説明

基板検査装置

【課題】基板をエア浮上搬送する際に基板浮上機構間の乗り移りで発生する基板のばたつきを抑え、超高分解能カメラの被写体深度から外れない基板浮上機構を備えた基板検査装置を提供する。
【解決手段】基板を搬送する基板搬送部と搬送された基板の欠陥を検査する欠陥検査部とを具備する基板検査装置において、基板搬送部に設置された基板を浮上させる複数の基板浮上機構を有し、基板浮上機構が欠陥検査部において搬送方向に対して互い違いに配置されており、互い違いに配置された基板浮上機構間で基板の表面を撮像して欠陥を検出する欠陥検査装置を具備することを特徴とする基板検査装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネル等に用いられるガラス基板やカラーフィルタなどを検査する基板検査装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年の液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネル等のフラットパネルディスプレイの大型化、薄型化に伴い、製造工程における基板の搬送方法として、従来は図9に示すように基板2を円柱状の回転シャフト40に設けられた多数の回転ローラ41上を搬送する方法が主に用いられてきたが、例えば、搬送中の基板の重さによる撓みや、搬送時の上下変動等により、基板がローラに衝突してしまうことや、アライメント時による擦傷といった様々な問題が顕在化してきた。
【0003】
この様な、基板の損傷を回避するために、基板の重さによる撓みや搬送中の上下振動が大きい大型基板に関してはローラを用いたコンベア搬送に替えて、基板全面をエアによって浮上させ非接触に搬送する技術が開発されている(特許文献1)。
【0004】
また、例えばフラットパネルディスプレイに用いられるカラーフィルター等では、製造工程において欠陥等の検査が行われている。近年では、画面の高精細化が進み、これに伴って検査機自体も高性能なものが求められている。例えば、5μm以下の欠陥を検査するような場合、分解能が3μm以下の超高分解能カメラを用いた検査機が品質保証の点から必須となってきている。
【0005】
そこで、前記のように搬送面とは接触しない、エア浮上による搬送が行われるようになった。しかしながら、当初の非接触エア浮上搬送技術は基板をエアの吹き出しにより基板を浮上させるだけであったので、基板の浮上精度むらが大きく、搬送中の浮上むらから基板の上下変動が起きてしまい、検査面が検査用カメラの被写体深度から外れてしまう問題があった。そこで基板の浮上に関するこのような問題の解決策として、特許文献2に記載されるような、エアの吹き出しと同時に吸い込みを行うことで、浮上量の変動をエアの吸引力によって抑える基板浮上機構が開発された。
【0006】
上記の技術において、エア搬送による浮上むらは解消され、安定した浮上精度にて基板を浮上させることが可能になった。しかし、基板の欠陥検査において、例えば透過照明を用いた検査カメラで撮像する際に、前記基板浮上機構を並べて設置し基板浮上機構間で撮像しなければならない。また反射照明を用いる際でも、例えば基板浮上機構の映し込みによる擬似欠陥といった誤検出を防ぐために透過照明を使用する場合と同様に基板浮上機構間の隙間を利用して撮像しなければならない。従って、欠陥検査装置においては基板浮上機構を切り離して基板浮上機構と基板浮上機構間の隙間を有する構造とする必要がある。
【0007】
前記基板浮上機構を用いた場合、基板全面が基板浮上機構上にある場合は浮上変動が抑えられ安定した浮上が可能となるが、基板を基板浮上機構間上を搬送させた場合、エアの吹き出しとエアの吸引や基板自体の撓みによって基板の搬送方向先端部及び後端部の浮上量にばたつきが起きてしまい超高分解カメラにおいては被写体深度から外れてしまうおそれがある。また、基板浮上機構上で基板を搬送させた場合においても、基板浮上機構表面全面のエア吹き出し部とエア吸引部はスポット的に配列されているために、基板がエア吹き出し部とエア吸引部を交互に乗り越える度に基板の搬送方向先端部及び後端部では基板の浮上量にばたつきが発生してしまう。
【0008】
基板が前記基板浮上機構間を通過する際の浮上量のばたつきを抑えるために特許文献3記載によれば、基板浮上機構間にローラが取り付けてあり、基板の通過後下方に移動するという方法が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2004−279335号公報
【特許文献2】特開2008−7319号公報
【特許文献3】特開2006−258727号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、基板の欠陥検査用に例えばラインセンサー型の高分解能カメラを使用し基板全面の検査を行う場合、基板浮上機構間に前記ローラを使用すると、照明の設置が難しく、また、ローラ上の基板面に関しては欠陥検査が行えないという問題が出てくる。
【0011】
本発明は、基板をエア浮上搬送する際に基板浮上機構間の乗り移りで発生する基板のばたつきを抑え、超高分解能カメラの被写体深度から外れない基板浮上機構を備えた基板検査装置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】
【0012】
本発明の請求項1の発明は、基板を搬送する基板搬送部と搬送された基板の欠陥を検査する欠陥検査部とを具備する基板検査装置において、基板搬送部に設置された基板を浮上させる複数の基板浮上機構を有し、基板浮上機構が欠陥検査部において搬送方向に対して互い違いに配置されており、互い違いに配置された基板浮上機構間で基板の表面を撮像して欠陥を検出する欠陥検査装置を具備することを特徴とする基板検査装置。
【0013】
本発明の請求項2の発明は、基板浮上機構の基板と対向する面は多孔質体で構成された通気孔を有し、基板浮上機構内部は複数のエア吹き出し空間と複数のエア吸引空間を有し、複数のエア吹き出し空間と複数のエア吸引空間のそれぞれの空間は繋がれていることを特徴とする請求項1記載の基板検査装置である。
【0014】
本発明の請求項3の発明は、エア吹き出し空間とエア吸引空間は基板搬送方向に沿ってストライプ状に互い違いに設置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の基板検査装置である。
【発明の効果】
【0015】
請求項1に係わる発明によれば、基板を浮上させて基板を搬送する複数の基板浮上機構を有し、基板浮上機構が欠陥検査部において搬送方向に対して互い違いに配置されていることにより、基板が基板浮上機構間を乗り移る際には、前記基板浮上機構間の隣り合った左右の基板浮上機構上にあるため、基板の浮上量のばたつきと基板の撓みを抑制し、安定した基板浮上搬送を可能とする。
【0016】
請求項2に係わる発明によれば、複数のエア吹き出し空間と複数の吸引空間が、それぞれ繋がれていることで、それぞれの空間の内圧が均一となり、基板浮上機構の基板と対向する面はエア吹き出し及び吸引を全面で均一に行うことができ安定した基板搬送を可能とする。
【0017】
請求項3に係わる発明によれば、基板浮上機構内部はエア吹き出し空間とエア吸引空間を有し、基板搬送方向に沿ってストライプ状にエア吹き出し空間とエア吸引空間を互い違い
に構成することで、基板搬送方向に対しエア吹き出し部とエア吸引部を交互に基板が搬送される構造ではないので、基板のばたつきを発生させることなく安定した基板搬送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の基板浮上機構を使用した基板検査装置の構成図。
【図2】本発明の基板検査装置の基板浮上機構と欠陥検査装置の配置を説明するための平面図。
【図3】本発明の基板検査装置の基板浮上機構と欠陥検査装置の配置を説明するための側面図。
【図4】本発明の基板浮上機構と欠陥検査装置の別の配置を示す平面図。
【図5】本発明の基板検査装置の欠陥検査装置を下側から見た斜視図。
【図6】本発明の基板検査装置の基板浮上機構の断面斜視図。
【図7】図6のFの断面を示す図。
【図8】図6のGの断面を示す図。
【図9】従来のローラを用いた搬送方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施形態である基板検査装置における基板浮上機構について図面に基づいて説明する。
【0020】
図1は基板浮上機構を適用した基板検査装置の構成図である。
【0021】
本発明に係わる基板検査装置1は、エアの吹き出し及び吸引によって基板2を一定の高さに浮上維持する複数の基板浮上機構3A−1、3B−1、3C−1を有する基板浮上機構と、基板2の一辺を固定把持する基板把持機構4と、前記基板浮上機構の一側面に隣接して設けられ前記基板把持機構4を介して前記基板2を搬送方向Xに沿った方向に搬送する基板搬送機構5と、前記基板浮上機構へのエア供給を行うエア供給部Bとエア吸引を行うエア吸引部Cとを備えた浮上制御部Aと、基板を照明する透過照明光源(図示せず)と、照明された基板を撮像する撮像カメラ15−1及び撮像カメラ15−3を備えた欠陥検査装置15と、架台36とを備えている。
【0022】
図2及び図3は前記基板浮上機構と前記欠陥検査装置15の配置を説明するための図で、図2は平面図、図3は側面図である。基板浮上機構は基板を搬送するローダ側には複数の基板浮上機構3A−1を備えた基板浮上機構3Aが配置され、欠陥検査装置15が設置されている欠陥検査部には複数の基板浮上機構3B−1と複数の基板浮上機構3B−2とを備えた基板浮上機構3Bと、撮像カメラ15−1と撮像カメラ15−3と透過照明光源15−2と透過照明光源15−4を備えた欠陥検査装置15が配置され、アンローダ側には複数の基板浮上機構3C−1を備えた基板浮上機構3Cが配置される。更に欠陥検査装置15が設置される欠陥検査部では、基板浮上機構は搬送方向に対して互い違いに配置されている。
【0023】
前記基板浮上機構と前記欠陥検査装置15の配置は図2に示された例に限定されず、例えば図4は前記基板浮上機構と前記欠陥検査装置の別の配置を示すもので、ローダ側の基板浮上機構3Aと欠陥検査装置15が配置される欠陥検査部の基板浮上機構Bとの間、及び欠陥検査装置15が配置される欠陥検査部の基板浮上機構3Bとアンローダ側の基板浮上機構3Cの間をそれぞれ無くした配置としたものである。この配置によって欠陥検査装置15が配置される欠陥検査部の基板浮上機構3Bとローダ側の基板浮上機構3Aの間、及び欠陥検査装置15が配置される欠陥検査部の基板浮上機構3Bとアンローダ側の基板浮上機構3Cの間における基板のばたつきは一層抑制される。
【0024】
欠陥検査装置15は撮像カメラ15−1と透過用照明光源15−2、及び撮像カメラ15−3と透過用照明光源15−4を有し、撮像カメラ15−1と透過用照明光源15−2、及び撮像カメラ15−3と透過用照明光源15−4は、それぞれ基板浮上機構間D及び基板浮上機構間Eに設けられる。透過用照明光源15−2と透過用照明光源15−4によって照明された基板の表面を撮像カメラ15−1と撮像カメラ15−3で撮像し、撮像した画像を画像処理装置(図示せず)によって画像処理し、欠陥を検出する。
【0025】
図5は図1の基板検査装置1の欠陥検査装置15を装置下側から見た斜視図であり、基板2の厚みや浮上量を誇張している。
【0026】
本発明の欠陥検査装置15が設置される欠陥検査部の基板浮上機構は、図5では、基板浮上機構20、21、22、23,24,25、26であって、それらは互い違いに配置されており、前記基板浮上機構間の下方には透過用照明光源15−2及び透過用照明光源15−4が配置され、上方にはガントリー17に撮像カメラ15−1、撮像カメラ15−3が取り付けられている。基板2は搬送方向Xに搬送され基板浮上機構間上を基板が通過する際に、前記撮像カメラ15−1、撮像カメラ15−3により基板2の被検査面が撮像され、欠陥検出が行われる。撮像カメラ15−1、撮像カメラ15−3としては、例えば複数のラインセンサカメラを用いて基板の幅方向の全ての領域を撮像して、更に基板をX方向に搬送することによって基板の全面が検査される。
【0027】
基板2を照明する光源は、前記透過用照明光源に限定されず、例えば反射用光源を基板2に対して撮像カメラと同じ側に設けてもよい。照明光源は、検出したい欠陥のコントラストが透過あるいは反射のどちらが高いかによって適宜選択すればよい。
【0028】
基板を浮上搬送させる場合、基板浮上機構間では基板自体の重みで撓みが発生してしまうが、上記の基板浮上機構を互い違いに配置することで、例えば、基板浮上機構20及び基板浮上機構21の間16を基板2が乗り移る際には、前記基板浮上機構20及び前記基板浮上機構21の隣り合った左右に配置されている基板浮上機構22及び基板浮上機構23からのエアの吹き出しと吸引により基板2自体の重みを支持し、安定した高精度の浮上搬送が可能となる。
【0029】
欠陥検査部の基板浮上機構3Bの基板浮上機構は上記構造とするが、ローダ側の基板浮上機構3Aと、アンローダ側の基板浮上機構3Cは基板を搬送する機能を満足させればよく、基板浮上機構を上記のように互い違いに配置しなくてもよい。
【0030】
次に、前記基板浮上機構について図6、図7、図8を用いて説明する。なお図6は基板浮上機構の断面斜視図、図7は図6のFの断面を示す図、図8は図6のGの断面を示す図であり、理解を容易にするために基板2の厚み及び浮上量を誇張している。
【0031】
本発明の基板検査機1における基板浮上機構は矩形状の中空構造体であり、基板2と対向する面3aは無数の微細な孔の開いた板状の多孔質体(例えば、多孔質カーボンや金属焼結体等)で形成されている。この面3aは中空空間6に接続されている。中空空間6は配管9を通じて圧縮エアを加えることによって、面3aの全域に均一な上向きの空気流10を形成することができる。この上向きの空気流10によって基板2を僅かに浮上させることが可能となる。配管9は図1に示される圧空経路31、マニホールド32、圧力調整弁35を介して、エアフィルタを有した圧力ポンプ(図示せず)に連結されている。
【0032】
また、基板浮上機構において面3aは中空空間7に接続されている。中空空間7は前記中空空間6とは導通しておらず開口部11と通じてチャンバー8と接続されている。前記
チャンバー8は配管12に接続され、配管12と通じてエアの吸引を行うことにより、中空空間7の内圧を下げることで、前記基板2の浮上量を高精度で維持することが可能となる。配管12は吸引経路30とボールバルブ33を介してブロアーポンプ34に連結されている。
【0033】
基板浮上機構の内部は複数の中空空間6と複数の中空空間7とが互い違いにストライプ状に配置されている。中空空間6はバイパス13aを通じて基板浮上機構内全ての中空空間と導通している。複数の中空空間6のうち少なくとも一つは配管9に接続するためにバイパス13bが配置されている。
【0034】
基板浮上機構の内部の中空空間6と中空空間7が基板2の搬送方向に沿う形でストライプ状に構成されることで、基板浮上機構上を通過する基板2は常にエアが吹き出される領域とエアが吸引される領域が搬送方向に対し一定となり、基板端部でのばたつきが発生せず、安定した高精度の基板搬送が可能となる。
【0035】
基板浮上機構は欠陥検査装置3Bでは上記構造とするが、ローダ側の部分の基板浮上機構3Aと、アンローダ側の部分の基板浮上機構3Cでは基板を搬送する機能を満足させればよく、上記基板浮上機構の構造でなくても良い。言い換えれば、中空空間6と前記中空空間7が必ずしも基板の搬送方向に沿う形でストライプ状でなくても良い。
【0036】
このように、発明の基板浮上機構を有した基板検査装置によれば、基板の浮上変動を抑制し安定した搬送が可能であり、基板浮上機構間で検査をすることによって基板のばたつきによる欠陥の誤検出を防ぎ高精度な欠陥検査行うことが可能となる。
【符号の説明】
【0037】
1・・・基板検査装置
2・・・基板
4・・・基板把持機構
5・・・基板搬送機構
6・・・中空空間
7・・・中空空間
8・・・チャンバー
9・・・配管
10・・・均一な上向きの空気流
11・・・開口部
12・・・配管
15・・・欠陥検査装置
15−1・・・撮像カメラ
15−2・・・透過用照明光源
15−3・・・撮像カメラ
15−4・・・透過用照明光源
16・・・基板浮上機構の間
17・・・ガントリー
20・・・基板浮上機構
21・・・基板浮上機構
22・・・基板浮上機構
23・・・基板浮上機構
24・・・基板浮上機構
25・・・基板浮上機構
26・・・基板浮上機構
30・・・吸引経路
31・・・圧空経路
32・・・マニホールド
33・・・ボールバルブ
34・・・ブロアーポンプ
35・・・圧力調整弁
36・・・架台
A・・・浮上制御部
B・・・エア供給部
C・・・エア吸引部
D・・・基板浮上機構間
E・・・基板浮上機構間
3A・・・ローダ側に配置された複数の基板浮上機構
3B・・・欠陥検査部に配置された複数の基板浮上機構
3C・・・アンローダ側配置された複数の基板浮上機構
3A−1・・・ローダ側に配置された基板浮上機構
3B−1・・・欠陥検査部に配置された基板浮上機構
3B−2・・・欠陥検査部に配置された基板浮上機構
3C−1・・・アンローダ側配置された基板浮上機構
3a・・・基板と対向する面
13a・・・バイパス
13b・・・バイパス
X・・・搬送方向
40・・・円柱状の回転シャフト
41・・・多数の回転ローラ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を搬送する基板搬送部と搬送された基板の欠陥を検査する欠陥検査部とを具備する基板検査装置において、基板搬送部に設置された基板を浮上させる複数の基板浮上機構を有し、基板浮上機構が欠陥検査部において搬送方向に対して互い違いに配置されており、互い違いに配置された基板浮上機構間で基板の表面を撮像して欠陥を検出する欠陥検査装置を具備することを特徴とする基板検査装置。
【請求項2】
基板浮上機構の基板と対向する面は多孔質体で構成された通気孔を有し、基板浮上機構内部は複数のエア吹き出し空間と複数のエア吸引空間を有し、複数のエア吹き出し空間と複数のエア吸引空間のそれぞれの空間は繋がれていることを特徴とする請求項1記載の基板検査装置。
【請求項3】
エア吹き出し空間とエア吸引空間は基板搬送方向に沿ってストライプ状に互い違いに設置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の基板検査装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2010−203944(P2010−203944A)
【公開日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−50420(P2009−50420)
【出願日】平成21年3月4日(2009.3.4)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】