００６１】
本実施例によれば、クレータ検出光学ユニット３００で検出したクレータ欠陥と傷欠陥検出光学ユニット３２０で検出した傷や異物などの欠陥の位置座標をつき合わせて、
【符号の説明】
【００６２】
１０…ガラス基板 １００…ガラス基板欠陥検査システム １２０，１３０，１５０，１６０，２５０…搬送ステージ １４０〜１４３…光学式検査装置 ２００…欠陥検出部 ２１０…光源制御ユニット ２２０…信号処理部 ２３０…ステージ制御部 ２４０…ＣＰＵ ３００…クレータ検出光学ユニット ３０１…ＬＥＤ光源 ３２０…傷欠陥検出光学ユニット ３２１０…投光部 ３２２０…第１の受光系 ３２３０…第２の受光系
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示用パネル等の製造に用いられるガラス基板の異物や欠陥を検出する基板検査方法及びその装置並びにガラス基板欠陥検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
表示用パネルとして用いられるＴＦＴ（Thin Film Transistor） 基板やカラーフィルタ基板、有機ＥＬ（Electro Luminescence）基板の製造では、フォトリソグラフィー技術により基板上にパターンを成形する工程を含む。その際、ガラス基板に異物の付着や傷等の欠陥があると、パターンが良好に形成されず、パターンの不良が生じ歩留まりが低下する原因となる。このため、従来、欠陥検査装置を用いて異物・欠陥等を検出する検査が行われている。
【０００３】
光学的に透明な試料(基板)上の異物や欠陥を検出する方法として、特許文献１には、レーザを検査体表面に照射し表面の散乱光を検出する光学系と、検査体の裏面からレーザを照射して、検査体を透過した光による散乱光を検出する方法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ガラス基板の裏面から間欠スリットを透過した光を照射して、ガラス基板を透過した光をＣＣＤイメージセンサで検出して、クレータと呼ばれるガラス基板上のなだらかな円形上の突起物の有無を検査することについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２４７３３号公報
【特許文献２】特開２００２−２８６６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、基板の裏面に斜め方向から光を照射し、基板を透過した光を基板の表面に焦点位置を合わせた検出系と、基板の内部に焦点位置を合わせた検出系とでそれぞれ検出して、基板の表面の傷や異物などの欠陥と基板の内部の欠陥とを検出する欠陥検査装置の構成が記載されている。
【０００７】
一般に、高精細な表示を行うＴＦＴ基板やカラーフィルタ基板、有機ＥＬ基板を処理する工程においては、表示ムラの発生を防ぐためにそれぞれの基板の局所的な厚さの変化をできるだけ小さく抑えることが重要になる。そのためには、基板の表面や内部の欠陥検査のほかに、基板の厚さが局所的に変化している欠陥(局所的に薄くなっている箇所又は局所的に厚くなっている箇所。以下、これをクレータ欠陥という)を検出することが求められる。
【０００８】
しかし、特許文献1には、このような基板の厚さが局所的に変化している欠陥（クレータ欠陥）を検出することについては、配慮されていない。
【０００９】
一方、特許文献２には、基板の厚さが局所的に変化している欠陥（クレータ欠陥）を検出することについては記載されているが、ガラス基板表面の傷や、ガラス基板内部の泡、異物などの欠陥を検出することについては記載されていない。
【００１０】
本発明は、従来の技術の課題を解決して、異物や傷等の欠陥だけでなく基板の厚さが局所的に変化している欠陥まで検出・識別することを可能にするガラスの基板欠陥検査方法及びその装置並びにガラス基板欠陥検査システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するために、本発明では、レーザを斜方照明して異物や傷からの散乱光を検出する暗視野検出による検査方法だけでなく、ＬＥＤ照明を使用した明視野検出を採用することで、表面の異物・欠陥だけでなくクレータと呼ばれる基板の局所的な厚さの変化による欠陥まで検出することを可能にした。
【００１２】
すなわち、上記した目的を達成するために、本発明では、ガラス基板検査装置を、ガラス基板を透過した光を検出する第１の欠陥検出光学系と、ガラス基板を透過した光によりガラス基板の表面又は内部で発生した散乱光を検出する第２の欠陥検出光学系と、第１の検出光学系で検出した信号と第２の検出光学系で検出した信号とを処理する信号処理手段とを備えて構成し、第１の欠陥検出光学系は、ガラス基板の裏面に照明光を照射する第１の照明光照射手段と、この第１の照明光照射手段により照明光が照射されたガラス基板を透過した光を集光し結像させてガラス基板の表面の像を検出する第１の検出光学系手段とを有し、第２の欠陥検出光学系は、ガラス基板の裏面に照明光を斜め方向から照射する第２の照明光照射手段と、この第２の照明光照射手段により照明光が照射されたガラス基板から発生した散乱光を集光し結像させてガラス基板の表面の像を検出する第２の検出光学系手段とを有し、信号処理手段は、第１の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することによりガラス基板の局所的な厚さの変化に起因する欠陥を検出し、第２の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することによりガラス基板の欠陥を検出するように構成した。
【００１３】
また、上記した目的を達成するために、本発明では、ガラス基板の検査方法を、第１の欠陥検出光学系でガラス基板を透過した第１の光を検出し、第２の欠陥検出光学系でガラス基板を透過した第２の光によりガラス基板の表面又は内部で発生した散乱光を検出し、第１の検出光学系で検出した信号と前記第２の検出光学系で検出した信号とを処理して前記ガラス基板を検査することにより行い、第１の欠陥検出光学系でガラス基板を透過した第１の光を検出することを、ガラス基板の裏面に第１の照明光を照射し、この第１の照明光が照射されたガラス基板を透過した光を集光し結像させてガラス基板の表面の像を検出することにより行い、第２の欠陥検出光学系でガラス基板を透過した第２の光によりガラス基板の表面又は内部で発生した散乱光を検出することを、ガラス基板の裏面に第２の照明光を斜め方向から照射し、この第２の照明光が照射されたガラス基板から発生した散乱光を集光し結像させてガラス基板の表面の像を検出することにより行い、第１の検出光学系で検出した信号と第２の検出光学系で検出した信号とを処理してガラス基板を検査することを、第１の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することによりガラス基板の局所的な厚さの変化に起因する欠陥を検出し、第２の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することによりガラス基板の欠陥を検出することにより行うようにした。
【００１４】
更に、上記した目的を達成するために、本発明では、ガラス基板欠陥検査システムを、搬送ラインと、ガラス基板を搭載するガラス基板搭載手段と、該ガラス基板搭載手段を前記搬送ラインに沿って搬送する搬送手段と、該搬送ラインの複数の箇所に設置したガラス基板欠陥検査手段とを備えて構成し、搬送ラインの複数の箇所に設置したガラス基板欠陥検査手段はそれぞれガラス基板の異なる領域を検査するように設置され、ガラス基板欠陥検査手段はそれぞれ、ガラス基板に第１の照明光を照射する第１の照明部と、この第１の照明部により照明されたガラス基板を透過した光を検出する第１の検出光学系部とを有する第１の欠陥検出光学ユニットと、ガラス基板に第２の照明光を照射する第２の照明部と、この第２の照明部により照明されたガラス基板を透過した光を検出する第２の検出光学系部とを有する第２の欠陥検出光学ユニットと、第１の検出光学系で検出した信号を処理してガラス基板の局所的な厚さの変化に起因する欠陥を検出し、第２の検出光学系部で検出した信号を処理して前記ガラス基板の表面及び内部の欠陥を検出する信号処理ユニットとを備えて構成した。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、検査体の表面の異物・欠陥だけでなく基板の厚さが局所的に変化している欠陥(クレータ欠陥)まで検出することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】ガラス基板欠陥検査システムの平面図である。
【図１Ｂ】ガラス基板欠陥検査システムの正面図である。
【図２】光学式検査装置の正面図である。
【図３】光学式検査装置における欠陥検査の処理の流れを示すフロー図である。
【図４Ａ】傷欠陥の像がＣＣＤイメージセンサの画素上に投影された状態とそのときのＣＣＤイメージセンサの出力波形を示した図である。
【図４Ｂ】異物欠陥の像がＣＣＤイメージセンサの画素上に投影された状態とそのときのＣＣＤイメージセンサの出力波形を示した図である。
【図４Ｃ】汚れの像がＣＣＤイメージセンサの画素上に投影された状態とそのときのＣＣＤイメージセンサの出力波形を示した図である。
【図４Ｄ】クレータの像がＣＣＤイメージセンサの画素上に投影された状態とそのときのＣＣＤイメージセンサの出力波形を示した図である。
【図５】異物・欠陥を識別する処理の流れを示すフロー図である。
【図６】ガラス基板をグレード別に分類する処理の流れを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の一実施例を、図を用いて説明する。
図１Ａ及び図１Ｂに、本発明の一実施例に係るガラス基板欠陥検査システムの構成を示す。
【００１８】
図１Ａは、本発明の一実施例によるガラス基板欠陥検査システム１００の全体構成を示す平面図である。図１Ｂは、ガラス基板欠陥検査システム１００の正面図である。
【００１９】
図１Ａで、１１０は搬送ライン、１１２はガイドレール、１２０は第１の搬送ステージ、１３０は第２の搬送ステージ、１４０〜１４３は光学式検査装置、１８０は全体制御部、１９０はエア供給源である。１０は検査対象のガラス基板である。
【００２０】
図１Ｂに示したガラス基板欠陥検査システム１００の正面図において、第１の搬送ステージ１２０はリニアモータ１２１で駆動され、ガイドレール１１２に沿って移動する。これにより、第１の搬送ステージ１２０に搭載されたガラス基板１０は、搬送ライン１１０のエア浮上面１１１に沿って搬送される。１３１（１５１）は第２（３）の搬送ステージ１３０（１５０）を駆動するリニアモータ、１６１は第４の搬送ステージ１６０を駆動するリニアモータ、１７１は第５の搬送ステージ１７０を駆動するリニアモータである。
【００２１】
検査対象のガラス基板１０は、大型化していると共に種類によってサイズが異なり、この多様なサイズのガラス基板を１つのガラス基板欠陥検査システム１００で検査することになる。このようなサイズが異なる大形のガラス基板１０の全面を１台の光学式検査装置で検査するには光学式検査装置を一番大きなサイズのガラス基板に合わせなければならず、大型化すると共にスループットが低下してしまう。
【００２２】
そこで、本発明に係る図１Ａ及び図１Ｂに示したインライン形のガラス基板欠陥検査システム１００においては、ガラス基板１０の検査領域を複数に分割して、多用なガラス基板のサイズに対応できるようにし、分割したそれぞれの領域を搬送ラインに沿って設置した複数の光学式検査装置１４０〜１４３で順次検査するように構成されている。
【００２３】
このように、複数の光学式検査装置１４０〜１４３を搬送ライン１１０に沿って配置した構成において、ラインのスループットを上げるには、各検査装置１４０〜１４３の待ち時間をできるだけ少なくすることが重要になる。本実施例においては、各検査装置１４０〜１４３間に複数の基板搬送ステージ１２０，１３０，１５０，１６０，１７０…を配置して、それぞれの搬送ステージで搬送する基板を交互に検査するようにして、各検査装置１４０〜１４３の待ち時間をできるだけ少なくするようにした。
【００２４】
即ち、本実施例においては、図１Ａ及び図１Ｂに示した構成において、検査対象のガラス基板１０を第１の搬送ステージ１２０又は第２の搬送ステージ１３０でインライン搬送部１１０のエア浮上面１１１に沿って搬送し、光学式検査部１４０において表面の傷や欠陥を検出する。光学式検査部１４０で所定の領域の検査を終えたガラス基板１０は、隣接する光学式検査部１４１との間の第１の基板受渡部２１１で、第１の搬送ステージ１２０又は第２の搬送ステージ１３０から第３の搬送ステージ１５０又は１６０に図示していない基板受渡手段を用いて受け渡すように構成した。２１０及び２１２も基板受渡部を示す。
【００２５】
図２に本実施例による光学式検査装置１４０の構成を示す。光学式検査装置１４０は、欠陥検出部２００と光源制御部２１０、信号処理部２２０、ステージ制御部２３０、及び欠陥検出部２００と光源制御部２１０、信号処理部２２０、ステージ制御部２３０とを制御するＣＰＵ２４０を備えて構成される。欠陥検出部２００は、クレータ検出光学ユニット３００と傷欠陥検出光学ユニット３２０の２つの光学ユニットを備えている。
【００２６】
クレータ検出光学ユニット３００は、明視野検出光学系を採用し、検査対象のガラス基板１０の裏面側から照明光を照射するＬＥＤ光源３０１と、ガラス基板１０を透過した照明光を集光する集光レンス”３１１、集光レンス”３１１で集光されたガラス基板１０の透過光を結像させる結像レンズ３１２、および結像レンズ３１２で形成されたガラス基板１０を透過した光によるガラス基板１０の表面の像のうち照明領域の中央部分の線状の領域の像を検出するＣＣＤなどの１次元のイメージセンサ（ラインセンサ）３１３を備えて構成されている。このような構成で、ＬＥＤ光源３０１から発光された光を下方からガラス基板１０に照射し、レンス”３１１により散乱光を集光し１次元のＣＣＤイメージセンサ３１３（図２の構成では、紙面に垂直な方向：Ｙ方向に１次元の検出画素が配列されている）でクレータ欠陥を検出する。
【００２７】
傷欠陥検出光学ユニット３２０は、暗視野検出光学系を採用し、投光部３２１０と第１の受光系３２２０、第２の受光系３２３０を備えている。傷欠陥検出光学ユニット３２０は、実際には図２に対して検出系の光軸を中心として９０°回転させた向きに設置されているが、説明を簡略にするために、図２のように表示した。
【００２８】
投光部３２１０はガラス基板１０の裏面側に配置され、レーザ光源３２１１ 、及び集光レンズ３２１２、収束レンズ３２１３、ミラー３２１４を含んで構成されている。レーザ光源３２１１は、検査光となるレーザを発生する。集光レンズ３２１２は、レーザ光源３２１１から発生された検査光を集光する。収束レンズ３２１３は、集光レンズ３２１２で集光された検査光を集束させる。ミラー３２１４は、集光レンズ３２１２を透過した検査光を反射することにより検査光の光路を折り曲げて基板１０の裏面に斜めに照射する。このとき、ガラス基板１０の照明光の照射領域は、照明光の入射方向(Ｙ方向)に沿って長い領域になる。
【００２９】
尚、図２に示した投光部３２１０の構成では、ミラー３２１４でレーザ光源３２１１から発射された検査光の光路を折り曲げてガラス基板１０の裏面に斜め方向から照射する構成を説明したが、ミラー３２１４を廃止し、レーザ光源３２１１と集光レンズ３２１２、集束レンズ３２１３を斜めに配置して、レーザ光源３２１１から斜め方向に発射された検査光をガラス基板１０の裏面に斜め方向から照射する構成にしても良い。
【００３０】
第１の受光系３２２０は、集光レンズ３２２１、結像レンズ３２２２、遮光板３２２３ 、ビームスプリッタ３２２４、及びＣＣＤラインセンサ３２２５を含んで構成されている。一方、第２の受光系３２３０は、集光レンズ３２２１、結像レンズ３２２２、遮光板３２２３、ビームスプリッタ３２２４、及びＣＣＤラインセンサ３２３２を含んで構成されている。即ち、本実施の形態では、集光レンズ３２２１、結像レンズ３２２２、遮光板３２２３及びビームスプリッタ３２２４を、第１の受光系３２２０と第２の受光系３２３０とで共用している。上記した構成において、第１の受光系３２２０は基板１０の表面の欠陥を検出し、第２の受光系３２３０は基板１０の内部の欠陥を検出する。
【００３１】
集光レンズ３２２１は、基板１０の表面及び内部で発生した散乱光を集光する。このとき、遮光板３２２３は、基板１０を透過した検査光（直接光）が集光レンズ３２２１へ入射しない様に集光レンズ３２２１の手前で遮断する。結像レンズ３２２２は、集光レンズ３２２１で集光された基板１０の表面及び内部からの散乱光を１次元のＣＣＤイメージセンサ３２２５又は３２３２の受光面の位置に結像させる。ビームスプリッタ３２２４は、結像レンズ３２２２を通過して入射した光を２つに分割し、この分割した光をそれぞれ異なる方向に出射する。即ち、分割した光の一方を１次元のＣＣＤイメージセンサ３２２５の側に出射し、他方を１次元のＣＣＤイメージセンサ３２３２の側へ出射する。
【００３２】
第１の受光系３２２０のＣＣＤイメージセンサ３２２５は、ビームスプリッタ３２２４で分割された光のうちの一方の光を受光し、受光した散乱光の強度に応じた検出信号を信号処理部２２０へ出力する。ここで、ＣＣＤイメージセンサ３２２５は、その受光面が基板１０の表面に対して集光レンズ３２２１と結像レンズ３２２２とで構成される光学系の像面となる位置に配置されている。即ち、第１の受光系は、基板１の表面に焦点が合っている。
【００３３】
一方、第２の受光系３２３０の１次元のＣＣＤイメージセンサ３２３２は、ビームスプリッタ３２２４で分割された光のうち他方の光を受光し、受光した散乱光の強度に応じた検出信号を信号変換回路５０へ出力する。ここで、ＣＣＤイメージセンサ３２３２は、ビームスプリッタ３２２４からの距離がＣＣＤイメージセンサ３２２５とは異なる様に構成されている。すなわち、ＣＣＤイメージセンサ３２３２の受光面は、基板１０の表面ではなく、基板１０の内部の所定の深さの面に対して像面となるように配置されている。即ち、第２の受光系は、基板１の内部に焦点が合っている。これにより、表面の欠陥だけでなく内部の欠陥も検査可能となる。
【００３４】
次に、上記した構成の光学式検査装置１４０で基板１０を検査する手順を図３を用いて説明する。
先ず、基板１０をエア浮上させた状態でチャック２５１と２５２とで保持しているステージ２５０(図１の第１の搬送ステージ１２０に相当)は、図示していないテーブル駆動手段により駆動されて光学式検査装置１４０の位置まで移動する（Ｓ３０１）。次に、欠陥検出系１４０の位置で、ステージ制御部２３０で制御されたモータ２５３で回転駆動されるボールネジ２５４によりステージ２５０はリニアガイド２５５に沿ってＸ方向に一定の速度で移動する（Ｓ３０２）。
【００３５】
ステージ２５０をＸ方向に一定の速度で移動させながら、クレータ検出光学ユニット３００のＬＥＤ光源３０１から基板１０の裏面に光を照射し、基板１０を透過した光のうち集光レンズ３１１で集光され集束レンズ３１２を透過して収束された光を検出器３１３で検出する（Ｓ３０３）。検出器３１３で検出した信号は、信号処理部２２０へ送られて処理され、基板１０の厚みの変化による基板１０の表面の凹面形状又は凸面形状に伴う検出器３０４の受光量の変化から基板１０のクレータ欠陥が検出される（Ｓ３０４）。
【００３６】
ステージ２５０を更にＸ方向に一定の速度で移動させると、ガラス基板１０は傷欠陥検出光学ユニット３２０の位置に到達し、ガラス基板１０の裏面が投光部３２１０により光が照射される。投光部３２１０により照射されてガラス基板１０を透過した光のうち直接光は遮光板３２２３で遮光される。ガラス基板１０の表面に傷やごみ又は基板中に気泡や異物などの欠陥が有る場合には、投光部３２１０により照射された光により散乱光が発生する。この散乱光は、遮光板３２２３で遮光される投光部３２１０からの直接光とは異なる方向にも発生し、その一部が集光レンズ３２２１により集光される。
【００３７】
集光レンズ３２２１で集光されたガラス基板１０からの散乱光の一部は、結像レンズ３２２２を透過してビームスプリッタ３２２４に入射し第１の受光系を形成するＣＣＤイメージセンサ３２２５に到達する（Ｓ３０５）。ガラス基板１０からの散乱光のうち残りの部分は、結像レンズ３２２２を透過してビームスプリッタ３２２４に入射して第２の受光系を形成するＣＣＤイメージセンサ３２３２に到達する（Ｓ３０５）。ここで、前記したように、ＣＣＤイメージセンサ３２２５は、結像レンズ３２２２によりガラス基板１０の表面の像が形成される結像面にＣＣＤイメージセンサ３２２５の受光面が一致するように位置が調整されている。一方、ＣＣＤイメージセンサ３２３２は、結像レンズ３２２２によりガラス基板１０の内部の像が形成される結像面にＣＣＤイメージセンサ３２２５の受光面が一致するように位置が調整されている。
【００３８】
ＣＣＤイメージセンサ３２２５によりガラス基板１０の表面からの散乱光による像を検出した信号と、ＣＣＤイメージセンサ３２３２によりガラス基板１０の内部からの散乱光による像を検出した信号とは信号処理部２２０に送られて処理され（Ｓ３０６）、ＣＣＤイメージセンサ３２２５からの信号により、基板表面の傷欠陥や異物欠陥が検出される。一方、ＣＣＤイメージセンサ３２３２からの信号により、基板内部の気泡や異物欠陥が検出される。
【００３９】
クレータ検出光学ユニット３００と傷欠陥検出光学ユニット３２０とは位置が固定されており、互いの間隔が一定であるので、ステージ制御部２３０から得られるステージ２５０の位置情報を用いて、クレータ検出光学ユニット３００で検出された基板１０のクレータ欠陥の情報と傷欠陥検出光学ユニット３２０で検出された基板表面の傷欠陥や異物欠陥および基板内部の気泡や異物欠陥の情報とをマージすることにより、ガラス基板１０の欠陥が検出される（Ｓ３０７）。
【００４０】
ガラス基板１０をＸ方向に移動させてガラス基板１０上の検査領域が傷欠陥検出光学ユニット３２０の検出視野から外れた位置でステージ制御部２３０はＸ方向駆動モータ２５３の駆動を停止し、ガラス基板１０の分割された所定の領域を全面検査したかをチェックする（Ｓ３０８）。所定領域の全面の検査が終了していないときには、図示していないＹ方向駆動モータを駆動してガラス基板１０のＹ方向の位置を傷欠陥検出光学ユニット３２０の検出の１視野分ずらす（Ｓ３０９）。
【００４１】
この状態でステージ制御部２３０はＸ方向駆動モータ２５３を逆方向に駆動して、ガラス基板１０を−Ｘ方向に一定の速度で駆動し、傷欠陥検出光学ユニット３２０とクレータ検出光学ユニット３００とでガラス基板１０の１視野分ずれた領域の検査を行う（Ｓ３０２〜Ｓ３０７：但し、ガラス基板１０を−Ｘ方向に移動させながら検査を行う場合には、Ｓ３０５〜Ｓ３０７をＳ３０３〜Ｓ３０４よりも先に実行する）。この走査を繰返すことにより、クレータ検出光学ユニット３００と傷欠陥検出光学ユニット３２０とでガラス基板１０の所定の領域の検査を行う。所定の領域全面の検査が完了すると、ガラス基板１０は、次の光学式検査装置１４１の位置に搬送される（Ｓ３１０）。
【００４２】
ここで、信号処理部２２０で検出する各種欠陥の例を図４Ａ〜図４Ｄに示す。
図４Ａは傷欠陥４０１の例を示している。傷欠陥４０１の像は、傷欠陥検出光学ユニット３２０の第１の受光系３２２０のＣＣＤイメージセンサ３２２５の画素４００上に投影され、４０２のような検出信号波形が得られる。信号処理部２２０では、この検出信号波形４０２を処理して、ガラス基板１０をＸ方向に走査したときのＣＣＤ画素の連続性（図４ＡのＬの長さ）と長さ扁平率(Ｌ／Ｗ)により傷欠陥を判定する。太線で示した信号レベル４０３は、ＣＣＤイメージセンサの各画素の出力のゼロレベルを示している。
【００４３】
図４Ｂは、異物欠陥４１０の例を示す。異物欠陥４１０は、傷欠陥検出光学ユニット３２０の第１の受光系３２２０のＣＣＤイメージセンサ３２２５の画素４００上に投影され、４１１のような検出信号波形が得られる。信号処理部２２０では、この検出信号波形４１１を処理して、信号のボトムピークレベルＳ（図４Ｂでは極小値レベル）が欠陥検出の最低レベル（欠陥検出しきい値レベル）の信号ＳＬより大きく傷欠陥４０１を判定する信号レベルＳＨより値の小さいものを異物欠陥として判定する。
【００４４】
図４Ｃに汚れ欠陥４２０の例を示す。汚れ欠陥４２０は傷欠陥検出光学ユニット３２０の第１の受光系３２２０のＣＣＤイメージセンサ３２２５の画素４００上に投影され、４２１のような検出信号波形が得られる。信号処理部２２０では、この検出信号波形４２１を処理して、ＣＣＤイメージセンサ３２２５でガラス基板１０を走査して得られたガラス基板１０の画像上でＬ×Ｗに相当する領域が一定面積以上を占めたものを汚れ欠陥とする。
【００４５】
図４Ｄにクレータ欠陥４３０の例を示す。クレータ欠陥４３０はクレータ検出光学ユニット３００で検出する欠陥である。クレータ欠陥４３０は他の部分と比べて膜厚が薄く(厚く)変化している部分であり、クレータ欠陥４３０の周縁部でガラス基板１０の厚さが変化する傾斜面を透過した光の光路が、厚さの変化が無いガラス基板を透過した光の光路に対して変化するために、欠陥を通過した光は減光し、例えば波形４３１のような、ＣＣＤイメージセンサ３２２５の画素４００の長い領域Ｌ２に亘る信号が検出される。また、一般に、傷欠陥４０１、異物欠陥４１０、汚れ欠陥４２０等と比べると、面積が大きいという特徴があり、長い間信号を出力する。
【００４６】
図５に、本実施例による傷欠陥検出光学ユニットで検出した信号を受けて信号処理部２２０で処理する欠陥分類のフロー図を示す。
【００４７】
先ず、第１の受光系３２２０のＣＣＤイメージセンサ３２２５と、第２の受光系３２３０のＣＣＤイメージセンサ３２３２からの検出信号を入力し（Ｓ５０１）、ガラス基板１０をＸ方向に連続的に移動させながらＣＣＤイメージセンサ３２２５又は３２３２で撮像して得た画像上で、基準信号レベルＬＨよりも高い信号レベルの部分のＸ方向の長さに対応する寸法Ｌを抽出し、この抽出した寸法Ｌが予め設定しておいたＬの基準寸法に対する大小を判定する（Ｓ５０２）。その結果、寸法Ｌが基準寸法よりも大きいときには次のステップに進む。
【００４８】
次のステップにおいては、ＣＣＤイメージセンサ３２２５又は３２３２の出力信号波形から、欠陥の幅に相当する寸法Ｗを抽出し、先に求めた寸法Ｌと比較してＬ／Ｗの値が予め設定しておいた基準値との大小を比較する（Ｓ５０３）。その結果、Ｌ／Ｗの値が予め設定しておいたＬ／Ｗの基準値よりも大きいときには傷欠陥と判定する（Ｓ５０４）。
【００４９】
一方、Ｌ／Ｗの値が予め設定しておいた基準値よりも小さいときには、次のステップに進み、ＬとＷとを掛け合わせて欠陥を含む領域の面積を求め、それを予め設定しておいた面積の基準値と比較する（Ｓ５０５）。その結果、ＬとＷとを掛け合わせた値が予め設定しておいた面積の基準値よりも大きい場合には汚れ欠陥と判定する（Ｓ５０６）。
【００５０】
ＬとＷとを掛け合わせた値が予め設定しておいた面積の基準値よりも小さい場合、およびＳ５０２のステップでＬが基準値よりも大きくないと判定された場合には、次のステップに進んで、検出信号のボトムピークレベルＳを欠陥検出の最低レベル（欠陥検出しきい値レベル）の信号ＳＬ、傷欠陥４０１を判定する信号レベルＳＨと比較する（Ｓ５０７）。
【００５１】
その結果、検出信号のボトムピークレベルＳが欠陥検出の最低レベルの信号ＳＬよりも大きく、傷欠陥４０１を判定する信号レベルＳＨよりも小さい場合には、異物欠陥として判定する（Ｓ５０８）。
【００５２】
Ｓ５０７における比較の結果、検出信号のボトムピークレベルＳが欠陥検出の最低レベルの信号ＳＬよりも小さい、又は傷欠陥４０１を判定する信号レベルＳＨよりも大きいと判定されたときには、次に、検出信号のボトムピークレベルＳが欠陥検出の最低レベルの信号ＳＬよりも小さいか否かを判定し（Ｓ５０９）、検出信号のボトムピークレベルＳが欠陥検出の最低レベルの信号ＳＬよりも小さいと判定された場合には、正常と判定する（Ｓ５１０）。一方、検出信号のボトムピークレベルＳが欠陥検出の最低レベルの信号ＳＬよりも大きいと判定された場合には、検出信号のボトムピークレベルＳが傷欠陥４０１を判定する信号レベルＳＨよりも大きいことになり、上記に分類した傷欠陥、汚れ欠陥、異物欠陥の何れにも該当せず、その他の欠陥として判定する（Ｓ５１１）。
【００５３】
上記した欠陥分類のステップでは、第１の受光系３２２０のＣＣＤイメージセンサ３２２５からの検出信号と、第２の受光系３２３０のＣＣＤイメージセンサ３２３２からの検出信号とを分離せずに説明したが、何れのセンサからの出力信号を処理して得られた結果であるかを判別することにより、分類した欠陥がガラス基板の表面の欠陥であるのか、又はガラス基板中の欠陥であるのかを判別することができる。
【００５４】
本装置では、上記２つの光学系ユニット、即ちクレータ検出光学ユニット３００と傷欠陥検出光学ユニット３２０とで検出したデータを統合し処理することで、ガラス基板１０を欠陥に応じたグレードに分類することを可能とする。
【００５５】
図６にガラス基板を検出した欠陥に応じたグレードに分類する処理フローの一例を示す。
まず、クレータ検出光学ユニット３００で得られる情報に基づきクレータ欠陥の有無を判定する(Ｓ６０１)。クレータ欠陥が有ると判定された場合は、検査対象の基板をＮＧ品として製造ラインから取り除く。次に、クレータ欠陥が有ると判定されなかったものは異物などの点欠陥の有無を判定する(Ｓ６０２)。
【００５６】
異物などの点欠陥が基準以上存在すると判定された場合には、検査対象基板をＮＧ品として製造ラインから取り除く。異物などの点欠陥の判定で合格となったものは、次に汚れ欠陥の判定に回る(Ｓ６０３)。基準異常の大きさの汚れ欠陥があると判定された基板は、ＮＧ品として製造ラインから取り除く。
【００５７】
最後に傷欠陥の判定を行い(Ｓ６０４)、基準を超える傷欠陥がないと判定されて全ての欠陥判定をクリアしたものはＡ−ＯＫとする。また、基準を超える傷欠陥が存在すると判定されたものはＢ−ＯＫとする。
【００５８】
ガラス基板１０を−Ｘ方向に移動させながらクレータ検出光学ユニット３００と傷欠陥検出光学ユニット３２０とで検出を行うときには、Ｓ６０１の検出信号がＳ６０２乃至Ｓ６０４の検出信号よりも遅れて信号処理部２２０に入力される。この場合は、信号処理部２２０の内部のメモリに傷欠陥検出光学ユニット３２０からの検出信号を記憶させておき、ガラス基板上の対応する箇所のクレータ検出光学ユニット３００による検出信号が入力された時点でＳ６０２乃至Ｓ６０４の判定処理を行うようにする。
【００５９】
ここで、異物欠陥や傷欠陥を判定してＯＫ or ＮＧとする基準（大きさ、強度、表裏等）は設定変更可能とし、グレード分け（優、良、可等）も可能とする。
【００６０】
また、基板の用途や基板生産方法によって、避けたい欠陥を識別の上位に持ってくることもある。
【００６１】
本実施例によれば、クレータ検出光学ユニット３００で検出したクレータ欠陥と傷欠陥検出光学ユニット３２０で検出した傷や異物などの欠陥の位置座標をつき合わせて、
【符号の説明】
【００６２】
１０…ガラス基板 １００…ガラス基板欠陥検査システム １２０，１３０，１５０，１６０，２５０…搬送ステージ １４０〜１４３…光学式検査装置 ２００…欠陥検出部 ２１０…光源制御ユニット ２２０…信号処理部 ２３０…ステージ制御部 ２４０…ＣＰＵ ３００…クレータ検出光学ユニット ３０１…ＬＥＤ光源 ３２０…傷欠陥検出光学ユニット ３２１０…投光部 ３２２０…第１の受光系 ３２３０…第２の受光系
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板を透過した光を検出する第１の欠陥検出光学系と、前記ガラス基板を透過した光により前記ガラス基板の表面又は内部で発生した散乱光を検出する第２の欠陥検出光学系と、前記第１の検出光学系で検出した信号と前記第２の検出光学系で検出した信号とを処理する信号処理手段とを備えたガラス基板検査装置であって、
前記第１の欠陥検出光学系は、前記ガラス基板の裏面に照明光を照射する第１の照明光照射手段と、該第１の照明光照射手段により照明光が照射された前記ガラス基板を透過した光を集光し結像させて前記ガラス基板の表面の像を検出する第１の検出光学系手段とを有し、
前記第２の欠陥検出光学系は、前記ガラス基板の裏面に照明光を斜め方向から照射する第２の照明光照射手段と、該第２の照明光照射手段により照明光が照射された前記ガラス基板から発生した散乱光を集光し結像させて前記ガラス基板の表面の像を検出する第２の検出光学系手段とを有し、
前記信号処理手段は、前記第１の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することにより前記ガラス基板の局所的な厚さの変化に起因する欠陥を検出し、前記第２の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することにより前記ガラス基板の欠陥を検出することを特徴とするガラス基板欠陥検査装置。
【請求項２】
前記第１の欠陥検出光学系の第１の検出光学系手段は、前記第１の照明光照射手段により照射されて前記ガラス基板を透過して集光された光による前記ガラス基板の表面の像を第１のイメージセンサ上に結像させて該第１のイメージセンサで検出することを特徴とする請求項１記載のガラス基板欠陥検査装置。
【請求項３】
前記第２の欠陥検出光学系の第２の検出光学系手段は、前記第１の照明光照射手段により照明光が照射された前記ガラス基板を透過した光を集光する集光レンズと、該集光レンズで集光された光の像を形成する結像レンズと、該結像レンズを透過した光の光路を２つに分岐する光路分岐手段と、該光路分岐手段で分岐された一方の光による前記ガラス基板の表面の像の結像位置に配置した第２のイメージセンサと、前記光路分岐手段で分岐された他方の光による前記ガラス基板の内部の像の結像位置に配置した第３のイメージセンサとを有することを特徴とする請求項１記載のガラス基板欠陥検査装置。
【請求項４】
第１の欠陥検出光学系でガラス基板を透過した第１の光を検出し、第２の欠陥検出光学系で前記ガラス基板を透過した第２の光により前記ガラス基板の表面又は内部で発生した散乱光を検出し、前記第１の検出光学系で検出した信号と前記第２の検出光学系で検出した信号とを処理して前記ガラス基板を検査するガラス基板の検査方法であって、
前記第１の欠陥検出光学系でガラス基板を透過した第１の光を検出することを、前記ガラス基板の裏面に第１の照明光を照射し、該第１の照明光が照射された前記ガラス基板を透過した光を集光し結像させて前記ガラス基板の表面の像を検出することにより行い、
前記第２の欠陥検出光学系で前記ガラス基板を透過した第２の光により前記ガラス基板の表面又は内部で発生した散乱光を検出することを、前記ガラス基板の裏面に第２の照明光を斜め方向から照射し、該第２の照明光が照射された前記ガラス基板から発生した散乱光を集光し結像させて前記ガラス基板の表面の像を検出することにより行い、
前記第１の検出光学系で検出した信号と前記第２の検出光学系で検出した信号とを処理して前記ガラス基板を検査することを、前記第１の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することにより前記ガラス基板の局所的な厚さの変化に起因する欠陥を検出し、前記第２の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することにより前記ガラス基板の欠陥を検出することにより行うことを特徴とするガラス基板欠陥検査方法。
【請求項５】
前記第１の照明光が照射された前記ガラス基板の表面の像を検出することを、前記第１の照明光が照射されて前記ガラス基板を透過した光のうち集光された光による前記ガラス基板の表面の像を第１のイメージセンサ上に結像させて該第１のイメージセンサで検出することを特徴とする請求項４記載のガラス基板欠陥検査方法。
【請求項６】
前記第２の照明光が照射された前記ガラス基板から発生した散乱光を集光し結像させて前記ガラス基板の表面の像を検出することを、前記第２の照明光が照射されて前記ガラス基板を透過した光を集光レンズで集光し、該集光された光を結像レンズを透過させ、該結像レンズを透過した光の光路を２つに分岐し、該分岐した一方の光路の光の前記結像レンズによる前記ガラス基板の表面の像を第２のイメージセンサ上に結像して該第２のイメージセンサで検出し、前記分岐した他方の光による前記ガラス基板の内部の像を第３のイメージセンサ上に結像して該第３のイメージセンサで検出することを特徴とする請求項４記載のガラス基板欠陥検査方法。
【請求項７】
搬送ラインと、ガラス基板を搭載するガラス基板搭載手段と、該ガラス基板搭載手段を前記搬送ラインに沿って搬送する搬送手段と、該搬送ラインの複数の箇所に設置したガラス基板欠陥検査手段とを備えたガラス基板欠陥検査システムであって、
前記搬送ラインの複数の箇所に設置したガラス基板欠陥検査手段はそれぞれ前記ガラス基板の異なる領域を検査するように設置され、
前記ガラス基板欠陥検査手段はそれぞれ、
ガラス基板に第１の照明光を照射する第１の照明部と、該第１の照明部により照明された前記ガラス基板を透過した光を検出する第１の検出光学系部とを有する第１の欠陥検出光学ユニットと、
前記ガラス基板に第２の照明光を照射する第２の照明部と、該第２の照明部により照明された前記ガラス基板を透過した光を検出する第２の検出光学系部とを有する第２の欠陥検出光学ユニットと、
前記第１の検出光学系で検出した信号を処理して前記ガラス基板の局所的な厚さの変化に起因する欠陥を検出し、前記第２の検出光学系部で検出した信号を処理して前記ガラス基板の表面及び内部の欠陥を検出する信号処理ユニットと
を備えたことを特徴とするガラス基板欠陥検査システム。
【請求項８】
前記第１の欠陥検出光学ユニットの第１の検出光学系部は、前記第１の照明部により照射されて前記ガラス基板を透過して集光された光による前記ガラス基板の表面の像を第１のイメージセンサ上に結像させて該第１のイメージセンサで検出することを特徴とする請求項７記載のガラス基板欠陥検査システム。
【請求項９】
前記第２の欠陥検出光学ユニットの第２の検出光学系部は、前記第２の照明部により照明光が照射された前記ガラス基板から発生した散乱光を集光する集光レンズと、該集光レンズで集光された光の像を形成する結像レンズと、該結像レンズを透過した光の光路を２つに分岐する光路分岐部と、該光路分岐部で分岐された一方の光による前記ガラス基板の表面の像の結像位置に配置した第２のイメージセンサと、前記光路分岐部で分岐された他方の光による前記ガラス基板の内部の像の結像位置に配置した第３のイメージセンサとを有することを特徴とする請求項７記載のガラス基板欠陥検査システム。
【請求項１】
ガラス基板を透過した光を検出する第１の欠陥検出光学系と、前記ガラス基板を透過した光により前記ガラス基板の表面又は内部で発生した散乱光を検出する第２の欠陥検出光学系と、前記第１の検出光学系で検出した信号と前記第２の検出光学系で検出した信号とを処理する信号処理手段とを備えたガラス基板検査装置であって、
前記第１の欠陥検出光学系は、前記ガラス基板の裏面に照明光を照射する第１の照明光照射手段と、該第１の照明光照射手段により照明光が照射された前記ガラス基板を透過した光を集光し結像させて前記ガラス基板の表面の像を検出する第１の検出光学系手段とを有し、
前記第２の欠陥検出光学系は、前記ガラス基板の裏面に照明光を斜め方向から照射する第２の照明光照射手段と、該第２の照明光照射手段により照明光が照射された前記ガラス基板から発生した散乱光を集光し結像させて前記ガラス基板の表面の像を検出する第２の検出光学系手段とを有し、
前記信号処理手段は、前記第１の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することにより前記ガラス基板の局所的な厚さの変化に起因する欠陥を検出し、前記第２の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することにより前記ガラス基板の欠陥を検出することを特徴とするガラス基板欠陥検査装置。
【請求項２】
前記第１の欠陥検出光学系の第１の検出光学系手段は、前記第１の照明光照射手段により照射されて前記ガラス基板を透過して集光された光による前記ガラス基板の表面の像を第１のイメージセンサ上に結像させて該第１のイメージセンサで検出することを特徴とする請求項１記載のガラス基板欠陥検査装置。
【請求項３】
前記第２の欠陥検出光学系の第２の検出光学系手段は、前記第１の照明光照射手段により照明光が照射された前記ガラス基板を透過した光を集光する集光レンズと、該集光レンズで集光された光の像を形成する結像レンズと、該結像レンズを透過した光の光路を２つに分岐する光路分岐手段と、該光路分岐手段で分岐された一方の光による前記ガラス基板の表面の像の結像位置に配置した第２のイメージセンサと、前記光路分岐手段で分岐された他方の光による前記ガラス基板の内部の像の結像位置に配置した第３のイメージセンサとを有することを特徴とする請求項１記載のガラス基板欠陥検査装置。
【請求項４】
第１の欠陥検出光学系でガラス基板を透過した第１の光を検出し、第２の欠陥検出光学系で前記ガラス基板を透過した第２の光により前記ガラス基板の表面又は内部で発生した散乱光を検出し、前記第１の検出光学系で検出した信号と前記第２の検出光学系で検出した信号とを処理して前記ガラス基板を検査するガラス基板の検査方法であって、
前記第１の欠陥検出光学系でガラス基板を透過した第１の光を検出することを、前記ガラス基板の裏面に第１の照明光を照射し、該第１の照明光が照射された前記ガラス基板を透過した光を集光し結像させて前記ガラス基板の表面の像を検出することにより行い、
前記第２の欠陥検出光学系で前記ガラス基板を透過した第２の光により前記ガラス基板の表面又は内部で発生した散乱光を検出することを、前記ガラス基板の裏面に第２の照明光を斜め方向から照射し、該第２の照明光が照射された前記ガラス基板から発生した散乱光を集光し結像させて前記ガラス基板の表面の像を検出することにより行い、
前記第１の検出光学系で検出した信号と前記第２の検出光学系で検出した信号とを処理して前記ガラス基板を検査することを、前記第１の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することにより前記ガラス基板の局所的な厚さの変化に起因する欠陥を検出し、前記第２の検出光学系手段からの検出信号を入力して処理することにより前記ガラス基板の欠陥を検出することにより行うことを特徴とするガラス基板欠陥検査方法。
【請求項５】
前記第１の照明光が照射された前記ガラス基板の表面の像を検出することを、前記第１の照明光が照射されて前記ガラス基板を透過した光のうち集光された光による前記ガラス基板の表面の像を第１のイメージセンサ上に結像させて該第１のイメージセンサで検出することを特徴とする請求項４記載のガラス基板欠陥検査方法。
【請求項６】
前記第２の照明光が照射された前記ガラス基板から発生した散乱光を集光し結像させて前記ガラス基板の表面の像を検出することを、前記第２の照明光が照射されて前記ガラス基板を透過した光を集光レンズで集光し、該集光された光を結像レンズを透過させ、該結像レンズを透過した光の光路を２つに分岐し、該分岐した一方の光路の光の前記結像レンズによる前記ガラス基板の表面の像を第２のイメージセンサ上に結像して該第２のイメージセンサで検出し、前記分岐した他方の光による前記ガラス基板の内部の像を第３のイメージセンサ上に結像して該第３のイメージセンサで検出することを特徴とする請求項４記載のガラス基板欠陥検査方法。
【請求項７】
搬送ラインと、ガラス基板を搭載するガラス基板搭載手段と、該ガラス基板搭載手段を前記搬送ラインに沿って搬送する搬送手段と、該搬送ラインの複数の箇所に設置したガラス基板欠陥検査手段とを備えたガラス基板欠陥検査システムであって、
前記搬送ラインの複数の箇所に設置したガラス基板欠陥検査手段はそれぞれ前記ガラス基板の異なる領域を検査するように設置され、
前記ガラス基板欠陥検査手段はそれぞれ、
ガラス基板に第１の照明光を照射する第１の照明部と、該第１の照明部により照明された前記ガラス基板を透過した光を検出する第１の検出光学系部とを有する第１の欠陥検出光学ユニットと、
前記ガラス基板に第２の照明光を照射する第２の照明部と、該第２の照明部により照明された前記ガラス基板を透過した光を検出する第２の検出光学系部とを有する第２の欠陥検出光学ユニットと、
前記第１の検出光学系で検出した信号を処理して前記ガラス基板の局所的な厚さの変化に起因する欠陥を検出し、前記第２の検出光学系部で検出した信号を処理して前記ガラス基板の表面及び内部の欠陥を検出する信号処理ユニットと
を備えたことを特徴とするガラス基板欠陥検査システム。
【請求項８】
前記第１の欠陥検出光学ユニットの第１の検出光学系部は、前記第１の照明部により照射されて前記ガラス基板を透過して集光された光による前記ガラス基板の表面の像を第１のイメージセンサ上に結像させて該第１のイメージセンサで検出することを特徴とする請求項７記載のガラス基板欠陥検査システム。
【請求項９】
前記第２の欠陥検出光学ユニットの第２の検出光学系部は、前記第２の照明部により照明光が照射された前記ガラス基板から発生した散乱光を集光する集光レンズと、該集光レンズで集光された光の像を形成する結像レンズと、該結像レンズを透過した光の光路を２つに分岐する光路分岐部と、該光路分岐部で分岐された一方の光による前記ガラス基板の表面の像の結像位置に配置した第２のイメージセンサと、前記光路分岐部で分岐された他方の光による前記ガラス基板の内部の像の結像位置に配置した第３のイメージセンサとを有することを特徴とする請求項７記載のガラス基板欠陥検査システム。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−７９９０２（Ｐ２０１３−７９９０２Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２０９３７（Ｐ２０１１−２２０９３７）
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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