基板検査装置及び基板検査方法
【課題】被処理基板に生じた割れを検出する基板割れ検出装置において、かかるコストを低く抑え、容易かつ高精度に基板の割れを検出する。
【解決手段】基板搬送路15に沿って基板Gを平流し搬送する基板搬送手段16と、前記基板搬送路の一側方に設けられ、前記基板搬送手段により搬送される前記基板の上面に対し斜め上方から所定角度をもってラインレーザ光Lを放射し、前記ラインレーザ光を基板幅方向に沿って、少なくとも前記基板の左右端部を含む基板上面に照射するレーザ放射手段2と、前記基板搬送路を挟んで前記レーザ放射手段に対向配置され、前記レーザ放射手段により放射されたラインレーザ光を受光する撮像手段3と、前記撮像手段により撮像された画像と、予め記憶した基準画像とを比較処理し、比較結果に基づき基板割れを判断する制御手段20とを備える。
【解決手段】基板搬送路15に沿って基板Gを平流し搬送する基板搬送手段16と、前記基板搬送路の一側方に設けられ、前記基板搬送手段により搬送される前記基板の上面に対し斜め上方から所定角度をもってラインレーザ光Lを放射し、前記ラインレーザ光を基板幅方向に沿って、少なくとも前記基板の左右端部を含む基板上面に照射するレーザ放射手段2と、前記基板搬送路を挟んで前記レーザ放射手段に対向配置され、前記レーザ放射手段により放射されたラインレーザ光を受光する撮像手段3と、前記撮像手段により撮像された画像と、予め記憶した基準画像とを比較処理し、比較結果に基づき基板割れを判断する制御手段20とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被処理基板の割れを検出する基板検査装置及び基板検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、FPD(フラットパネルディスプレイ)の製造工程において、ガラス基板等の被処理基板の搬送時、あるいは基板保持の時に、基板の割れ(或いは、欠け)が生じることがある。このような基板の割れを検出する技術として、特許文献1には、被処理基板を搬送しながら、その割れ・欠けを検出する基板割れ検出装置が開示されている。
【0003】
特許文献1に開示の基板割れ検出装置にあっては、基板全体(基板周縁)の割れ検出を行うために、図10に示すように基板搬送路の上方に、基板Gの幅方向に直線状に複数の光電センサ50(図では4つ)を設け、その下方を通過する基板Gに対し光の照射と受光とを行う構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−225323号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に開示されるように基板幅方向に沿って光電センサを一列に複数配置した場合、隣接する光電センサ50の間での検査未対応領域を無くすためには、図11に示すように多数の光電センサ50を密に設置する必要があり、製造工数が増加し、材料費が嵩張るという課題があった。
【0006】
前記課題を解決するものとして、図12に示すように基板Gの上方にセンサとしてCCDカメラ51を配置し、得られた画像を解析する方法がある。例えば、幅300mmの基板Gに対し、1台のカメラ51で幅100mmの領域を撮像するならば、図示するように基板幅方向に3台のカメラ51を配置すればよい。
この方法によれば、少ない台数のカメラ51で、搬送される基板全体を撮像することができ、光電センサに比べて比較的容易に設置することができる。
しかしながら、図12のように少ないカメラ台数で基板全体の検出を行う場合、カメラ台数が少なくなるほど1画素あたりの分解能が低下するため、小さい割れが検出できなくなるという技術的課題があった。
【0007】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、被処理基板に生じた割れを検出する基板割れ検出装置において、かかるコストを低く抑え、容易かつ高精度に基板の割れを検出することのできる基板割れ検出装置及び基板割れ検出方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記した課題を解決するために、本発明に係る基板割れ検出装置は、被処理基板に生じた割れを検出する基板割れ検出装置であって、基板搬送路に沿って前記基板を平流し搬送する基板搬送手段と、前記基板搬送路の一側方に設けられ、前記基板搬送手段により搬送される前記基板の上面に対し斜め上方から所定角度をもってラインレーザ光を放射し、前記ラインレーザ光を基板幅方向に沿って、少なくとも前記基板の左右端部を含む基板上面に照射するレーザ放射手段と、前記基板搬送路を挟んで前記レーザ放射手段に対向配置され、前記レーザ放射手段により放射されたラインレーザ光を受光する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像と、予め記憶した基準画像とを比較処理し、比較結果に基づき基板割れを判断する制御手段とを備えることに特徴を有する。
【0009】
このように構成することにより、被処理基板に欠けがある場合には、その部位においてラインレーザ光は、基板を透過せずに、あるいは透過量が低減して撮像手段に到達し、高光量の受光領域として撮像される。
したがって、撮像手段による撮像画像(検査画像)と、基準画像とを比較し、受光量の差分に基づき、容易に基板割れを検出することができる。
また、従来のように撮像手段により、割れの形状を撮像するものではなく、ラインレーザ光を撮像し、その撮像画像における受光量に基づき基板割れを判定するため、高精度の割れ検出を行うことができる。
また、センサの構成として、基板搬送路を挟み、それぞれ一つのレーザ放射手段と撮像手段とを対向対置すればよく、比較的安価な装置構成とすることができる。
【0010】
また、前記した課題を解決するために、本発明に係る基板割れ検出方法は、被処理基板に生じた割れを検出する基板割れ検出方法であって、基板搬送路に沿って前記基板を平流し搬送する工程と、前記基板搬送路を搬送される前記基板の上面に対し斜め上方から所定角度をもってラインレーザ光を放射し、前記ラインレーザ光を基板幅方向に沿って、少なくとも前記基板の左右端部を含む基板上面に照射する工程と、前記基板に照射された後のラインレーザ光を受光し撮像する工程と、前記撮像された画像と、予め記憶した基準画像とを比較処理し、比較結果に基づき基板割れを判断する工程とを含むことに特徴を有する。
【0011】
このような方法により、被処理基板に欠けがある場合には、その部位においてラインレーザ光は、基板を透過せずに、あるいは透過量が低減して受光され、高光量の受光領域として撮像される。
したがって、撮像画像(検査画像)と、基準画像とを比較し、受光量の差分に基づき、容易に基板割れを検出することができる。
また、従来のように割れの形状を撮像するものではなく、ラインレーザ光を撮像し、その撮像画像における受光量に基づき基板割れを判定するため、高精度の割れ検出を行うことができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、被処理基板に生じた割れを検出する基板割れ検出装置において、かかるコストを低く抑え、容易かつ高精度に基板の割れを検出することのできる基板割れ検出装置及び基板割れ検出方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】図1は、本発明にかかる実施形態の全体概略構成を示すブロック図である。
【図2】図2は、図1の基板割れ検出装置において、基板に対するラインレーザの放射と、CCDカメラによる受光の構成を説明するための図である。
【図3】図3は、図1の基板割れ検出装置において、割れの無い基板に放射されたラインレーザ光の撮像画像を説明するための図であって、(a)は基板上方から見た平面図、(b)は撮像画像を表した図である。
【図4】図4は、図1の基板割れ検出装置において、割れの無いメタル膜が形成された基板に放射されたラインレーザ光の撮像画像を説明するための図であって、撮像画像を表した図である。
【図5】図5は、図1の基板割れ検出装置において、割れのある基板に放射されたラインレーザ光の撮像画像を説明するための図であって、(a)は基板上方から見た平面図、(b)は撮像画像を表した図である。
【図6】図6は、図1の基板割れ検出装置において、割れのある基板に放射されたラインレーザ光の撮像画像を説明するための図であって、(a)は基板上方から見た平面図、(b)は撮像画像を表した図である。
【図7】図7は、図1の基板割れ検出装置において、割れのある基板に放射されたラインレーザ光の撮像画像を説明するための図であって、(a)は基板上方から見た平面図、(b)は撮像画像を表した図である。
【図8】図8は、本発明にかかる実施形態の動作を示すフローである。
【図9】図9は、本発明にかかる実施形態の動作を説明するための図であって、撮像画像を表した図である。
【図10】図10は、従来の基板割れ検出装置を説明するための平面図である。
【図11】図11は、従来の基板割れ検出装置を説明するための正面図である。
【図12】図12は、従来の基板割れ検出装置を説明するための正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の基板割れ検出装置にかかる実施形態を、図1乃至図9に基づき説明する。図1のブロック図に示すように、この基板割れ検出装置1は、被処理基板であるガラス基板GをY軸方向に平流し搬送する基板搬送路15を備える。この基板搬送路15は、例えば複数の搬送コロとコロ軸(図示せず)とを有し、搬送路駆動部17(基板搬送手段)により前記コロ軸が回転駆動され、基板Gは基板搬送路15上を平流し搬送される。
【0015】
基板搬送路15の幅方向(X軸方向)の一側方には、基板Gの上面に対し斜めから所定角度をもってラインレーザ光Lを放射するレーザ放射装置2(レーザ放射手段)が設けられている。また、基板搬送路15を挟んでレーザ放射装置2の反対側には、レーザ放射装置2に対向して、ラインレーザ光Lを受光し撮像するCCDカメラ3(撮像手段)が設けられている。
【0016】
尚、基板搬送路15を挟んで対向配置されるレーザ放射装置2とCCDカメラ3とは、レーザ放射装置2から放射されたラインレーザ光Lが、搬送コロ等に干渉せずにCCDカメラ3に到達するよう設置されている。
また、レーザ放射装置2は、レーザ駆動部4によって駆動制御され、CCDカメラ3は、カメラ駆動部5によって駆動制御される。レーザ駆動部4及びカメラ駆動部5の動作はコンピュータからなるコントローラ10によって制御される。
【0017】
また、この基板割れ検出装置1は、画像演算器7を備え、CCDカメラ3による撮像画像は、前記画像演算器7に入力され、所定の画像処理が行われる。
この画像演算器7においては、予め記憶した基準画像と、入力された撮像画像とを比較し、受光量の差分を結果としてコントローラ10に出力する。
また、コントローラ10では、画像演算器7から得られた比較結果に基づいて基板割れの有無を判定し、例えばCCDカメラ3により取得された画像等を含む検査結果をモニタ9に出力するようになされている。
尚、画像演算器7及びコントローラ10により制御部20(制御手段)が構成される。
【0018】
次に、レーザ照射装置2とCCDカメラ3の配置構成について、より具体的に説明する。図2に示すように、レーザ放射装置2から照射されたラインレーザ光Lは、基板幅方向に沿って、基板Gの上面に対し斜め方向から直線状に照射された後、ガラス基板G及び集光のためのレンズ6を透過し、CCDカメラ3によって撮像される。
【0019】
基板面に対するラインレーザ光Lの照射角度θ(基板面に対するCCDカメラ3の受光角度)は、例えば、0.01°〜0.015°の範囲内に設定される。これによりレーザ放射装置2から照射されたラインレーザ光Lは、基板幅方向(X軸方向)に沿って、少なくとも基板Gの左右端部を含む基板上面に照射される。
【0020】
また、図1に示すように基板Gは、基板搬送路15上をY方向に搬送されるため、基板搬送路15に対し放射方向が固定されるラインレーザ光Lは、基板幅方向に沿って、基板前端から基板後端まで順に放射される。
そのため、1枚の基板Gに対しCCDカメラ3によって取得される情報は、基板Gの前端から後端に向けて時系列に順に撮像された複数枚の画像となる。これにより、基板全体(周縁部)に対し割れ検査を実施することが可能となる。
【0021】
CCDカメラ3による撮像画像の例を示すと、例えば、図3(a)に示す搬送中のガラス基板Gに対し、レーザ放射装置2から照射されたラインレーザ光Lを受光したCCDカメラ3による撮像画像は、図3(b)に示すような形態となる。
即ち、図2のように基板Gを透過したレーザ光L1は低光量の受光領域P1となり、基板Gの上側を通ってCCDカメラ3に到達したレーザ光L2は高光量の受光領域P2となる。更に、基板Gの下側を通ってCCDカメラ3に到達したレーザ光L3は高光量の受光領域P3となる。
尚、基板Gにメタル膜が成膜されている場合には、基板Gの上面においてレーザ光Lを反射するため、図4に示すように低光量の受光領域P1は現れない。
【0022】
一方、ガラス基板Gに割れがある場合、例えば、図5(a)に示すように基板前側(図中下側)の一角部(CCDカメラ3側)が欠けている場合には、欠けた部位B1に照射されたラインレーザ光Lの撮像画像は図5(b)に示すようになる。
即ち、図2に示すように基板Gの上側を通ってCCDカメラ3に到達したレーザ光L1は、欠けた部位B1を含むため、図5(b)に示すように、より面積が大きい(縦方向に長い)高光量の受光領域P2となる。
【0023】
また、例えば、図6(a)に示すように基板前端(図中下側)の中央付近が欠けている場合、欠けた部位B2に照射されたラインレーザ光Lの撮像画像は図6(b)に示すようになる。
即ち、図2に示すように基板Gを透過したレーザ光L1による低光量の受光領域P1の途中に、欠けた部位B2を通過したレーザ光Lによる高光量の受光領域P4が生じる。
【0024】
また、例えば、図7(a)に示すように基板Gの一側部(CCDカメラ3側)に欠けた部位B3がある場合、欠けた部位B3に照射されたラインレーザ光Lの撮像画像は図7(b)に示すようになる。
即ち、図2に示すように基板Gの上側を通ってCCDカメラ3に到達したレーザ光L1は、欠けた部位B3を含むため、図7(b)に示すように、より面積が大きい(縦方向に長い)高光量の受光領域P2となる。
【0025】
続いて、このように構成された基板割れ検出装置1による基板割れ検出の動作について図1、図8、図9に基づいて説明する。
先ず、被検査基板であるガラス基板Gは、基板搬送路15を搬送される(図8のステップS1)。
【0026】
搬送されるガラス基板Gがレーザ放射装置2によるラインレーザ光Lの照射領域に達すると、基板搬送路15を移動する基板Gの前端から後端にかけて順にラインレーザ光Lが照射される(図8のステップS2)。
一方、レーザ放射装置2に対向配置されたCCDカメラ3では、基板Gを透過したラインレーザ光を受光し撮像する(図8のステップS3)。
【0027】
撮像された画像は、制御部20の画像演算器7に入力され(図8のステップS4)、そこで予め記憶した基板割れのない場合の基準画像と比較処理され(図8のステップS5)、その結果がコントローラ10に出力される。
ここで、ステップS5における画像の比較処理では、図9に示すように画像中の比較領域が複数(図では3つの領域E1,E2,E3)の領域に分割され、各領域ごとに比較処理がなされる。
より具体的には、図9の比較領域E1,E2,E3のそれぞれについて、基準画像における受光領域の輝度と、撮像画像における受光領域の輝度とが比較され、その差分の輝度値が比較結果としてコントローラ10に出力される。
【0028】
コントローラ10では、前記比較結果(差分の輝度値)が所定の許容値内であれば(図8のステップS6)、割れ(或いは欠け)の無い状態と判断される(図8のステップS7)。
一方、前記所定の許容値を超えているならば(図8のステップS6)、割れ基板と判断され、搬送ラインから取り除く等の適切な処理がなされる(図8のステップS8)。
【0029】
尚、前記のようにステップS5では、複数の比較領域E1,E2,E3のそれぞれについて比較処理を行うため、撮像画像(検査画像)において基準画像よりも高光量の受光領域が存在する比較領域が特定される。このため、ステップS6において割れ基板と判断された場合には、その判断がなされた比較領域の位置に基づいて基板割れの部位を特定することができる。
【0030】
以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、ガラス基板Gの上面に対し、基板搬送路の幅方向に沿って、ガラス基板Gの前端から後端までラインレーザ光Lが照射され、CCDカメラ3によって受光され撮像される。ここで、ガラス基板Gに欠けがある場合には、その部位においてラインレーザ光Lは、ガラス基板Gを透過せずに、或いは透過量が低減してCCDカメラ3に到達し、高光量の受光領域として撮像される。
したがって、CCDカメラ3による撮像画像(検査画像)と、基準画像とを比較し、受光量の差分に基づき、容易に基板割れを検出することができる。
また、従来のようにCCDカメラにより、割れの形状を撮像するものではなく、ラインレーザ光を撮像し、その撮像画像における受光量に基づき基板割れを判定するため、高精度の割れ検出を行うことができる。
また、センサの構成として、基板搬送路15を挟み、それぞれ一つのレーザ放射装置2とCCDカメラ3とを対向対置すればよく、比較的安価な装置構成とすることができる。
【技術分野】
【0001】
本発明は、被処理基板の割れを検出する基板検査装置及び基板検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、FPD(フラットパネルディスプレイ)の製造工程において、ガラス基板等の被処理基板の搬送時、あるいは基板保持の時に、基板の割れ(或いは、欠け)が生じることがある。このような基板の割れを検出する技術として、特許文献1には、被処理基板を搬送しながら、その割れ・欠けを検出する基板割れ検出装置が開示されている。
【0003】
特許文献1に開示の基板割れ検出装置にあっては、基板全体(基板周縁)の割れ検出を行うために、図10に示すように基板搬送路の上方に、基板Gの幅方向に直線状に複数の光電センサ50(図では4つ)を設け、その下方を通過する基板Gに対し光の照射と受光とを行う構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−225323号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に開示されるように基板幅方向に沿って光電センサを一列に複数配置した場合、隣接する光電センサ50の間での検査未対応領域を無くすためには、図11に示すように多数の光電センサ50を密に設置する必要があり、製造工数が増加し、材料費が嵩張るという課題があった。
【0006】
前記課題を解決するものとして、図12に示すように基板Gの上方にセンサとしてCCDカメラ51を配置し、得られた画像を解析する方法がある。例えば、幅300mmの基板Gに対し、1台のカメラ51で幅100mmの領域を撮像するならば、図示するように基板幅方向に3台のカメラ51を配置すればよい。
この方法によれば、少ない台数のカメラ51で、搬送される基板全体を撮像することができ、光電センサに比べて比較的容易に設置することができる。
しかしながら、図12のように少ないカメラ台数で基板全体の検出を行う場合、カメラ台数が少なくなるほど1画素あたりの分解能が低下するため、小さい割れが検出できなくなるという技術的課題があった。
【0007】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、被処理基板に生じた割れを検出する基板割れ検出装置において、かかるコストを低く抑え、容易かつ高精度に基板の割れを検出することのできる基板割れ検出装置及び基板割れ検出方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記した課題を解決するために、本発明に係る基板割れ検出装置は、被処理基板に生じた割れを検出する基板割れ検出装置であって、基板搬送路に沿って前記基板を平流し搬送する基板搬送手段と、前記基板搬送路の一側方に設けられ、前記基板搬送手段により搬送される前記基板の上面に対し斜め上方から所定角度をもってラインレーザ光を放射し、前記ラインレーザ光を基板幅方向に沿って、少なくとも前記基板の左右端部を含む基板上面に照射するレーザ放射手段と、前記基板搬送路を挟んで前記レーザ放射手段に対向配置され、前記レーザ放射手段により放射されたラインレーザ光を受光する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像と、予め記憶した基準画像とを比較処理し、比較結果に基づき基板割れを判断する制御手段とを備えることに特徴を有する。
【0009】
このように構成することにより、被処理基板に欠けがある場合には、その部位においてラインレーザ光は、基板を透過せずに、あるいは透過量が低減して撮像手段に到達し、高光量の受光領域として撮像される。
したがって、撮像手段による撮像画像(検査画像)と、基準画像とを比較し、受光量の差分に基づき、容易に基板割れを検出することができる。
また、従来のように撮像手段により、割れの形状を撮像するものではなく、ラインレーザ光を撮像し、その撮像画像における受光量に基づき基板割れを判定するため、高精度の割れ検出を行うことができる。
また、センサの構成として、基板搬送路を挟み、それぞれ一つのレーザ放射手段と撮像手段とを対向対置すればよく、比較的安価な装置構成とすることができる。
【0010】
また、前記した課題を解決するために、本発明に係る基板割れ検出方法は、被処理基板に生じた割れを検出する基板割れ検出方法であって、基板搬送路に沿って前記基板を平流し搬送する工程と、前記基板搬送路を搬送される前記基板の上面に対し斜め上方から所定角度をもってラインレーザ光を放射し、前記ラインレーザ光を基板幅方向に沿って、少なくとも前記基板の左右端部を含む基板上面に照射する工程と、前記基板に照射された後のラインレーザ光を受光し撮像する工程と、前記撮像された画像と、予め記憶した基準画像とを比較処理し、比較結果に基づき基板割れを判断する工程とを含むことに特徴を有する。
【0011】
このような方法により、被処理基板に欠けがある場合には、その部位においてラインレーザ光は、基板を透過せずに、あるいは透過量が低減して受光され、高光量の受光領域として撮像される。
したがって、撮像画像(検査画像)と、基準画像とを比較し、受光量の差分に基づき、容易に基板割れを検出することができる。
また、従来のように割れの形状を撮像するものではなく、ラインレーザ光を撮像し、その撮像画像における受光量に基づき基板割れを判定するため、高精度の割れ検出を行うことができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、被処理基板に生じた割れを検出する基板割れ検出装置において、かかるコストを低く抑え、容易かつ高精度に基板の割れを検出することのできる基板割れ検出装置及び基板割れ検出方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】図1は、本発明にかかる実施形態の全体概略構成を示すブロック図である。
【図2】図2は、図1の基板割れ検出装置において、基板に対するラインレーザの放射と、CCDカメラによる受光の構成を説明するための図である。
【図3】図3は、図1の基板割れ検出装置において、割れの無い基板に放射されたラインレーザ光の撮像画像を説明するための図であって、(a)は基板上方から見た平面図、(b)は撮像画像を表した図である。
【図4】図4は、図1の基板割れ検出装置において、割れの無いメタル膜が形成された基板に放射されたラインレーザ光の撮像画像を説明するための図であって、撮像画像を表した図である。
【図5】図5は、図1の基板割れ検出装置において、割れのある基板に放射されたラインレーザ光の撮像画像を説明するための図であって、(a)は基板上方から見た平面図、(b)は撮像画像を表した図である。
【図6】図6は、図1の基板割れ検出装置において、割れのある基板に放射されたラインレーザ光の撮像画像を説明するための図であって、(a)は基板上方から見た平面図、(b)は撮像画像を表した図である。
【図7】図7は、図1の基板割れ検出装置において、割れのある基板に放射されたラインレーザ光の撮像画像を説明するための図であって、(a)は基板上方から見た平面図、(b)は撮像画像を表した図である。
【図8】図8は、本発明にかかる実施形態の動作を示すフローである。
【図9】図9は、本発明にかかる実施形態の動作を説明するための図であって、撮像画像を表した図である。
【図10】図10は、従来の基板割れ検出装置を説明するための平面図である。
【図11】図11は、従来の基板割れ検出装置を説明するための正面図である。
【図12】図12は、従来の基板割れ検出装置を説明するための正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の基板割れ検出装置にかかる実施形態を、図1乃至図9に基づき説明する。図1のブロック図に示すように、この基板割れ検出装置1は、被処理基板であるガラス基板GをY軸方向に平流し搬送する基板搬送路15を備える。この基板搬送路15は、例えば複数の搬送コロとコロ軸(図示せず)とを有し、搬送路駆動部17(基板搬送手段)により前記コロ軸が回転駆動され、基板Gは基板搬送路15上を平流し搬送される。
【0015】
基板搬送路15の幅方向(X軸方向)の一側方には、基板Gの上面に対し斜めから所定角度をもってラインレーザ光Lを放射するレーザ放射装置2(レーザ放射手段)が設けられている。また、基板搬送路15を挟んでレーザ放射装置2の反対側には、レーザ放射装置2に対向して、ラインレーザ光Lを受光し撮像するCCDカメラ3(撮像手段)が設けられている。
【0016】
尚、基板搬送路15を挟んで対向配置されるレーザ放射装置2とCCDカメラ3とは、レーザ放射装置2から放射されたラインレーザ光Lが、搬送コロ等に干渉せずにCCDカメラ3に到達するよう設置されている。
また、レーザ放射装置2は、レーザ駆動部4によって駆動制御され、CCDカメラ3は、カメラ駆動部5によって駆動制御される。レーザ駆動部4及びカメラ駆動部5の動作はコンピュータからなるコントローラ10によって制御される。
【0017】
また、この基板割れ検出装置1は、画像演算器7を備え、CCDカメラ3による撮像画像は、前記画像演算器7に入力され、所定の画像処理が行われる。
この画像演算器7においては、予め記憶した基準画像と、入力された撮像画像とを比較し、受光量の差分を結果としてコントローラ10に出力する。
また、コントローラ10では、画像演算器7から得られた比較結果に基づいて基板割れの有無を判定し、例えばCCDカメラ3により取得された画像等を含む検査結果をモニタ9に出力するようになされている。
尚、画像演算器7及びコントローラ10により制御部20(制御手段)が構成される。
【0018】
次に、レーザ照射装置2とCCDカメラ3の配置構成について、より具体的に説明する。図2に示すように、レーザ放射装置2から照射されたラインレーザ光Lは、基板幅方向に沿って、基板Gの上面に対し斜め方向から直線状に照射された後、ガラス基板G及び集光のためのレンズ6を透過し、CCDカメラ3によって撮像される。
【0019】
基板面に対するラインレーザ光Lの照射角度θ(基板面に対するCCDカメラ3の受光角度)は、例えば、0.01°〜0.015°の範囲内に設定される。これによりレーザ放射装置2から照射されたラインレーザ光Lは、基板幅方向(X軸方向)に沿って、少なくとも基板Gの左右端部を含む基板上面に照射される。
【0020】
また、図1に示すように基板Gは、基板搬送路15上をY方向に搬送されるため、基板搬送路15に対し放射方向が固定されるラインレーザ光Lは、基板幅方向に沿って、基板前端から基板後端まで順に放射される。
そのため、1枚の基板Gに対しCCDカメラ3によって取得される情報は、基板Gの前端から後端に向けて時系列に順に撮像された複数枚の画像となる。これにより、基板全体(周縁部)に対し割れ検査を実施することが可能となる。
【0021】
CCDカメラ3による撮像画像の例を示すと、例えば、図3(a)に示す搬送中のガラス基板Gに対し、レーザ放射装置2から照射されたラインレーザ光Lを受光したCCDカメラ3による撮像画像は、図3(b)に示すような形態となる。
即ち、図2のように基板Gを透過したレーザ光L1は低光量の受光領域P1となり、基板Gの上側を通ってCCDカメラ3に到達したレーザ光L2は高光量の受光領域P2となる。更に、基板Gの下側を通ってCCDカメラ3に到達したレーザ光L3は高光量の受光領域P3となる。
尚、基板Gにメタル膜が成膜されている場合には、基板Gの上面においてレーザ光Lを反射するため、図4に示すように低光量の受光領域P1は現れない。
【0022】
一方、ガラス基板Gに割れがある場合、例えば、図5(a)に示すように基板前側(図中下側)の一角部(CCDカメラ3側)が欠けている場合には、欠けた部位B1に照射されたラインレーザ光Lの撮像画像は図5(b)に示すようになる。
即ち、図2に示すように基板Gの上側を通ってCCDカメラ3に到達したレーザ光L1は、欠けた部位B1を含むため、図5(b)に示すように、より面積が大きい(縦方向に長い)高光量の受光領域P2となる。
【0023】
また、例えば、図6(a)に示すように基板前端(図中下側)の中央付近が欠けている場合、欠けた部位B2に照射されたラインレーザ光Lの撮像画像は図6(b)に示すようになる。
即ち、図2に示すように基板Gを透過したレーザ光L1による低光量の受光領域P1の途中に、欠けた部位B2を通過したレーザ光Lによる高光量の受光領域P4が生じる。
【0024】
また、例えば、図7(a)に示すように基板Gの一側部(CCDカメラ3側)に欠けた部位B3がある場合、欠けた部位B3に照射されたラインレーザ光Lの撮像画像は図7(b)に示すようになる。
即ち、図2に示すように基板Gの上側を通ってCCDカメラ3に到達したレーザ光L1は、欠けた部位B3を含むため、図7(b)に示すように、より面積が大きい(縦方向に長い)高光量の受光領域P2となる。
【0025】
続いて、このように構成された基板割れ検出装置1による基板割れ検出の動作について図1、図8、図9に基づいて説明する。
先ず、被検査基板であるガラス基板Gは、基板搬送路15を搬送される(図8のステップS1)。
【0026】
搬送されるガラス基板Gがレーザ放射装置2によるラインレーザ光Lの照射領域に達すると、基板搬送路15を移動する基板Gの前端から後端にかけて順にラインレーザ光Lが照射される(図8のステップS2)。
一方、レーザ放射装置2に対向配置されたCCDカメラ3では、基板Gを透過したラインレーザ光を受光し撮像する(図8のステップS3)。
【0027】
撮像された画像は、制御部20の画像演算器7に入力され(図8のステップS4)、そこで予め記憶した基板割れのない場合の基準画像と比較処理され(図8のステップS5)、その結果がコントローラ10に出力される。
ここで、ステップS5における画像の比較処理では、図9に示すように画像中の比較領域が複数(図では3つの領域E1,E2,E3)の領域に分割され、各領域ごとに比較処理がなされる。
より具体的には、図9の比較領域E1,E2,E3のそれぞれについて、基準画像における受光領域の輝度と、撮像画像における受光領域の輝度とが比較され、その差分の輝度値が比較結果としてコントローラ10に出力される。
【0028】
コントローラ10では、前記比較結果(差分の輝度値)が所定の許容値内であれば(図8のステップS6)、割れ(或いは欠け)の無い状態と判断される(図8のステップS7)。
一方、前記所定の許容値を超えているならば(図8のステップS6)、割れ基板と判断され、搬送ラインから取り除く等の適切な処理がなされる(図8のステップS8)。
【0029】
尚、前記のようにステップS5では、複数の比較領域E1,E2,E3のそれぞれについて比較処理を行うため、撮像画像(検査画像)において基準画像よりも高光量の受光領域が存在する比較領域が特定される。このため、ステップS6において割れ基板と判断された場合には、その判断がなされた比較領域の位置に基づいて基板割れの部位を特定することができる。
【0030】
以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、ガラス基板Gの上面に対し、基板搬送路の幅方向に沿って、ガラス基板Gの前端から後端までラインレーザ光Lが照射され、CCDカメラ3によって受光され撮像される。ここで、ガラス基板Gに欠けがある場合には、その部位においてラインレーザ光Lは、ガラス基板Gを透過せずに、或いは透過量が低減してCCDカメラ3に到達し、高光量の受光領域として撮像される。
したがって、CCDカメラ3による撮像画像(検査画像)と、基準画像とを比較し、受光量の差分に基づき、容易に基板割れを検出することができる。
また、従来のようにCCDカメラにより、割れの形状を撮像するものではなく、ラインレーザ光を撮像し、その撮像画像における受光量に基づき基板割れを判定するため、高精度の割れ検出を行うことができる。
また、センサの構成として、基板搬送路15を挟み、それぞれ一つのレーザ放射装置2とCCDカメラ3とを対向対置すればよく、比較的安価な装置構成とすることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被処理基板に生じた割れを検出する基板割れ検出装置であって、
基板搬送路に沿って前記基板を平流し搬送する基板搬送手段と、
前記基板搬送路の一側方に設けられ、前記基板搬送手段により搬送される前記基板の上面に対し斜め上方から所定角度をもってラインレーザ光を放射し、前記ラインレーザ光を基板幅方向に沿って、少なくとも前記基板の左右端部を含む基板上面に照射するレーザ放射手段と、
前記基板搬送路を挟んで前記レーザ放射手段に対向配置され、前記レーザ放射手段により放射されたラインレーザ光を受光する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像と、予め記憶した基準画像とを比較処理し、比較結果に基づき基板割れを判断する制御手段とを備えることを特徴とする基板割れ検出装置。
【請求項2】
前記制御手段は、前記画像の比較処理において、前記画像を複数の領域に分割し、各領域ごとに比較処理を行うことを特徴とする請求項1に記載された基板割れ検出装置。
【請求項3】
前記制御手段は、前記画像の比較処理において、前記撮像手段により撮像された画像における受光領域の輝度と、前記基準画像における受光領域の輝度とを比較し、その差分の輝度値が所定値以上か否かに基づき基板割れを判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載された基板割れ検出装置。
【請求項4】
前記レーザ放射手段は、前記基板が基板搬送路を搬送されることにより、前記基板幅方向に沿って基板前端から基板後端までラインレーザ光を基板上面に照射することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載された基板割れ検出装置。
【請求項5】
被処理基板に生じた割れを検出する基板割れ検出方法であって、
基板搬送路に沿って前記基板を平流し搬送する工程と、
前記基板搬送路を搬送される前記基板の上面に対し斜め上方から所定角度をもってラインレーザ光を放射し、前記ラインレーザ光を基板幅方向に沿って、少なくとも前記基板の左右端部を含む基板上面に照射する工程と、
前記基板に照射された後のラインレーザ光を受光し撮像する工程と、
前記撮像された画像と、予め記憶した基準画像とを比較処理し、比較結果に基づき基板割れを判断する工程とを含むことを特徴とする基板割れ検出方法。
【請求項6】
前記画像の比較処理において、前記画像を複数の領域に分割し、各領域ごとに比較処理を行うことを特徴とする請求項5に記載された基板割れ検出方法。
【請求項7】
前記画像の比較処理において、撮像された画像における受光領域の輝度と、前記基準画像における受光領域の輝度とを比較し、その差分の輝度値が所定値以上か否かに基づき基板割れを判定することを特徴とする請求項5または請求項6に記載された基板割れ検出方法。
【請求項8】
前記基板上面にラインレーザ光を照射する工程において、
前記基板が基板搬送路を搬送されることにより、前記基板の幅方向に沿って基板前端から基板後端までラインレーザ光を基板上面に照射することを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれかに記載された基板割れ検出方法。
【請求項1】
被処理基板に生じた割れを検出する基板割れ検出装置であって、
基板搬送路に沿って前記基板を平流し搬送する基板搬送手段と、
前記基板搬送路の一側方に設けられ、前記基板搬送手段により搬送される前記基板の上面に対し斜め上方から所定角度をもってラインレーザ光を放射し、前記ラインレーザ光を基板幅方向に沿って、少なくとも前記基板の左右端部を含む基板上面に照射するレーザ放射手段と、
前記基板搬送路を挟んで前記レーザ放射手段に対向配置され、前記レーザ放射手段により放射されたラインレーザ光を受光する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像と、予め記憶した基準画像とを比較処理し、比較結果に基づき基板割れを判断する制御手段とを備えることを特徴とする基板割れ検出装置。
【請求項2】
前記制御手段は、前記画像の比較処理において、前記画像を複数の領域に分割し、各領域ごとに比較処理を行うことを特徴とする請求項1に記載された基板割れ検出装置。
【請求項3】
前記制御手段は、前記画像の比較処理において、前記撮像手段により撮像された画像における受光領域の輝度と、前記基準画像における受光領域の輝度とを比較し、その差分の輝度値が所定値以上か否かに基づき基板割れを判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載された基板割れ検出装置。
【請求項4】
前記レーザ放射手段は、前記基板が基板搬送路を搬送されることにより、前記基板幅方向に沿って基板前端から基板後端までラインレーザ光を基板上面に照射することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載された基板割れ検出装置。
【請求項5】
被処理基板に生じた割れを検出する基板割れ検出方法であって、
基板搬送路に沿って前記基板を平流し搬送する工程と、
前記基板搬送路を搬送される前記基板の上面に対し斜め上方から所定角度をもってラインレーザ光を放射し、前記ラインレーザ光を基板幅方向に沿って、少なくとも前記基板の左右端部を含む基板上面に照射する工程と、
前記基板に照射された後のラインレーザ光を受光し撮像する工程と、
前記撮像された画像と、予め記憶した基準画像とを比較処理し、比較結果に基づき基板割れを判断する工程とを含むことを特徴とする基板割れ検出方法。
【請求項6】
前記画像の比較処理において、前記画像を複数の領域に分割し、各領域ごとに比較処理を行うことを特徴とする請求項5に記載された基板割れ検出方法。
【請求項7】
前記画像の比較処理において、撮像された画像における受光領域の輝度と、前記基準画像における受光領域の輝度とを比較し、その差分の輝度値が所定値以上か否かに基づき基板割れを判定することを特徴とする請求項5または請求項6に記載された基板割れ検出方法。
【請求項8】
前記基板上面にラインレーザ光を照射する工程において、
前記基板が基板搬送路を搬送されることにより、前記基板の幅方向に沿って基板前端から基板後端までラインレーザ光を基板上面に照射することを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれかに記載された基板割れ検出方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2011−149800(P2011−149800A)
【公開日】平成23年8月4日(2011.8.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−11079(P2010−11079)
【出願日】平成22年1月21日(2010.1.21)
【出願人】(000219967)東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年8月4日(2011.8.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年1月21日(2010.1.21)
【出願人】(000219967)東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Fターム(参考)】
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