基板検査装置
【課題】基板上に存在するスジ状の欠陥を検出することができる基板検査装置および基板検査方法を提供する。
【解決手段】ガラス基板Ｗ上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが画像上で異なるように、撮像部２６と照明部２４を、ガラス基板Ｗ上に存在するスジ状の欠陥の方向（Ｘ方向）と異なる方向（Ｙ方向）に移動させながら撮像を行う。その結果、ガラス基板Ｗ上に発生するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが異なる画像が得られる。それらの方向の違いを考慮した輝度値の演算を行うことによって、ガラス基板Ｗ上に存在するスジ状の欠陥を検出することができる。
【解決手段】ガラス基板Ｗ上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが画像上で異なるように、撮像部２６と照明部２４を、ガラス基板Ｗ上に存在するスジ状の欠陥の方向（Ｘ方向）と異なる方向（Ｙ方向）に移動させながら撮像を行う。その結果、ガラス基板Ｗ上に発生するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが異なる画像が得られる。それらの方向の違いを考慮した輝度値の演算を行うことによって、ガラス基板Ｗ上に存在するスジ状の欠陥を検出することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）等に用いられる基板を検査する基板検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤ等の製造工程においては、大型ガラス基板等の基板に塗布されたレジスト等の膜ムラや、異物、汚れ、キズ等の欠陥の検査が行われている。この検査に用いられる基板検査装置として、基板を一定方向に移動させながら、基板の移動方向と交差する方向に画素が並んだラインセンサカメラで基板の表面を走査して撮像した画像を処理することによって検査を行うものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
上記のような基板検査装置で撮像された画像には、照明やカメラといった光学系の影響により、ラインセンサの副走査方向（基板の移動方向）に沿ってスジ状の輝度ムラが現れる。そのため、画像の輝度ムラを補正するシェーディング補正（例えば特許文献２参照）が行われる。このシェーディング補正を完璧に行うことは、以下の理由により困難である。
１．基板の品種や工程によりノイズ強度が異なるため、補正データを品種毎、工程毎に用意する必要がある。
２．ノイズ強度が撮像角度に依存するため、上記に加え、角度毎の補正データも用意する必要がある。
３．ラインセンサに用いられるＣＣＤ（Charge Coupled Devices）のノイズ強度がカメラ本体の温度に依存する。
【０００４】
したがって、シェーディング補正を行った画像でも、微妙な輝度濃淡を持った大小様々なスジ状の模様が、ラインセンサの副走査方向に沿って現れる。ラインセンサの副走査方向は通常、基板の移動方向と等しいため、スジ状の模様は、基板の移動方向に沿って現れる。一方、基板の表面にレジストを塗布する塗布装置も基板の移動方向に沿ってレジストを塗布することが多いため、塗布ムラに起因するスジ状の欠陥も、基板の移動方向に沿って現れる。
【特許文献１】特開２０００−９６６１号公報
【特許文献２】特開２００５−３０３７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板検査においては、塗布ムラに起因するスジ状の欠陥を検出したいのだが、上記の理由により、基板を撮像した画像では、光学系に起因するスジ状の模様の方向と、塗布ムラに起因するスジ状の欠陥の模様の方向が同方向であるため、これらを区別してスジ状の欠陥のみを検出することが困難であった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、基板上に存在するスジ状の欠陥を検出することができる基板検査装置および基板検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、検査対象の基板を照明する照明手段と、前記基板を撮像して画像データを生成する撮像手段と、前記基板上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが画像上で異なるように、前記基板、前記照明手段、および前記撮像手段のうち少なくともいずれかを移動させる移動手段と、前記画像データの輝度値に基づいた演算により前記スジ状の欠陥を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする基板検査装置である。
【０００８】
また、本発明は、検査対象の基板上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが画像上で異なるように、前記基板、前記基板を照明する照明手段、および前記基板を撮像して画像データを生成する撮像手段のうち少なくともいずれかを移動させながら、前記撮像手段に前記画像データを生成させるステップと、前記画像データの輝度値に基づいた演算により前記スジ状の欠陥を検出するステップとを備えたことを特徴とする基板検査方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板を撮像した画像上で、基板上に発生するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが異なっているので、それらの方向の違いを考慮した輝度値の演算を行うことによって、基板上に存在するスジ状の欠陥を検出することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態を説明する。図１、図２、および図３に示すように、基板検査装置１は、除振装置２を介して床面に設置されるベース本体３を備えている。ベース本体３上には、エアーを吹き出してＦＰＤ用ガラス基板（ガラス基板Ｗ）を浮上させる、基板搬送手段たる浮上ステージ４が敷設されている。
【００１２】
浮上ステージ４において、ベース本体３の長手方向（Ｘ方向）の一端部側から、ガラス基板Ｗの搬送方向（長手方向）に沿って、細長の浮上ブロック（搬送用浮上ブロック）５，６が、所定の間隔を空けて複数配設されている。また、この浮上ステージ４の長手方向の中間位置において、ガラス基板Ｗの浮上高さを高精度に制御可能な精密浮上ブロック（検査用浮上ブロック）７が、浮上ブロック５，６の長手方向に直交する幅方向（Ｙ方向）に配置されている。
【００１３】
これら浮上ブロック５，６と精密浮上ブロック７には、その上面に開口するエアー吹き出し孔１０（図１には一部のみ図示されている）が等間隔に複数配設されている。これらエアー吹き出し孔１０はエアコンプレッサ等の流体供給源１１に接続されている。精密浮上ブロック７は、浮上ブロック５，６に比べて、エアー吹き出し孔１０が密に配置されたものや、エアー吹き出し孔１０の他にエアー排出孔を設け、エアー吐出力（正圧）とエアー吸引力（負圧）により、ガラス基板Ｗの浮上高さを高精度に制御するものであればよい。
【００１４】
さらに、ベース本体３上で、長手方向に平行な一方の側縁部には、浮上ステージ４と平行にガイドレール１２が敷設されており、このガイドレール１２には、基板吸着テーブル１３が移動自在に取り付けられている。基板吸着テーブル１３には、ガイドレール１２に沿って自走可能なリニアモータ等のスライド部１４が設けられている。このスライド部１４には、ガラス基板Ｗを吸着する吸着部１５が上下移動可能に支持されている。吸着部１５は、ベース本体３の長手方向に沿って等間隔に複数配設されている。各吸着部１５の先端には樹脂性の吸着パッドが設けられ、この吸着パッドには上下に貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔は吸引ポンプ１７に接続されている。
【００１５】
さらに、ベース本体３のガラス基板Ｗの搬入領域には、ガラス基板Ｗを挟むように、位置決め機構である基準ピン１８と押し付けピン１９が複数配設されている。基準ピン１８は、浮上ステージ４の上面に対して出没可能に上下移動自在になっており、押し付けピン１９は、ガラス基板Ｗに向かう方向に移動自在になっている。
【００１６】
なお、ベース本体３のガラス基板Ｗの搬入領域の浮上ステージ４の下方には、ガラス基板Ｗをリフトアップして、搬送用ロボットによる基板交換を可能にする基板リフト部が設けられている。この基板リフト部では、上下移動するリフトピン２０が、搬送用ロボットのロボットハンドと干渉しないように複数配置されている。
【００１７】
ここで、浮上ステージ４において、ベース本体３の一端部から他端部に至るまでの間には、自動マクロ検査部２１が配設されている。自動マクロ検査部２１は、浮上ステージ４をＹ方向に平行に跨ぐように、ガイドレールを介してベース本体３に取り付けられた門型フレーム２３を有する。門型フレーム２３は、ガイドレールに沿って自走可能なリニアモータ等の図示しないスライド部に固定されている。
【００１８】
門型フレーム２３の水平フレーム部の一方の側面に沿って照明部２４が取り付けられており、門型フレーム２３の水平フレーム部の上面の、照明部２４よりも高い位置に反射部２５と撮像部２６が取り付けられている。照明部２４は、Ｙ方向に平行な細長の照明光を基板表面に向かって照射するライン照射用光源２７を有している。ライン照明用光源２７としては、例えば、棒状のロッドレンズの端面に光源を配したものが挙げられる。
【００１９】
照明光の反射光の光路上には、反射光を撮像部２６に向かって折り返すミラー２８を備えた反射部２５が配置されている。撮像部２６は、カメラレンズ２９と、カメラレンズ２９よりも他端部側に配置されたラインセンサカメラ３０とを備えている。カメラレンズ２９の前には、干渉フィルタ６１が光路上に挿抜自在に配置されている。照明部２４と、反射部２５と、撮像部２６との配置は、ガラス基板Ｗの観察領域で反射した光が収束しつつ像を結ぶように設定されている。
【００２０】
また、門型フレーム２３の可動範囲内でガラス基板ＷのＹ方向の幅が常に撮像部２６の撮像範囲内に収まるように、反射部２５と撮像部２６の配置が調整されている。さらに、ガラス基板Ｗ表面の干渉像および回折像を取得するために、ライン照明用光源２７は、任意の入射角度に設定できるように回動可能に設けられている。入射角度の変更は、駆動機構６０により行われる。
【００２１】
上記のような自動マクロ検査部２１はマクロ用制御部３１に接続されている。照明制御部３１ａはライン照明用光源２７の発光及び角度の制御を行う。フィルタ制御部３１ｂは干渉フィルタ６１の挿抜を制御する。画像取り込み部３１ｃは、ラインセンサカメラ３０から出力されたライン毎の画像データを取り込み、各ラインの画像データを合成して２次元の画像データを生成する。画像処理部３１ｄは、画像取り込み部３１ｃで生成された２次元の画像データを画像処理し、欠陥検出を行う。メモリ３１ｅは、検出された欠陥の情報を保持する。
【００２２】
基板検査装置１の全体の制御は、装置制御部５０により統括して行われるようになっている。装置制御部５０は、浮上ステージ４、門型フレーム２３、基板吸着テーブル１３、押し付けピン１９、基板リフト部、マクロ用制御部３１に接続されている。さらに、装置制御部５０には、画像を表示するモニタ５１と、観察者の操作を受け付ける操作部５２とが接続されている。
【００２３】
また、ガラス基板Ｗにはガラス製の方形基板が用いられ、このガラス基板Ｗ上に、配線やフィルタ等のパターンが半導体技術を用いて作製される。ガラス基板Ｗの欠陥とは、フィルタの膜や、製造過程で一時的に塗布されるレジスト膜等のパターン自体に膜ムラが発生しているような巨視的なものを指す。これらのパターンが、基板検査における検査対象となる。
【００２４】
次に、本実施形態における基板検査の方法を説明する。図４は、本実施形態の特徴的な処理のみの手順を示しており、適宜、図４を参照する。まず、高輝度側しきい値と低輝度側しきい値を設定する（ステップＳ４００）。これらのしきい値の詳細は後述する。続いて、浮上ステージ４の各エアー吹き出し孔１０からエアーを上向きに吹き出させ、搬送用ロボットによって搬送されるガラス基板Ｗを浮上ステージ４上に移動および載置する。具体的には、各基準ピン１８を浮上ステージ４の上面より突出させるように上昇させた後、基板リフト部を上方に移動させた状態で、リフトピン２０により搬送ロボットからガラス基板Ｗを受け取って、基板リフト部をリフトダウンする。
【００２５】
その結果、ガラス基板Ｗが、エアーによって浮上ステージ４上に浮上させられる。ガラス基板Ｗを浮上させた状態で、各押し付けピン１９をＸ方向またはＹ方向に移動させ、ガラス基板Ｗを各基準ピン１８に押し付けて位置決めを行ってから、吸引ポンプ１７を駆動させてガラス基板Ｗを基板吸着テーブル１３の吸着部１５の先端の吸着パッドで吸着保持する。
【００２６】
ガラス基板Ｗを位置決めして吸着保持したら、各基準ピン１８を、基板吸着テーブル１３およびガラス基板Ｗと干渉しない退避位置に下降させた後、基板吸着テーブル１３をガイドレール１２に沿って他端部（Ｘ方向）に向かって等速度で移動させる。このとき同時に、門型フレーム２３をＹ方向に等速移動させる。これによって、照明部２４、反射部２５、および撮像部２６がＹ方向に等速移動する。なお、照明部２４、反射部２５、撮像部２６を一体で形成し、それらが一体で門型フレーム２３上を移動する構成としてもよい。また、Ｙ方向への移動量はガラス基板Ｗの横（Ｙ方向）のサイズの１／４程度あることが望ましい。
【００２７】
ガラス基板Ｗ上にライン照明用光源２７からライン照明光が照射され、ガラス基板Ｗ表面での反射光が、撮像部２６により撮像され、画像データが生成される。この場合、マクロ検査領域でガラス基板Ｗを往復させ、往路と復路でライン照明用光源２７の入射角度を、撮像部２６で回折光または干渉光が撮像される角度に変更し、回折画像と干渉画像とを撮像する（ステップＳ４０１）。
【００２８】
マクロ用制御部３１の画像処理部３１ｄは、画像取り込み部３１ｃで生成された２次元の画像データにシェーディング補正を行い（ステップＳ４０２）、続けて以下のようにして欠陥検出を行う。図５（ａ）の画像５００は、門型フレーム２３をＹ方向に移動させながら撮像した画像に対してシェーディング補正を行った後の画像を模式的に示している。説明の便宜上、画像５００はガラス基板Ｗのみの画像を示すものとする。
【００２９】
撮像部２６がＹ方向に移動するため、撮像部２６から見ると、ガラス基板ＷがＹ方向に平行な方向に移動することになる。すなわち、撮像部２６を基準としたガラス基板ＷのＹ方向の位置が撮像タイミング毎に異なることになるので、各撮像タイミングで生成されたライン毎の画像を合成した２次元の画像５００では、方形のガラス基板Ｗの外形が方形でなくなっている。
【００３０】
ガラス基板Ｗの辺Ｗ１およびＷ２に平行な模様５０１および５０２は、ガラス基板Ｗ上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様である。また、撮像部２６とライン照明用光源２７が一体的にＹ方向に移動するため、撮像部２６から見ると、ライン照明用光源２７の輝度ムラのＹ方向の位置は一定である。したがって、模様５０３および５０４は光学系に起因する模様である。図５（ａ）に示すように、模様５０１および５０２の方向（Ａ方向）と模様５０３および５０４の方向（Ｂ方向）は異なっている。
【００３１】
画像処理部３１ｄは、ガラス基板Ｗの外形が方形となるように画像５００を補正し、図５（ｂ）の画像５１０を生成する（ステップＳ４０３）。模様５１１，５１２，５１３，５１４はそれぞれ図５（ａ）の模様５０１，５０２，５０３，５０４にそれぞれ対応している。この画像補正は、後述する処理に適した画像を生成するために行うものであり、スジ状欠陥の方向（すなわち模様５０１および５０２の方向）が、画素の並ぶ方向（Ｘ方向）と一致するように画像補正が行われる。
【００３２】
図６はこの画像補正の方法を示している。図６（ａ）において、横方向に５つの領域が並んだ領域群６００は、Ｎライン目の撮像時にラインセンサの各画素が撮像したガラス基板Ｗ上の撮像領域を示している。また、横方向に５つの領域が並んだ領域群６１０は、Ｎ＋１ライン目の撮像時にラインセンサの各画素が撮像したガラス基板Ｗ上の撮像領域を示している。Ｎライン目とＮ＋１ライン目のＹ方向位置がずれているため、前述したように、各ラインの画像を単純に合成した２次元画像上でのガラス基板Ｗの外形が方形でなくなる。
【００３３】
そこで、Ｎライン目とＮ＋１ライン目のＹ方向位置をずらさずに撮像したときと同様の画像となるように画像補正を行う。図６（ｂ）において、領域群６２０および６３０は、撮像部２６をＹ方向に移動させずに撮像を行ったときのＮライン目とＮ＋１ライン目のガラス基板Ｗ上の撮像領域を示している。例えば、Ｎ＋１ライン目の領域６３１は、実際の撮像では図５（ａ）の領域６１１と６１２のそれぞれに分離している。
【００３４】
そこで、領域６３１に対応した画素の輝度値を、領域６１１と６１２のそれぞれに対応した画素の輝度値から、以下の式により求める。これによって、撮像部２６をＹ方向に移動させる実際の撮像で得られた画像を、撮像部２６をＹ方向に移動させない撮像で得られる画像に変換することができる。
領域６３１の輝度値＝（領域６１１の輝度値×α）＋（領域６１２の輝度値×（１−α））
【００３５】
なお、上式において、αは、領域６３１に対応した図６（ａ）の部分のＹ方向で領域６１１が占める割合を示しており、撮像部２６の移動速度から求めることができる。上記の処理を各領域について行うことによって、図５の画像５００から画像５１０を生成することができる。
【００３６】
続いて、画像処理部３１ｄは、図７のＹ’方向の各画素位置について、Ｘ方向（スジ状の欠陥に起因する模様の方向と同じ方向）に並んだ各画素の輝度値を積算し、輝度積算値曲線７００を生成する（ステップＳ４０４）。図４のステップＳ４００で設定された低輝度側しきい値を下回る曲線の谷部分７０１は画像５１０上の模様５１１に対応している。また、高輝度側しきい値を超える曲線の山部分７０２は画像５１０上の模様５１２に対応している。
【００３７】
模様５１１と５１２はいずれも、ガラス基板Ｗ上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様である。画像処理部３１ｄは、輝度積算値曲線７００を構成する各輝度値と高輝度側しきい値および低輝度側しきい値とを比較することによって、谷部分７０１と山部分７０２をスジ状の欠陥として検出する（ステップＳ４０５）。なお、高輝度側しきい値および低輝度側しきい値として、最初は任意の値を設定し、以降は欠陥検出の精度に応じて経験的に値を決定すればよい。また、輝度積算値曲線７００の輝度分布を生成し、統計的手法によってしきい値を決定してもよい。例えば、輝度分布の平均値と標準偏差を算出し、平均値から標準偏差の数倍離れた輝度値をしきい値とすればよい。
【００３８】
検査が終了したら、基板吸着テーブル１３を浮上ステージ４の一端部側の受け渡し位置（ガラス基板Ｗの搬入位置）まで搬送し、基板Ｗの吸着保持を解除してから、基板リフト部で基板Ｗをリフトアップする。この際、基板吸着テーブル１３上に配置された各吸着部１５の吸着パッドがガラス基板Ｗの裏面に接触し、この吸着パッドの摩擦力により、エアー浮上したガラス基板Ｗの移動力が規制される。これにより、ガラス基板Ｗは、位置決めされた状態でリフト部の各リフトピン２０に受け渡される。他のガラス基板の検査を行う場合には、ロボットによってガラス基板が交換され、次のガラス基板について同様に検査を行う。
【００３９】
次に、本実施形態による効果を説明する。図８の画像８００は、従来と同様に撮像部２６とライン照明用光源２７をベース本体３に対して固定した状態でガラス基板Ｗを撮像した画像を示している。模様８０１〜８０４の方向はいずれも同一であり、各模様が、基板上のスジ状の欠陥に起因するのか、光学系による輝度ムラに起因するのかを区別することが困難である。
【００４０】
画像８００に対して本実施形態の欠陥検出方法を適用すると以下のようになる。輝度積算値曲線８０５は、図８のＹ’方向の各画素位置に関して、Ｘ方向に並んだ各画素の輝度値を積算して得られる曲線である。輝度積算値曲線８０５を構成する各輝度値と高輝度側しきい値および低輝度側しきい値とを比較することによって、谷部分８０６，８０７と山部分８０８，８０９を検出することができるか、それらが、基板上のスジ状の欠陥に起因するのか、光学系による輝度ムラに起因するのかを区別することはできない。
【００４１】
これに対して、本実施形態では、基板上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが画像上で異なるように、撮像部２６とライン照明用光源２７を、基板上に存在するスジ状の欠陥の方向と異なる方向に移動させながら撮像を行う。その結果、基板上に発生するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが異なる画像が得られる。それらの方向の違いを考慮した輝度値の演算を行うことによって、基板上に存在するスジ状の欠陥を検出することができる。また、輝度積算値曲線を構成する各輝度値と所定のしきい値とを比較することによって、簡易な方法でスジ状の欠陥を検出することができる。
【００４２】
なお、図５の画像５００において、スジ状の欠陥に起因する模様５０１および５０２の方向に沿って輝度値を積算することによって、図７の輝度積算値曲線７００に対応した曲線を生成し、その曲線を構成する各輝度値と所定のしきい値とを比較することによって、スジ状の欠陥を検出するようにしてもよい。
【００４３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。撮像部２６に起因するノイズは画像上で検出しやすいため、本実施形態ではその影響を無視する。したがって、ライン照明用光源２７が第１の実施形態と同様に門型フレーム２３と共にＹ方向に移動する一方で、撮像部２６はベース本体３に固定されている（図示省略）。
【００４４】
撮像動作は第１の実施形態と同様であり、門型フレーム２３をＹ方向に移動させながらガラス基板Ｗを撮像する。本実施形態では、撮像部２６が固定されているため、画像上のガラス基板Ｗの外形は方形のままである。また、ライン照明用光源２７がＹ方向に移動するため、その移動に伴って、輝度ムラがＹ方向に移動する。その結果、撮像された画像は図５の画像５１０と同様の画像となる。得られた画像データに対する以降の処理は第１の実施形態と同様である。
【００４５】
本実施形態によれば、第１の実施形態で説明した画像補正を行う必要がなくなるので、処理時間を短縮することができる。
【００４６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。第１の実施形態で説明したように、ベース本体３のガラス基板Ｗの搬入領域には、ガラス基板Ｗを挟むように、位置決め機構である基準ピン１８と押し付けピン１９が複数配設されている。基準ピン１８は、浮上ステージ４の上面に対して出没可能に上下移動自在になっており、押し付けピン１９は、ガラス基板Ｗに向かう方向に移動自在になっている。また、本実施形態では、門型フレーム２３はベース本体３に対して固定されている（図示省略）。
【００４７】
押し付けピン１９は、方形のガラス基板Ｗの一辺が図１のＸ方向、Ｙ方向のいずれとも非平行となるように、ガラス基板Ｗを基準ピン１８に押し付ける。続いて、ガラス基板ＷをＸ方向に移動させながらガラス基板Ｗを撮像する。図９は、本実施形態で撮像された画像を示している。図９の画像９００は、図５の画像５００等と異なり、ガラス基板Ｗ以外の部分も含んでいる。
【００４８】
模様９０１は、ガラス基板Ｗ上に存在するスジ状の欠陥の模様である。また、撮像部２６およびライン照明用光源２７がベース本体３に対して固定されているため、光学系に起因する輝度ムラのＹ方向位置は一定である。模様９０２は、光学系に起因する輝度ムラの模様である。画像処理部３１ｄは、模様９０１の方向（Ｃ方向）が、画素の並ぶ方向（Ｘ方向）と一致するように画像９００を回転させることによって、画像補正を行う。以降の処理は第１の実施形態と同様である。
【００４９】
上述したように、本実施形態では、基板上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが画像上で異なるようにガラス基板Ｗを載置した状態でガラス基板Ｗを所定方向に移動させながら撮像を行う。その結果、基板上に発生するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが異なる画像が得られるので、第１の実施形態と同様にスジ状の欠陥を検出することができる。また、門型フレーム２３の移動機構を設けなくてよいので、第１および第２の実施形態と比較して装置構成を簡易にすることができる。
【００５０】
なお、スジ状の欠陥に起因する模様９０１の方向に沿って輝度値を積算することによって、図７の輝度積算値曲線７００に対応した曲線を生成し、その曲線を構成する各輝度値と所定のしきい値とを比較することによって、スジ状の欠陥を検出するようにしてもよい。
【００５１】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、ライン照明用光源２７はＬＥＤ等でもよい。また、反射部２５を設けずに基板表面からの光が撮像部２６に直接入射するようにしてもよい。
【００５２】
また、上記の実施形態では、光学系全体が、または撮像部２６を除く光学系が図１のＹ方向へ移動するが、光学系の構成部品である照明のみ、ミラーのみ、カメラのみ、フィルタのみ、あるいはそれらの組合せが図１のＹ方向へ移動するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態による基板検査装置の平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による基板検査装置の側面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による基板検査装置が備える光学系の構成を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における欠陥検出の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態における欠陥検出の方法を説明するための説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における画像補正の方法を説明するための説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における欠陥検出の方法を説明するための説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における欠陥検出の方法による効果を説明するための説明図である。
【図９】本発明の第３の実施形態における欠陥検出の方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１３・・・基板吸着テーブル（移動手段）、２３・・・門型フレーム（移動手段）、２４・・・照明部（照明手段）、２６・・・撮像部（撮像手段）、３１ｄ・・・画像処理部（検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）等に用いられる基板を検査する基板検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤ等の製造工程においては、大型ガラス基板等の基板に塗布されたレジスト等の膜ムラや、異物、汚れ、キズ等の欠陥の検査が行われている。この検査に用いられる基板検査装置として、基板を一定方向に移動させながら、基板の移動方向と交差する方向に画素が並んだラインセンサカメラで基板の表面を走査して撮像した画像を処理することによって検査を行うものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
上記のような基板検査装置で撮像された画像には、照明やカメラといった光学系の影響により、ラインセンサの副走査方向（基板の移動方向）に沿ってスジ状の輝度ムラが現れる。そのため、画像の輝度ムラを補正するシェーディング補正（例えば特許文献２参照）が行われる。このシェーディング補正を完璧に行うことは、以下の理由により困難である。
１．基板の品種や工程によりノイズ強度が異なるため、補正データを品種毎、工程毎に用意する必要がある。
２．ノイズ強度が撮像角度に依存するため、上記に加え、角度毎の補正データも用意する必要がある。
３．ラインセンサに用いられるＣＣＤ（Charge Coupled Devices）のノイズ強度がカメラ本体の温度に依存する。
【０００４】
したがって、シェーディング補正を行った画像でも、微妙な輝度濃淡を持った大小様々なスジ状の模様が、ラインセンサの副走査方向に沿って現れる。ラインセンサの副走査方向は通常、基板の移動方向と等しいため、スジ状の模様は、基板の移動方向に沿って現れる。一方、基板の表面にレジストを塗布する塗布装置も基板の移動方向に沿ってレジストを塗布することが多いため、塗布ムラに起因するスジ状の欠陥も、基板の移動方向に沿って現れる。
【特許文献１】特開２０００−９６６１号公報
【特許文献２】特開２００５−３０３７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板検査においては、塗布ムラに起因するスジ状の欠陥を検出したいのだが、上記の理由により、基板を撮像した画像では、光学系に起因するスジ状の模様の方向と、塗布ムラに起因するスジ状の欠陥の模様の方向が同方向であるため、これらを区別してスジ状の欠陥のみを検出することが困難であった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、基板上に存在するスジ状の欠陥を検出することができる基板検査装置および基板検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、検査対象の基板を照明する照明手段と、前記基板を撮像して画像データを生成する撮像手段と、前記基板上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが画像上で異なるように、前記基板、前記照明手段、および前記撮像手段のうち少なくともいずれかを移動させる移動手段と、前記画像データの輝度値に基づいた演算により前記スジ状の欠陥を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする基板検査装置である。
【０００８】
また、本発明は、検査対象の基板上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが画像上で異なるように、前記基板、前記基板を照明する照明手段、および前記基板を撮像して画像データを生成する撮像手段のうち少なくともいずれかを移動させながら、前記撮像手段に前記画像データを生成させるステップと、前記画像データの輝度値に基づいた演算により前記スジ状の欠陥を検出するステップとを備えたことを特徴とする基板検査方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板を撮像した画像上で、基板上に発生するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが異なっているので、それらの方向の違いを考慮した輝度値の演算を行うことによって、基板上に存在するスジ状の欠陥を検出することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態を説明する。図１、図２、および図３に示すように、基板検査装置１は、除振装置２を介して床面に設置されるベース本体３を備えている。ベース本体３上には、エアーを吹き出してＦＰＤ用ガラス基板（ガラス基板Ｗ）を浮上させる、基板搬送手段たる浮上ステージ４が敷設されている。
【００１２】
浮上ステージ４において、ベース本体３の長手方向（Ｘ方向）の一端部側から、ガラス基板Ｗの搬送方向（長手方向）に沿って、細長の浮上ブロック（搬送用浮上ブロック）５，６が、所定の間隔を空けて複数配設されている。また、この浮上ステージ４の長手方向の中間位置において、ガラス基板Ｗの浮上高さを高精度に制御可能な精密浮上ブロック（検査用浮上ブロック）７が、浮上ブロック５，６の長手方向に直交する幅方向（Ｙ方向）に配置されている。
【００１３】
これら浮上ブロック５，６と精密浮上ブロック７には、その上面に開口するエアー吹き出し孔１０（図１には一部のみ図示されている）が等間隔に複数配設されている。これらエアー吹き出し孔１０はエアコンプレッサ等の流体供給源１１に接続されている。精密浮上ブロック７は、浮上ブロック５，６に比べて、エアー吹き出し孔１０が密に配置されたものや、エアー吹き出し孔１０の他にエアー排出孔を設け、エアー吐出力（正圧）とエアー吸引力（負圧）により、ガラス基板Ｗの浮上高さを高精度に制御するものであればよい。
【００１４】
さらに、ベース本体３上で、長手方向に平行な一方の側縁部には、浮上ステージ４と平行にガイドレール１２が敷設されており、このガイドレール１２には、基板吸着テーブル１３が移動自在に取り付けられている。基板吸着テーブル１３には、ガイドレール１２に沿って自走可能なリニアモータ等のスライド部１４が設けられている。このスライド部１４には、ガラス基板Ｗを吸着する吸着部１５が上下移動可能に支持されている。吸着部１５は、ベース本体３の長手方向に沿って等間隔に複数配設されている。各吸着部１５の先端には樹脂性の吸着パッドが設けられ、この吸着パッドには上下に貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔は吸引ポンプ１７に接続されている。
【００１５】
さらに、ベース本体３のガラス基板Ｗの搬入領域には、ガラス基板Ｗを挟むように、位置決め機構である基準ピン１８と押し付けピン１９が複数配設されている。基準ピン１８は、浮上ステージ４の上面に対して出没可能に上下移動自在になっており、押し付けピン１９は、ガラス基板Ｗに向かう方向に移動自在になっている。
【００１６】
なお、ベース本体３のガラス基板Ｗの搬入領域の浮上ステージ４の下方には、ガラス基板Ｗをリフトアップして、搬送用ロボットによる基板交換を可能にする基板リフト部が設けられている。この基板リフト部では、上下移動するリフトピン２０が、搬送用ロボットのロボットハンドと干渉しないように複数配置されている。
【００１７】
ここで、浮上ステージ４において、ベース本体３の一端部から他端部に至るまでの間には、自動マクロ検査部２１が配設されている。自動マクロ検査部２１は、浮上ステージ４をＹ方向に平行に跨ぐように、ガイドレールを介してベース本体３に取り付けられた門型フレーム２３を有する。門型フレーム２３は、ガイドレールに沿って自走可能なリニアモータ等の図示しないスライド部に固定されている。
【００１８】
門型フレーム２３の水平フレーム部の一方の側面に沿って照明部２４が取り付けられており、門型フレーム２３の水平フレーム部の上面の、照明部２４よりも高い位置に反射部２５と撮像部２６が取り付けられている。照明部２４は、Ｙ方向に平行な細長の照明光を基板表面に向かって照射するライン照射用光源２７を有している。ライン照明用光源２７としては、例えば、棒状のロッドレンズの端面に光源を配したものが挙げられる。
【００１９】
照明光の反射光の光路上には、反射光を撮像部２６に向かって折り返すミラー２８を備えた反射部２５が配置されている。撮像部２６は、カメラレンズ２９と、カメラレンズ２９よりも他端部側に配置されたラインセンサカメラ３０とを備えている。カメラレンズ２９の前には、干渉フィルタ６１が光路上に挿抜自在に配置されている。照明部２４と、反射部２５と、撮像部２６との配置は、ガラス基板Ｗの観察領域で反射した光が収束しつつ像を結ぶように設定されている。
【００２０】
また、門型フレーム２３の可動範囲内でガラス基板ＷのＹ方向の幅が常に撮像部２６の撮像範囲内に収まるように、反射部２５と撮像部２６の配置が調整されている。さらに、ガラス基板Ｗ表面の干渉像および回折像を取得するために、ライン照明用光源２７は、任意の入射角度に設定できるように回動可能に設けられている。入射角度の変更は、駆動機構６０により行われる。
【００２１】
上記のような自動マクロ検査部２１はマクロ用制御部３１に接続されている。照明制御部３１ａはライン照明用光源２７の発光及び角度の制御を行う。フィルタ制御部３１ｂは干渉フィルタ６１の挿抜を制御する。画像取り込み部３１ｃは、ラインセンサカメラ３０から出力されたライン毎の画像データを取り込み、各ラインの画像データを合成して２次元の画像データを生成する。画像処理部３１ｄは、画像取り込み部３１ｃで生成された２次元の画像データを画像処理し、欠陥検出を行う。メモリ３１ｅは、検出された欠陥の情報を保持する。
【００２２】
基板検査装置１の全体の制御は、装置制御部５０により統括して行われるようになっている。装置制御部５０は、浮上ステージ４、門型フレーム２３、基板吸着テーブル１３、押し付けピン１９、基板リフト部、マクロ用制御部３１に接続されている。さらに、装置制御部５０には、画像を表示するモニタ５１と、観察者の操作を受け付ける操作部５２とが接続されている。
【００２３】
また、ガラス基板Ｗにはガラス製の方形基板が用いられ、このガラス基板Ｗ上に、配線やフィルタ等のパターンが半導体技術を用いて作製される。ガラス基板Ｗの欠陥とは、フィルタの膜や、製造過程で一時的に塗布されるレジスト膜等のパターン自体に膜ムラが発生しているような巨視的なものを指す。これらのパターンが、基板検査における検査対象となる。
【００２４】
次に、本実施形態における基板検査の方法を説明する。図４は、本実施形態の特徴的な処理のみの手順を示しており、適宜、図４を参照する。まず、高輝度側しきい値と低輝度側しきい値を設定する（ステップＳ４００）。これらのしきい値の詳細は後述する。続いて、浮上ステージ４の各エアー吹き出し孔１０からエアーを上向きに吹き出させ、搬送用ロボットによって搬送されるガラス基板Ｗを浮上ステージ４上に移動および載置する。具体的には、各基準ピン１８を浮上ステージ４の上面より突出させるように上昇させた後、基板リフト部を上方に移動させた状態で、リフトピン２０により搬送ロボットからガラス基板Ｗを受け取って、基板リフト部をリフトダウンする。
【００２５】
その結果、ガラス基板Ｗが、エアーによって浮上ステージ４上に浮上させられる。ガラス基板Ｗを浮上させた状態で、各押し付けピン１９をＸ方向またはＹ方向に移動させ、ガラス基板Ｗを各基準ピン１８に押し付けて位置決めを行ってから、吸引ポンプ１７を駆動させてガラス基板Ｗを基板吸着テーブル１３の吸着部１５の先端の吸着パッドで吸着保持する。
【００２６】
ガラス基板Ｗを位置決めして吸着保持したら、各基準ピン１８を、基板吸着テーブル１３およびガラス基板Ｗと干渉しない退避位置に下降させた後、基板吸着テーブル１３をガイドレール１２に沿って他端部（Ｘ方向）に向かって等速度で移動させる。このとき同時に、門型フレーム２３をＹ方向に等速移動させる。これによって、照明部２４、反射部２５、および撮像部２６がＹ方向に等速移動する。なお、照明部２４、反射部２５、撮像部２６を一体で形成し、それらが一体で門型フレーム２３上を移動する構成としてもよい。また、Ｙ方向への移動量はガラス基板Ｗの横（Ｙ方向）のサイズの１／４程度あることが望ましい。
【００２７】
ガラス基板Ｗ上にライン照明用光源２７からライン照明光が照射され、ガラス基板Ｗ表面での反射光が、撮像部２６により撮像され、画像データが生成される。この場合、マクロ検査領域でガラス基板Ｗを往復させ、往路と復路でライン照明用光源２７の入射角度を、撮像部２６で回折光または干渉光が撮像される角度に変更し、回折画像と干渉画像とを撮像する（ステップＳ４０１）。
【００２８】
マクロ用制御部３１の画像処理部３１ｄは、画像取り込み部３１ｃで生成された２次元の画像データにシェーディング補正を行い（ステップＳ４０２）、続けて以下のようにして欠陥検出を行う。図５（ａ）の画像５００は、門型フレーム２３をＹ方向に移動させながら撮像した画像に対してシェーディング補正を行った後の画像を模式的に示している。説明の便宜上、画像５００はガラス基板Ｗのみの画像を示すものとする。
【００２９】
撮像部２６がＹ方向に移動するため、撮像部２６から見ると、ガラス基板ＷがＹ方向に平行な方向に移動することになる。すなわち、撮像部２６を基準としたガラス基板ＷのＹ方向の位置が撮像タイミング毎に異なることになるので、各撮像タイミングで生成されたライン毎の画像を合成した２次元の画像５００では、方形のガラス基板Ｗの外形が方形でなくなっている。
【００３０】
ガラス基板Ｗの辺Ｗ１およびＷ２に平行な模様５０１および５０２は、ガラス基板Ｗ上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様である。また、撮像部２６とライン照明用光源２７が一体的にＹ方向に移動するため、撮像部２６から見ると、ライン照明用光源２７の輝度ムラのＹ方向の位置は一定である。したがって、模様５０３および５０４は光学系に起因する模様である。図５（ａ）に示すように、模様５０１および５０２の方向（Ａ方向）と模様５０３および５０４の方向（Ｂ方向）は異なっている。
【００３１】
画像処理部３１ｄは、ガラス基板Ｗの外形が方形となるように画像５００を補正し、図５（ｂ）の画像５１０を生成する（ステップＳ４０３）。模様５１１，５１２，５１３，５１４はそれぞれ図５（ａ）の模様５０１，５０２，５０３，５０４にそれぞれ対応している。この画像補正は、後述する処理に適した画像を生成するために行うものであり、スジ状欠陥の方向（すなわち模様５０１および５０２の方向）が、画素の並ぶ方向（Ｘ方向）と一致するように画像補正が行われる。
【００３２】
図６はこの画像補正の方法を示している。図６（ａ）において、横方向に５つの領域が並んだ領域群６００は、Ｎライン目の撮像時にラインセンサの各画素が撮像したガラス基板Ｗ上の撮像領域を示している。また、横方向に５つの領域が並んだ領域群６１０は、Ｎ＋１ライン目の撮像時にラインセンサの各画素が撮像したガラス基板Ｗ上の撮像領域を示している。Ｎライン目とＮ＋１ライン目のＹ方向位置がずれているため、前述したように、各ラインの画像を単純に合成した２次元画像上でのガラス基板Ｗの外形が方形でなくなる。
【００３３】
そこで、Ｎライン目とＮ＋１ライン目のＹ方向位置をずらさずに撮像したときと同様の画像となるように画像補正を行う。図６（ｂ）において、領域群６２０および６３０は、撮像部２６をＹ方向に移動させずに撮像を行ったときのＮライン目とＮ＋１ライン目のガラス基板Ｗ上の撮像領域を示している。例えば、Ｎ＋１ライン目の領域６３１は、実際の撮像では図５（ａ）の領域６１１と６１２のそれぞれに分離している。
【００３４】
そこで、領域６３１に対応した画素の輝度値を、領域６１１と６１２のそれぞれに対応した画素の輝度値から、以下の式により求める。これによって、撮像部２６をＹ方向に移動させる実際の撮像で得られた画像を、撮像部２６をＹ方向に移動させない撮像で得られる画像に変換することができる。
領域６３１の輝度値＝（領域６１１の輝度値×α）＋（領域６１２の輝度値×（１−α））
【００３５】
なお、上式において、αは、領域６３１に対応した図６（ａ）の部分のＹ方向で領域６１１が占める割合を示しており、撮像部２６の移動速度から求めることができる。上記の処理を各領域について行うことによって、図５の画像５００から画像５１０を生成することができる。
【００３６】
続いて、画像処理部３１ｄは、図７のＹ’方向の各画素位置について、Ｘ方向（スジ状の欠陥に起因する模様の方向と同じ方向）に並んだ各画素の輝度値を積算し、輝度積算値曲線７００を生成する（ステップＳ４０４）。図４のステップＳ４００で設定された低輝度側しきい値を下回る曲線の谷部分７０１は画像５１０上の模様５１１に対応している。また、高輝度側しきい値を超える曲線の山部分７０２は画像５１０上の模様５１２に対応している。
【００３７】
模様５１１と５１２はいずれも、ガラス基板Ｗ上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様である。画像処理部３１ｄは、輝度積算値曲線７００を構成する各輝度値と高輝度側しきい値および低輝度側しきい値とを比較することによって、谷部分７０１と山部分７０２をスジ状の欠陥として検出する（ステップＳ４０５）。なお、高輝度側しきい値および低輝度側しきい値として、最初は任意の値を設定し、以降は欠陥検出の精度に応じて経験的に値を決定すればよい。また、輝度積算値曲線７００の輝度分布を生成し、統計的手法によってしきい値を決定してもよい。例えば、輝度分布の平均値と標準偏差を算出し、平均値から標準偏差の数倍離れた輝度値をしきい値とすればよい。
【００３８】
検査が終了したら、基板吸着テーブル１３を浮上ステージ４の一端部側の受け渡し位置（ガラス基板Ｗの搬入位置）まで搬送し、基板Ｗの吸着保持を解除してから、基板リフト部で基板Ｗをリフトアップする。この際、基板吸着テーブル１３上に配置された各吸着部１５の吸着パッドがガラス基板Ｗの裏面に接触し、この吸着パッドの摩擦力により、エアー浮上したガラス基板Ｗの移動力が規制される。これにより、ガラス基板Ｗは、位置決めされた状態でリフト部の各リフトピン２０に受け渡される。他のガラス基板の検査を行う場合には、ロボットによってガラス基板が交換され、次のガラス基板について同様に検査を行う。
【００３９】
次に、本実施形態による効果を説明する。図８の画像８００は、従来と同様に撮像部２６とライン照明用光源２７をベース本体３に対して固定した状態でガラス基板Ｗを撮像した画像を示している。模様８０１〜８０４の方向はいずれも同一であり、各模様が、基板上のスジ状の欠陥に起因するのか、光学系による輝度ムラに起因するのかを区別することが困難である。
【００４０】
画像８００に対して本実施形態の欠陥検出方法を適用すると以下のようになる。輝度積算値曲線８０５は、図８のＹ’方向の各画素位置に関して、Ｘ方向に並んだ各画素の輝度値を積算して得られる曲線である。輝度積算値曲線８０５を構成する各輝度値と高輝度側しきい値および低輝度側しきい値とを比較することによって、谷部分８０６，８０７と山部分８０８，８０９を検出することができるか、それらが、基板上のスジ状の欠陥に起因するのか、光学系による輝度ムラに起因するのかを区別することはできない。
【００４１】
これに対して、本実施形態では、基板上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが画像上で異なるように、撮像部２６とライン照明用光源２７を、基板上に存在するスジ状の欠陥の方向と異なる方向に移動させながら撮像を行う。その結果、基板上に発生するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが異なる画像が得られる。それらの方向の違いを考慮した輝度値の演算を行うことによって、基板上に存在するスジ状の欠陥を検出することができる。また、輝度積算値曲線を構成する各輝度値と所定のしきい値とを比較することによって、簡易な方法でスジ状の欠陥を検出することができる。
【００４２】
なお、図５の画像５００において、スジ状の欠陥に起因する模様５０１および５０２の方向に沿って輝度値を積算することによって、図７の輝度積算値曲線７００に対応した曲線を生成し、その曲線を構成する各輝度値と所定のしきい値とを比較することによって、スジ状の欠陥を検出するようにしてもよい。
【００４３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。撮像部２６に起因するノイズは画像上で検出しやすいため、本実施形態ではその影響を無視する。したがって、ライン照明用光源２７が第１の実施形態と同様に門型フレーム２３と共にＹ方向に移動する一方で、撮像部２６はベース本体３に固定されている（図示省略）。
【００４４】
撮像動作は第１の実施形態と同様であり、門型フレーム２３をＹ方向に移動させながらガラス基板Ｗを撮像する。本実施形態では、撮像部２６が固定されているため、画像上のガラス基板Ｗの外形は方形のままである。また、ライン照明用光源２７がＹ方向に移動するため、その移動に伴って、輝度ムラがＹ方向に移動する。その結果、撮像された画像は図５の画像５１０と同様の画像となる。得られた画像データに対する以降の処理は第１の実施形態と同様である。
【００４５】
本実施形態によれば、第１の実施形態で説明した画像補正を行う必要がなくなるので、処理時間を短縮することができる。
【００４６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。第１の実施形態で説明したように、ベース本体３のガラス基板Ｗの搬入領域には、ガラス基板Ｗを挟むように、位置決め機構である基準ピン１８と押し付けピン１９が複数配設されている。基準ピン１８は、浮上ステージ４の上面に対して出没可能に上下移動自在になっており、押し付けピン１９は、ガラス基板Ｗに向かう方向に移動自在になっている。また、本実施形態では、門型フレーム２３はベース本体３に対して固定されている（図示省略）。
【００４７】
押し付けピン１９は、方形のガラス基板Ｗの一辺が図１のＸ方向、Ｙ方向のいずれとも非平行となるように、ガラス基板Ｗを基準ピン１８に押し付ける。続いて、ガラス基板ＷをＸ方向に移動させながらガラス基板Ｗを撮像する。図９は、本実施形態で撮像された画像を示している。図９の画像９００は、図５の画像５００等と異なり、ガラス基板Ｗ以外の部分も含んでいる。
【００４８】
模様９０１は、ガラス基板Ｗ上に存在するスジ状の欠陥の模様である。また、撮像部２６およびライン照明用光源２７がベース本体３に対して固定されているため、光学系に起因する輝度ムラのＹ方向位置は一定である。模様９０２は、光学系に起因する輝度ムラの模様である。画像処理部３１ｄは、模様９０１の方向（Ｃ方向）が、画素の並ぶ方向（Ｘ方向）と一致するように画像９００を回転させることによって、画像補正を行う。以降の処理は第１の実施形態と同様である。
【００４９】
上述したように、本実施形態では、基板上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが画像上で異なるようにガラス基板Ｗを載置した状態でガラス基板Ｗを所定方向に移動させながら撮像を行う。その結果、基板上に発生するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが異なる画像が得られるので、第１の実施形態と同様にスジ状の欠陥を検出することができる。また、門型フレーム２３の移動機構を設けなくてよいので、第１および第２の実施形態と比較して装置構成を簡易にすることができる。
【００５０】
なお、スジ状の欠陥に起因する模様９０１の方向に沿って輝度値を積算することによって、図７の輝度積算値曲線７００に対応した曲線を生成し、その曲線を構成する各輝度値と所定のしきい値とを比較することによって、スジ状の欠陥を検出するようにしてもよい。
【００５１】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、ライン照明用光源２７はＬＥＤ等でもよい。また、反射部２５を設けずに基板表面からの光が撮像部２６に直接入射するようにしてもよい。
【００５２】
また、上記の実施形態では、光学系全体が、または撮像部２６を除く光学系が図１のＹ方向へ移動するが、光学系の構成部品である照明のみ、ミラーのみ、カメラのみ、フィルタのみ、あるいはそれらの組合せが図１のＹ方向へ移動するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態による基板検査装置の平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による基板検査装置の側面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による基板検査装置が備える光学系の構成を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における欠陥検出の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態における欠陥検出の方法を説明するための説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における画像補正の方法を説明するための説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における欠陥検出の方法を説明するための説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における欠陥検出の方法による効果を説明するための説明図である。
【図９】本発明の第３の実施形態における欠陥検出の方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１３・・・基板吸着テーブル（移動手段）、２３・・・門型フレーム（移動手段）、２４・・・照明部（照明手段）、２６・・・撮像部（撮像手段）、３１ｄ・・・画像処理部（検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の基板を照明する照明手段と、
前記基板を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記基板上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが画像上で異なるように、前記基板、前記照明手段、および前記撮像手段のうち少なくともいずれかを移動させる移動手段と、
前記画像データの輝度値に基づいた演算により前記スジ状の欠陥を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする基板検査装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記スジ状の欠陥の方向に輝度値を積算した値としきい値との比較により前記スジ状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。
【請求項３】
前記移動手段は、前記スジ状の欠陥の方向と異なる方向に前記照明手段と前記撮像手段を移動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板検査装置。
【請求項４】
前記移動手段は、前記スジ状の欠陥の方向と異なる方向に前記基板を移動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板検査装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記スジ状の欠陥の方向と、画素が並ぶ方向との関係に応じて前記画像データを補正した上で、前記画素が並ぶ方向に輝度値を積算することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の基板検査装置。
【請求項６】
前記撮像手段は固定されており、
前記移動手段は、前記スジ状の欠陥の方向と異なる方向に前記照明手段を移動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板検査装置。
【請求項７】
検査対象の基板上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが画像上で異なるように、前記基板、前記基板を照明する照明手段、および前記基板を撮像して画像データを生成する撮像手段のうち少なくともいずれかを移動させながら、前記撮像手段に前記画像データを生成させるステップと、
前記画像データの輝度値に基づいた演算により前記スジ状の欠陥を検出するステップと、
を備えたことを特徴とする基板検査方法。
【請求項１】
検査対象の基板を照明する照明手段と、
前記基板を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記基板上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが画像上で異なるように、前記基板、前記照明手段、および前記撮像手段のうち少なくともいずれかを移動させる移動手段と、
前記画像データの輝度値に基づいた演算により前記スジ状の欠陥を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする基板検査装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記スジ状の欠陥の方向に輝度値を積算した値としきい値との比較により前記スジ状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。
【請求項３】
前記移動手段は、前記スジ状の欠陥の方向と異なる方向に前記照明手段と前記撮像手段を移動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板検査装置。
【請求項４】
前記移動手段は、前記スジ状の欠陥の方向と異なる方向に前記基板を移動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板検査装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記スジ状の欠陥の方向と、画素が並ぶ方向との関係に応じて前記画像データを補正した上で、前記画素が並ぶ方向に輝度値を積算することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の基板検査装置。
【請求項６】
前記撮像手段は固定されており、
前記移動手段は、前記スジ状の欠陥の方向と異なる方向に前記照明手段を移動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板検査装置。
【請求項７】
検査対象の基板上に存在するスジ状の欠陥に起因する模様の方向と、光学系に起因するスジ状の模様の方向とが画像上で異なるように、前記基板、前記基板を照明する照明手段、および前記基板を撮像して画像データを生成する撮像手段のうち少なくともいずれかを移動させながら、前記撮像手段に前記画像データを生成させるステップと、
前記画像データの輝度値に基づいた演算により前記スジ状の欠陥を検出するステップと、
を備えたことを特徴とする基板検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−３９７３０（Ｐ２００８−３９７３０Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１８１２８（Ｐ２００６−２１８１２８）
【出願日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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