検査装置、及び搬送装置
【課題】生産性の高い検査装置、及び搬送装置を提供する。
【解決手段】本発明の一態様にかかる検査装置は、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３との間において、基板１０を支持して、照明する照明ステージ２２と、基板１０を持ち上げる移載部３１を有し、前段搬送ベルト２１から照明ステージ２２に受け渡すともに、照明ステージ２２から後段搬送ベルト２３に基板１０を受け渡すための動作を行うクランク機構３２と、移載部３１に設けられ、移載部３１で持ち上げられた基板１０に向けて下側から照明光を照射する照明部３１ａと、一の基板１０が照明ステージ２２を介して前段搬送ベルト２１から後段搬送ベルト２３に移載されるまでの間に、照明ステージ２２及び照明部３１ａで照明された一の基板１０を撮像する撮像部３５と、を備えるものである。
【解決手段】本発明の一態様にかかる検査装置は、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３との間において、基板１０を支持して、照明する照明ステージ２２と、基板１０を持ち上げる移載部３１を有し、前段搬送ベルト２１から照明ステージ２２に受け渡すともに、照明ステージ２２から後段搬送ベルト２３に基板１０を受け渡すための動作を行うクランク機構３２と、移載部３１に設けられ、移載部３１で持ち上げられた基板１０に向けて下側から照明光を照射する照明部３１ａと、一の基板１０が照明ステージ２２を介して前段搬送ベルト２１から後段搬送ベルト２３に移載されるまでの間に、照明ステージ２２及び照明部３１ａで照明された一の基板１０を撮像する撮像部３５と、を備えるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置、及び搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の製造ラインにおけるウェハの搬送は、搬送ベルトが用いられるのが一般的である。搬送ベルトをモータ等で駆動することで、搬送ベルト上に載置されたウェハが搬送される。製造ラインでの搬送中に、インラインでウェハの欠陥膜厚等の検査を実施する場合には、例えば、検査装置を搬送ベルトの上方に設置し、その下方を通過するウェハに対して検査を行う。
【０００３】
ウェハの検査として、エッジの欠けやウェハ内部のマイクロクラックの検出を行うことがある。この場合、ウェハの下側から照明光を照射する必要がある。インラインで、エリアカメラを用いて全面一括撮像する検査の場合、以下のような形態となる。
（１）搬送ベルトを避けた位置に照明装置を分割して設置して、搬送ライン中で検査を実施する。
（２）搬送ラインからウェハをピックアップして、検査ポジションで検査を実施する（特許文献１）。
【０００４】
このようなウェハの検査では、高速に処理することが求められる。すなわち、１枚当たりの処理時間を短くすることで、より多くのウェハに対して検査を行うことができる。さらに、ウェハを確実に検査することが要求される。すなわち、エッジの欠けやマイクロクラックを確実に検出することで、不良品となるウェハが後工程に進むのを防ぐことができる。これにより、不十分な性能の太陽電池が製造されるのを防ぐことができる。処理時間を短くすること、及び、ウェハを確実に検査することで、太陽電池の生産性の向上に資することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１６８７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
（１）の形態では、照明装置から出射された照明光が搬送ベルトによって遮られる。このため、ウェハの搬送ベルトに設置された部分を照明することができず、ウェハを全面に渡って均一に検査することが困難となる。すなわち、搬送ベルトの真上に位置する領域については、ウェハを照明することができないため、この部分の欠陥を検出することが困難である。
【０００７】
例えば、照明光が照射されない箇所に、ウェハの欠けやマイクロクラックがあることがある。この場合、カメラで撮像した画像に対して画像処理を行ったとしても、ウェハの欠けやマイクロクラックを検出することができない恐れがある。照明光が照射されない箇所に欠けやマイクロクラックが発生した場合、そのウェハを不良品として検出することができなくなってしまう恐れがある。このような、欠けやマイクロクラックがあるウェハが後工程に進んで、その後の処理が行われた場合、十分な性能の太陽電池を製造することができない。従って、不良品の太陽電池が生産されてしまい、生産性が低下してしまう。
【０００８】
（２）の形態では、ウェハのピックアップ機構の追加、及びタクトタイムの増加などの問題が生じる。すなわち、生産ライン中で非効率な形態となってしまう。ウェハ全体を確実に検査するためには、ウェハをピックアップする必要が生じてしまう。このため、特許文献１の構成では、生産性が低下するという問題点がある。
【０００９】
具体的には、生産ライン中で搬送ラインからウェハをピックアップして、検査装置に移載する場合、例えば、搬送ベルトからウェハをピックアップする動作、ピックアップしたウェハを検査装置に移載する動作、検査が終了したウェハをピックアップする動作、検査装置からピックアップしたウェハを、搬送ベルトに移載する動作を行う必要が生じてしまう。このような連続動作が必要になると、タクトタイムが増加してしまうため、生産性が低下してしまう。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、短い処理時間で確実に検査することができる検査装置、及び搬送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】
【００１１】
本発明の第１の態様に係る検査装置によれば、前段搬送機構から後段搬送機構に移載されるまでの間に検査することができるので、短い処理時間で検査することができるとともに、前段搬送機構及び後段搬送機構に支持されていない状態の基板に向けて下側から照明光を照射することができるため、基板を均一に照明することができ、確実に検査することができる。
【００１２】
本発明の第２の態様に係る検査装置によれば、移載機構のクランク動作によって、基板が前段側から後段側に送り出すことができるため、簡便な構成で基板を速やかに搬送することができる。
【００１３】
本発明の第３の態様に係る検査装置によれば、２枚の基板をほぼ同時に持ち上げて、受け渡すことができるため、処理時間を短縮することができる。
【００１４】
本発明の第４の態様に係る検査装置によれば、撮像タイミングにおいて、撮像部と基板の距離が一定となるため、順次搬送されてくる基板を確実に検査することができる。
【００１５】
本発明の第５の態様に係る検査装置によれば、支持部に第１照明装置が取り付けられているため、簡便な構成で基板を下側から容易に照明することができる。
【００１６】
本発明の第６の態様に係る検査装置では、前記基板の前記支持部に支持されている箇所に前記第２照明装置が照明光を照射し、前記基板の前記第２照明装置で照明されない箇所に前記第１照明装置が照明光を照射しているため、均一に照明することができ、確実な検査が可能になる。
【００１７】
本発明の第７の態様に係る搬送装置によれば、前段搬送機構から後段搬送機構に移載されるまでの間に検査する検査装置に対して、速やかに移載することができるので、短い処理時間で処理することができる。加えて、前段搬送機構及び後段搬送機構に支持されていない状態の基板に向けて下側から照明光を照射することができるため、基板を均一に照明することができ、確実に検査することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、短い処理時間で確実に検査することができる検査装置、及び搬送装置を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態に係る検査装置の動作を説明するための図である。
【図２】本実施の形態に係る検査装置の動作を説明するための図である。
【図３】本実施の形態に係る検査装置の動作を説明するための図である。
【図４】本実施の形態に係る検査装置の動作を説明するための図である。
【図５】本実施の形態に係る検査装置の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本実施の形態に係る検査装置は、例えば、太陽電池セルの生産ラインにおいて、インラインで検査を行う検査装置である。より具体的には、検査対象であるシリコンウェハなどの基板を下側から照明して、エリアカメラで基板全体を一括で撮像する。撮像により得られた画像データに対して画像処理を行い、基板のエッジの欠けや、基板内部のマイクロクラックを検出する。この検査は、生産ラインにおいて、前工程の搬送系から後工程の搬送系に搬送される途中に実施される。以下、図１〜図５を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１〜図５は、実施の形態に係る検査装置の動作を説明するための図であり、検査装置の動作を順番に示している。図１（ａ）、図２（ａ）、図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）は、検査装置１００を搬送上流から見た模式図であり、図１（ｂ）、図２（ｂ）、図３（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ｂ）は、検査装置１００を側面から見た模式図である。検査装置１００は、撮像部３５と、クランク機構３２とを備えている。
【００２２】
検査装置１００の前後には、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３が配置されている。前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３は、基板１０を下から支持して搬送する搬送ベルトであり、より具体的にはベルトコンベアである。前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の上面が、基板１０が搬送される搬送ラインとなる。前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３のローラ等が回転することによって、前段搬送ベルト２１又は後段搬送ベルト２３上の基板１０が図１（ｂ）の黒矢印で示された搬送方向に送り出されていく。検査装置１００は、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の間で検査を行う。前段搬送ベルト２１は、前工程の処理装置で処理が行われた基板１０を検査装置１００の手前まで搬送する。検査装置１００に設けられた移載機構（ここでは、クランク機構３２）は、前段搬送ベルト２１の所定の位置にある基板１０を受け取り、検査位置に搬送する。そして、移載機構は、検査装置１００で検査が行われた基板１０を、検査位置から後段搬送ベルト２３上に移載する。後段移載ベルト２３は移載された基板１０を後工程の処理装置まで搬送する。
【００２３】
なお、図１（ｂ）〜図５（ｂ）の側面図では、前段搬送ベルト２１から後段搬送ベルト２３に順次搬送される複数の基板１０を識別するため、搬送方向の上流側から順に、基板１０ａ、基板１０ｂ、基板１０ｃ、基板１０ｄとして図示している。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、前段搬送ベルト２１は基板１０の両端を支持するために２本設けられている。すなわち、互いに分離独立した２つの前段搬送ベルト２１が設けられており、基板１０の両端を支持している。同様に、後段搬送ベルト２３は基板１０の両端を支持するために２本設けられている。互いに分離独立した２つの後段搬送ベルト２３が、前段搬送ベルト２１の後段側に配置されている。従って、前段搬送ベルト２１又は後段搬送ベルト２３上の基板１０の中央部の下側は開放している。
【００２５】
図１（ｂ）等に示すように、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３とは互いに離間して配置されており、直接基板１０の受け渡しが行うことができないようになっている。すなわち、後段搬送ベルト２３は前段搬送ベルト２１に対して、基板１０の搬送方向の長さよりも長い距離だけ離間して設置されている。前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３との間の空間には、照明ステージ２２が配置されている。後述するように、前段搬送ベルト２１で搬送された基板１０は移載機構により照明ステージ２２に載置された後に、後段搬送ベルト２３に搬送される。
【００２６】
照明ステージ２２は、例えば、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３とほぼ同じ高さに配置されている。照明ステージ２２は、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３との間において、基板１０を支持する支持部と、基板１０を下側から照明する第１照明装置として機能する。第１照明装置は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源と光源からの光を拡散する拡散板等を有しており、上面全体から基板１０に向けて照明光を出射する。
【００２７】
照明ステージ２２は、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３との間に固定され、搬送ラインの下側から照明ステージ２２の上方に照明光を出射する。図１（ａ）等に示すように、照明ステージ２２は、前段搬送ベルト２１と同様に基板１０の両端を支持している。すなわち、照明ステージ２２は、図１（ａ）に示すように基板１０の両端部を支持する支持部となっている。換言すると、互いに分離独立した２つの照明ステージ２２が、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３との間に配置されている。前段搬送ベルト２１及び照明ステージ２２と同様に、照明ステージ２２は基板１０の両端部のみを支持しているため、基板１０の中央部の下側は開放している。
【００２８】
検査装置１００は、クランク機構３２を有している。クランク機構３２の先端には移載部３１が取り付けられている。クランク機構３２と移載部３１とが搬送アーム３０を構成する。そして、クランク機構３２が前段搬送ベルト２１から照明ステージ２２への基板１０の移載、及び、照明ステージ２２から後段搬送ベルト２３への基板１０の移載を行うための動作を行う移載機構となる。具体的には、クランク機構３２がモータ等によってクランク動作することで、移載部３１が所定の動作を繰り返し行う。例えば、クランク機構３２は、軸３３、軸３４に回転可能に取り付けられたリンクを有しており、モータ等によって軸３３周りの駆動力が与えられることで、クランク機構３２の先端に設けられた移載部３１が動作する。軸３３回りに一回転すると、移載部３１が同じ位置に戻る。クランク機構３２は、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の間に設置されている。
【００２９】
移載部３１は、例えば、平板状の部材であって、基板１０を支持できるようになっている。クランク機構３２のクランク動作によって、移載部３１は基板１０を持ち上げて、下流側へ移載する。さらに、移載部３１の上流側の半分は、照明部３１ａとなっており、下流側の半分は非照明部３１ｂとなっている。照明部３１ａは、例えばアレイ状に配列されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源と光源からの光を拡散する拡散板等を有しており、移載部３１上の基板１０を下側から照明する第２照明装置として機能する。照明部３１ａは、上面全体から照明光を出射する。他方、非照明部３１ｂは照明機能を有していない。照明部３１ａ、及び非照明部３１ｂとも基板１０の載置面は平面であり、水平になっている。
【００３０】
クランク機構３２及び移載部３１は、クランク動作によって上下動する構成となっている。この際、クランク機構３２、及び移載部３１が、前段搬送ベルト２１、照明ステージ２２、及び後段搬送ベルト２３と干渉しない構成となっている。本実施の形態では、前段搬送ベルト２１は上記の通り、基板１０の両端にそれぞれ設けられている。クランク動作によってクランク機構３２、及び移載部３１が上昇すると、分離して配置された２つの前段搬送ベルト２１の間を通過する。同様に、照明ステージ２２についても、クランク機構３２及び移載部３１は、分離して配置された２つの照明ステージ２２の間を通過する。さらに、後段搬送ベルト２３についても、クランク機構３２及び移載部３１は、分離して配置された２つの後段搬送ベルト２３の間を通過する。このため、移載部３１の横幅（図１（ａ）における左右方向の幅）は、２つの前段搬送ベルト２１、２つの照明ステージ２２，２つの後段ベルト２３のそれぞれの離間幅以下となっている。
【００３１】
なお、本実施の形態では、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３が基板１０の両端を支持するためにそれぞれ２つ設けられているが、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の本数は特に限られるものではない。例えば、基板１０の中央部を支持する場合は、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３がそれぞれ１本の搬送ベルトであってもよい。この場合、移載部３１が基板１０の両端を支持する構成となっていればよい。基板１０を支持する位置や後述する照明装置のレイアウト等に応じて、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３とを、適宜配置すればよい。もちろん、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３がそれぞれ３つ以上あっても良い。
【００３２】
撮像部３５は、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の間において、照明ステージ２２の上方に配置されている。撮像部３５は、例えば、ＣＣＤカメラなどの２次元アレイ画像撮像器を有しており、照明ステージ２２上の基板１０を撮像する。そして、撮像部３５で撮像された画像データに基づいて、ウェハである基板１０の欠けや、マイクロクラック等が検出される。なお、撮像部３５の撮像タイミングの調整、及び欠けやマイクロクラックを検出するための画像処理は、図示しない処理装置において行われる。移載部３１の照明部３１ａと、クランク機構３２とは独立して設けられた照明ステージ２２とが下側から基板１０に向けて照明光を照射する。そして、照明光が照射されている状態で、撮像部３５は基板１０を撮像する。これにより、基板１０の全体にわたって精度よく基板１０の欠けや基板１０中のマイクロクラックを検出することができる。
【００３３】
次に、基板１０の搬送動作を伴う検査方法の手順について、順番に説明する。まず、図１に示す状態では、基板１０ｂが前段搬送ベルト２１の移載位置に位置している。このとき、照明ステージ２２上には基板１０ｃが載置され、後段搬送ベルト２３には基板１０ｄが載置されている。基板１０ａ、及び基板１０ｂは、未検査の基板１０であり、基板１０ｂに対して検査を行う工程が順番に示されている。基板１０ｃは照明ステージ２２上での検査が完了して、後段搬送ベルト２３への移載を待つ移載待ち状態となっている。基板１０ｄは、検査後の基板である。図１（ｂ）では、軸３４が軸３３よりも上流側に配置されている。また、移載部３１は、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の搬送ラインよりも下側に配置されている。
【００３４】
クランク動作によって、クランク機構３２を時計周り（図１の白抜き矢印方向）に回転させると図２に示す状態となる。クランク機構３２の移載部３１により基板１０ｂ、基板１０ｃのピックアップ動作が行われる。すなわち、クランク機構３２のクランク動作に応じて、移載部３１が基板１０ｂ、及び基板１０ｃと当接して、２枚の基板１０ｂ、１０ｃを下側から持ち上げる。基板１０ｂは、移載部３１の照明部３１ａ上に載置され、基板１０ｃは移載部３１の非照明部３１ｂ上に載置されている。なお、図２に示す状態では、基板１０ｂ、及び基板１０ｃが移載部３１によって持ち上げられており、それぞれ前段搬送ベルト２１及び照明ステージ２２から離間している。図２（ｂ）では、軸３４は、軸３３の上流側に配置されており、移載部３１が前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の搬送ラインよりも若干上側に配置されている。
【００３５】
クランク動作によって、引き続きクランク機構３２を時計周りに回転させると図３に示す状態となる。この状態では、移載部３１が上下方向において最も高い位置となっており、基板１０ｂ、及び基板１０ｃは、それぞれ前段搬送ベルト２１、照明ステージ２２、及び後段搬送ベルト２３の搬送ラインより高い位置になる。図３（ｂ）では、軸３４は、軸３３の真上に位置されている。このタイミングで、前段搬送ベルト２１、及び後段搬送ベルト２３を駆動して、基板１０ａと基板１０ｄを搬送する。すると、基板１０ａは、前段搬送ベルト２１の移載位置（図１（ｂ）で基板１０ｂがあった位置）まで移動する。これにより、次のサイクルで基板１０ａを移載可能になる。また、基板１０ｄは移載部３１等と干渉しない位置まで移動する。これにより、後段搬送ベルト２３に検査済みの基板１０ｃを載置するスペースができる。
【００３６】
なお、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３が基板１０ａと基板１０ｄを搬送するタイミングは、特に限定されるものではない。前段搬送ベルト２１による基板１０ａの搬送は次のサイクルの図２のタイミングの手前までに行われていればよい。後段搬送ベルト２３による基板１０ｄの搬送は、基板１０ｃが後段搬送ベルト２３に移載されるまでに行われていればよい。但し、クランク動作を行いながら、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の搬送を行うことが好ましい。こうすることで、クランク動作を停止せずに連続的に処理できるため、タクトタイムを短縮することができる。すなわち、一定速度でクランク動作を行うことができるように、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３を駆動すればよい。
【００３７】
さらに、クランク動作によってクランク機構３２を時計周りに回転させると図４に示す状態となる。この状態では、移載部３１の照明部３１ａ上に載置されている基板１０ｂが照明ステージ２２と当接し、非照明部３１ｂ上に載置されている基板１０ｃが後段搬送ベルト２３と当接する。これにより、基板１０ｂが前段搬送ベルト２１から照明ステージ２２上に移載され、基板１０ｃは照明ステージ２２上から後段搬送ベルト２３に移載される。すなわち、未検査の基板１０ｂが移載部３１から照明ステージ２２上に受け渡され、検査済みの基板１０ｃが移載部３１から後段搬送ベルト２３に受け渡される。このとき、照明部３１ａと照明ステージ２２が基板１０を下側から照明可能な状態となっている。図４（ｂ）では、軸３４が軸３３よりも下流側に配置され、移載部３１が前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の搬送ラインとほぼ同じ高さに配置されている。
【００３８】
さらに、クランク動作によって、クランク機構３２を時計周りに回転させると図５に示す状態となる。この状態では、移載部３１が基板１０ｂ、及び基板１０ｃから完全に離間しており、未検査の基板１０ｂの照明ステージ２２への移載、及び検査済みの基板１０ｃの後段搬送ベルト２３への移載が完了している。なお、図５（ｂ）では、軸３４が軸３３の下流側に配置されており、移載部３１が前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の搬送ラインよりも下側に配置されている。
【００３９】
照明部３１ａと照明ステージ２２が照明ステージ２２上の基板１０ｂを照明して、撮像部３５が基板１０ｂ全体を一括で撮像する。ここで、基板１０ｂの下方で照明ステージ２２と移載部３１とが並んでいる状態で、照明部３１ａと照明ステージ２２が、基板１０ｂを照明するように照明ステージ２２と移載部３１が配設されている。このため、基板１０ｂ全体を照明することができる。基板１０ｂが前段搬送ベルト２１、及び後段搬送ベルト２３によって支持されていない状態になり、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３とによって照明光を照射することができない箇所が無くなる。水平面内における搬送方向（図１〜図５の紙面左右方向）において、照明ステージ２２と移載部３１が重複する位置にあり、かつ、水平面内における搬送方向と直交する方向（図１〜図５の紙面と垂直方向）において、照明ステージ２２と移載部３１が並んでいる状態で、照明ステージ２２と照明部３１ａが基板１０ｂを照明するように照明ステージ２２と移載部３１が配設されている。これにより、基板１０ｂの照明部３１ａで照明されない領域を照明ステージ２２が照明し、基板１０ｂの照明ステージ２２で照明されない領域を照明部３１ａが照明する。すなわち、照明ステージ２２で照明されない基板１０ｂの中央部を照明部３１ａで照明することができ、照明部３１ａで照明されない基板１０ｂの両端部を照明ステージ２２で照明することができる。
このため、基板１０ｂの全体を照明することができる。これにより、照明されない箇所が無くなるため、基板１０ｂの欠けやマイクロクラックを精度よく検出することができる。また、照明ステージ２２と照明部３１ａによる照明は、常時行われていてもよいし、撮像するタイミングのみ照明されるよう点滅させてもよい。
なお、照明ステージ２２と移載部３１とが並んでいる状態とは、照明ステージ２２と移載部３１とが完全に揃った位置で並んでいる状態に限られるものではない。すなわち、照明ステージ２２と照明部３１ａとで基板１０ｂに照明光を照射できる状態であればよく、例えば、照明部３１ａと基板１０ｂの前後方向の位置や、高さが異なっていてもよい。
【００４０】
クランク動作によって、さらにクランク機構３２を時計周りに回転させていくと、図１に示す状態に戻る。すなわち、クランク機構３２を回転させて、移載部３１を図１に示す状態にすることで、１サイクルの処理が終了する。基板１０ｂの検査が終了するともに、基板１０ｃの後段搬送ベルト２３への移載が終了する。そして、引き続き同様の処理を行い、基板１０ａの照明ステージ２２への移載と、基板１０ｂの後段搬送ベルトへの移載とを行うとともに、基板１０ａの検査を行う。このような処理を繰り返し行うことで、生産ライン中に順次搬送されてくる基板１０のインライン検査が可能になる。例えば、約１〜２秒のサイクルで前段搬送ベルト２１から照明ステージ２２に基板１０が搬送されていく。
【００４１】
前段搬送ベルト２１から照明ステージ２２への基板１０ｂの移載とともに、照明ステージ２２から後段搬送ベルト２３への基板１０ｃの移載を行うことができる。さらに、連続的に移載される基板１０を順次検査することができる。よって、タクトタイムの短縮を図ることができる。検査位置となる照明ステージ２２が前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の間に配置されているため、基板１０をピックアップした後、検査位置に搬送する時間を短縮することができる。さらに、２枚の基板１０ｂ、１０ｃを同時に持ち上げるとともに、後段側へ同時に移載している。これにより、タクトタイムを短縮することができる。
【００４２】
基板１０のピックアップと後段への移載を同じクランク機構３２によって行っているため、装置の構成を簡素化することができる。すなわち、クランク動作によって、移載部３１が上下方向に移動するともに、前後方向（図１（ｂ）中の左右方向）にも移動する。よって、上下方向と前後方向の動作を１つのクランク機構３２によって実現することができる。すなわち、基板１０を持ち上げて、移載する移載機構が、基板１０を前段側から後段側に送り出す動作を行っている。よって、複雑な移載機構を用いずに、基板１０を移載することができる。また、クランク機構３２を用いることで、２枚の基板１０ｂ、１０ｃを同期して搬送することができる。よって、容易に制御することができ、かつ処理時間短縮することができる。
【００４３】
本実施形態では、図５に示すように、基板１０ｂの照明ステージ２２への移載が完了した状態、すなわち、移載部３１が基板１０ｂから離間した状態で、撮像部３５が基板を撮像する。換言すると、基板１０ｂが照明ステージ２２に支持された状態で、撮像が行われる。これにより、撮像部３５が撮像するタイミングでの基板１０ｂの高さを一定にすることができる。すなわち、前段搬送ベルト２１から搬送される基板１０を順次検査する場合において、撮像タイミングにおけるクランク機構３２の回転角度が微小に変動したとしても、撮像タイミングでの基板１０ｂと撮像部３５の間隔が同じになる。よって、クランク機構３２がクランク動作を行っていたとしても、複数の基板１０が常に同じ高さで撮像される。全ての基板１０に対する検査を確実に行うことができ、安定した検査が可能となる。基板１０を連続して処理する場合でも、撮像タイミングにおいてクランク機構３２のクランク動作を停止する必要がなくなるため、タクトタイムを短縮することができる。
【００４４】
なお、本実施形態において、撮像部３５が基板１０を撮像するタイミングは、特に限定されるものではない。すなわち、一の基板１０が照明ステージ２２を介して前段搬送ベルト２１から後段搬送ベルト２３に移載されるまでの間に、撮像部３５がその基板１０を撮像すればよい。例えば、非照明部３１ｂと照明部３１ａの位置を入れ替えた構成とし、基板１０ｃを照明ステージ２２から持ち上げるタイミングの直前、すなわち、図１と図２の間のタイミングで、撮像部３５が基板１０ｃを撮像しても良い。さらには、非照明部３１ｂと照明部３１ａの位置を入れ替えた構成とし、移載部３１が基板１０ｃを持ち上げた直後のタイミング、すなわち図２に示すタイミングで基板１０ｃを撮像しても良い。このように、移載部３１における照明部３１ａの位置を適宜、照明ステージ２２からの照明光と、照明部３１ａからの照明光が同時に基板１０に照射されるタイミングであれば、撮像することができる。照明ステージ２２上の基板や、照明ステージ２２の近傍の基板１０を撮像すれば、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の影響を低減することができる。もちろん、基板１０全体が照明されるように、照明部３１ａと照明ステージ２２の大きさを適宜設定することも可能である。
【００４５】
基板１０ｃを照明ステージ２２から持ち上げるタイミングの直前等に撮像する場合、照明部３１ａと非照明部３１ｂの位置を反対にする。すなわち、移載部３１の、照明ステージ２２上の基板１０ｃを持ち上げる箇所を照明部とする。
【００４６】
基板１０を照明ステージ２２から持ち上げるタイミングの直前に撮像する場合、基板１０が照明ステージ２２に支持された状態で撮像される。このため、図５のタイミングと同様に、安定した検査を短時間で行うことができる。基板１０が照明ステージ２２に支持されていないタイミングで撮像を行う場合、クランク動作を一時的に停止する。このようにすれば、安定した検査が可能になる。
【００４７】
なお、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３とが備えられている製造ライン中に、上記の検査装置１００を設置することが可能である。また、検査装置１００が、前段搬送ベルト２１、又は後段搬送ベルト２３を備えていても良い。検査装置１００としての撮像部３５が設置されている製造ライン中において、前段搬送ベルト２１、クランク機構３２、及び後段搬送ベルト２３等を備える搬送装置を設置しても良い。この場合、搬送装置と検査装置１００との間で基板の受け渡しが行われる。
【００４８】
また、上記の説明では、一つの移載部３１が２枚の基板１０ｂ、１０ｃを持ち上げたが、基板１０ｂと基板１０ｃを持ち上げる移載部３１が別々の構成となっていても良い。さらに、移載機構であるクランク機構３２が別々の構成となっていてもよい。移載部３１及びクランク機構３２は、物理的に単一な構成に限られるものではない。移載部３１及びクランク機構３２を基板毎に別々の構成とする場合、基板１０を移載するための動作を別々に制御してもよい。
【００４９】
さらには、照明ステージ２２が、基板１０を支持する支持部と、基板１０を下側から照明する第１照明装置として機能しているため、装置の構成を簡素化することができる、もちろん、支持部と第１照明装置は、別々に設けられていても良い。すなわち、第１照明装置が支持部に取り付けられている構成に限らず、支持部と第１照明装置とが別個に配置されている構成であっても良い。この場合、例えば、支持部となるステージを透明にして、支持部の下に第１照明装置を配置すればよい。そして、第１照明装置が支持部を介して基板１０を下側から照明する。基板１０を照明可能な状態で支持する支持部が、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３との間に配置されていればよい。
【００５０】
尚、本発明は上記実施の形態に限られるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能なものである。なお、検査対象となる基板は太陽電池用のウェハに限られるものではない。また、ベルトコンベア以外の搬送機構によって、基板を搬送してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 基板
２１ 前段搬送ベルト
２２ 照明ステージ
２３ 後段搬送ベルト
３０ 搬送アーム
３１ 移載部
３１ａ 照明部
３１ｂ 非照明部
３２ クランク機構
３３ 軸
３４ 軸
３５ 撮像部
１００ 検査装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置、及び搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の製造ラインにおけるウェハの搬送は、搬送ベルトが用いられるのが一般的である。搬送ベルトをモータ等で駆動することで、搬送ベルト上に載置されたウェハが搬送される。製造ラインでの搬送中に、インラインでウェハの欠陥膜厚等の検査を実施する場合には、例えば、検査装置を搬送ベルトの上方に設置し、その下方を通過するウェハに対して検査を行う。
【０００３】
ウェハの検査として、エッジの欠けやウェハ内部のマイクロクラックの検出を行うことがある。この場合、ウェハの下側から照明光を照射する必要がある。インラインで、エリアカメラを用いて全面一括撮像する検査の場合、以下のような形態となる。
（１）搬送ベルトを避けた位置に照明装置を分割して設置して、搬送ライン中で検査を実施する。
（２）搬送ラインからウェハをピックアップして、検査ポジションで検査を実施する（特許文献１）。
【０００４】
このようなウェハの検査では、高速に処理することが求められる。すなわち、１枚当たりの処理時間を短くすることで、より多くのウェハに対して検査を行うことができる。さらに、ウェハを確実に検査することが要求される。すなわち、エッジの欠けやマイクロクラックを確実に検出することで、不良品となるウェハが後工程に進むのを防ぐことができる。これにより、不十分な性能の太陽電池が製造されるのを防ぐことができる。処理時間を短くすること、及び、ウェハを確実に検査することで、太陽電池の生産性の向上に資することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１６８７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
（１）の形態では、照明装置から出射された照明光が搬送ベルトによって遮られる。このため、ウェハの搬送ベルトに設置された部分を照明することができず、ウェハを全面に渡って均一に検査することが困難となる。すなわち、搬送ベルトの真上に位置する領域については、ウェハを照明することができないため、この部分の欠陥を検出することが困難である。
【０００７】
例えば、照明光が照射されない箇所に、ウェハの欠けやマイクロクラックがあることがある。この場合、カメラで撮像した画像に対して画像処理を行ったとしても、ウェハの欠けやマイクロクラックを検出することができない恐れがある。照明光が照射されない箇所に欠けやマイクロクラックが発生した場合、そのウェハを不良品として検出することができなくなってしまう恐れがある。このような、欠けやマイクロクラックがあるウェハが後工程に進んで、その後の処理が行われた場合、十分な性能の太陽電池を製造することができない。従って、不良品の太陽電池が生産されてしまい、生産性が低下してしまう。
【０００８】
（２）の形態では、ウェハのピックアップ機構の追加、及びタクトタイムの増加などの問題が生じる。すなわち、生産ライン中で非効率な形態となってしまう。ウェハ全体を確実に検査するためには、ウェハをピックアップする必要が生じてしまう。このため、特許文献１の構成では、生産性が低下するという問題点がある。
【０００９】
具体的には、生産ライン中で搬送ラインからウェハをピックアップして、検査装置に移載する場合、例えば、搬送ベルトからウェハをピックアップする動作、ピックアップしたウェハを検査装置に移載する動作、検査が終了したウェハをピックアップする動作、検査装置からピックアップしたウェハを、搬送ベルトに移載する動作を行う必要が生じてしまう。このような連続動作が必要になると、タクトタイムが増加してしまうため、生産性が低下してしまう。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、短い処理時間で確実に検査することができる検査装置、及び搬送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】
【００１１】
本発明の第１の態様に係る検査装置によれば、前段搬送機構から後段搬送機構に移載されるまでの間に検査することができるので、短い処理時間で検査することができるとともに、前段搬送機構及び後段搬送機構に支持されていない状態の基板に向けて下側から照明光を照射することができるため、基板を均一に照明することができ、確実に検査することができる。
【００１２】
本発明の第２の態様に係る検査装置によれば、移載機構のクランク動作によって、基板が前段側から後段側に送り出すことができるため、簡便な構成で基板を速やかに搬送することができる。
【００１３】
本発明の第３の態様に係る検査装置によれば、２枚の基板をほぼ同時に持ち上げて、受け渡すことができるため、処理時間を短縮することができる。
【００１４】
本発明の第４の態様に係る検査装置によれば、撮像タイミングにおいて、撮像部と基板の距離が一定となるため、順次搬送されてくる基板を確実に検査することができる。
【００１５】
本発明の第５の態様に係る検査装置によれば、支持部に第１照明装置が取り付けられているため、簡便な構成で基板を下側から容易に照明することができる。
【００１６】
本発明の第６の態様に係る検査装置では、前記基板の前記支持部に支持されている箇所に前記第２照明装置が照明光を照射し、前記基板の前記第２照明装置で照明されない箇所に前記第１照明装置が照明光を照射しているため、均一に照明することができ、確実な検査が可能になる。
【００１７】
本発明の第７の態様に係る搬送装置によれば、前段搬送機構から後段搬送機構に移載されるまでの間に検査する検査装置に対して、速やかに移載することができるので、短い処理時間で処理することができる。加えて、前段搬送機構及び後段搬送機構に支持されていない状態の基板に向けて下側から照明光を照射することができるため、基板を均一に照明することができ、確実に検査することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、短い処理時間で確実に検査することができる検査装置、及び搬送装置を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態に係る検査装置の動作を説明するための図である。
【図２】本実施の形態に係る検査装置の動作を説明するための図である。
【図３】本実施の形態に係る検査装置の動作を説明するための図である。
【図４】本実施の形態に係る検査装置の動作を説明するための図である。
【図５】本実施の形態に係る検査装置の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本実施の形態に係る検査装置は、例えば、太陽電池セルの生産ラインにおいて、インラインで検査を行う検査装置である。より具体的には、検査対象であるシリコンウェハなどの基板を下側から照明して、エリアカメラで基板全体を一括で撮像する。撮像により得られた画像データに対して画像処理を行い、基板のエッジの欠けや、基板内部のマイクロクラックを検出する。この検査は、生産ラインにおいて、前工程の搬送系から後工程の搬送系に搬送される途中に実施される。以下、図１〜図５を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１〜図５は、実施の形態に係る検査装置の動作を説明するための図であり、検査装置の動作を順番に示している。図１（ａ）、図２（ａ）、図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）は、検査装置１００を搬送上流から見た模式図であり、図１（ｂ）、図２（ｂ）、図３（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ｂ）は、検査装置１００を側面から見た模式図である。検査装置１００は、撮像部３５と、クランク機構３２とを備えている。
【００２２】
検査装置１００の前後には、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３が配置されている。前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３は、基板１０を下から支持して搬送する搬送ベルトであり、より具体的にはベルトコンベアである。前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の上面が、基板１０が搬送される搬送ラインとなる。前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３のローラ等が回転することによって、前段搬送ベルト２１又は後段搬送ベルト２３上の基板１０が図１（ｂ）の黒矢印で示された搬送方向に送り出されていく。検査装置１００は、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の間で検査を行う。前段搬送ベルト２１は、前工程の処理装置で処理が行われた基板１０を検査装置１００の手前まで搬送する。検査装置１００に設けられた移載機構（ここでは、クランク機構３２）は、前段搬送ベルト２１の所定の位置にある基板１０を受け取り、検査位置に搬送する。そして、移載機構は、検査装置１００で検査が行われた基板１０を、検査位置から後段搬送ベルト２３上に移載する。後段移載ベルト２３は移載された基板１０を後工程の処理装置まで搬送する。
【００２３】
なお、図１（ｂ）〜図５（ｂ）の側面図では、前段搬送ベルト２１から後段搬送ベルト２３に順次搬送される複数の基板１０を識別するため、搬送方向の上流側から順に、基板１０ａ、基板１０ｂ、基板１０ｃ、基板１０ｄとして図示している。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、前段搬送ベルト２１は基板１０の両端を支持するために２本設けられている。すなわち、互いに分離独立した２つの前段搬送ベルト２１が設けられており、基板１０の両端を支持している。同様に、後段搬送ベルト２３は基板１０の両端を支持するために２本設けられている。互いに分離独立した２つの後段搬送ベルト２３が、前段搬送ベルト２１の後段側に配置されている。従って、前段搬送ベルト２１又は後段搬送ベルト２３上の基板１０の中央部の下側は開放している。
【００２５】
図１（ｂ）等に示すように、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３とは互いに離間して配置されており、直接基板１０の受け渡しが行うことができないようになっている。すなわち、後段搬送ベルト２３は前段搬送ベルト２１に対して、基板１０の搬送方向の長さよりも長い距離だけ離間して設置されている。前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３との間の空間には、照明ステージ２２が配置されている。後述するように、前段搬送ベルト２１で搬送された基板１０は移載機構により照明ステージ２２に載置された後に、後段搬送ベルト２３に搬送される。
【００２６】
照明ステージ２２は、例えば、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３とほぼ同じ高さに配置されている。照明ステージ２２は、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３との間において、基板１０を支持する支持部と、基板１０を下側から照明する第１照明装置として機能する。第１照明装置は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源と光源からの光を拡散する拡散板等を有しており、上面全体から基板１０に向けて照明光を出射する。
【００２７】
照明ステージ２２は、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３との間に固定され、搬送ラインの下側から照明ステージ２２の上方に照明光を出射する。図１（ａ）等に示すように、照明ステージ２２は、前段搬送ベルト２１と同様に基板１０の両端を支持している。すなわち、照明ステージ２２は、図１（ａ）に示すように基板１０の両端部を支持する支持部となっている。換言すると、互いに分離独立した２つの照明ステージ２２が、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３との間に配置されている。前段搬送ベルト２１及び照明ステージ２２と同様に、照明ステージ２２は基板１０の両端部のみを支持しているため、基板１０の中央部の下側は開放している。
【００２８】
検査装置１００は、クランク機構３２を有している。クランク機構３２の先端には移載部３１が取り付けられている。クランク機構３２と移載部３１とが搬送アーム３０を構成する。そして、クランク機構３２が前段搬送ベルト２１から照明ステージ２２への基板１０の移載、及び、照明ステージ２２から後段搬送ベルト２３への基板１０の移載を行うための動作を行う移載機構となる。具体的には、クランク機構３２がモータ等によってクランク動作することで、移載部３１が所定の動作を繰り返し行う。例えば、クランク機構３２は、軸３３、軸３４に回転可能に取り付けられたリンクを有しており、モータ等によって軸３３周りの駆動力が与えられることで、クランク機構３２の先端に設けられた移載部３１が動作する。軸３３回りに一回転すると、移載部３１が同じ位置に戻る。クランク機構３２は、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の間に設置されている。
【００２９】
移載部３１は、例えば、平板状の部材であって、基板１０を支持できるようになっている。クランク機構３２のクランク動作によって、移載部３１は基板１０を持ち上げて、下流側へ移載する。さらに、移載部３１の上流側の半分は、照明部３１ａとなっており、下流側の半分は非照明部３１ｂとなっている。照明部３１ａは、例えばアレイ状に配列されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源と光源からの光を拡散する拡散板等を有しており、移載部３１上の基板１０を下側から照明する第２照明装置として機能する。照明部３１ａは、上面全体から照明光を出射する。他方、非照明部３１ｂは照明機能を有していない。照明部３１ａ、及び非照明部３１ｂとも基板１０の載置面は平面であり、水平になっている。
【００３０】
クランク機構３２及び移載部３１は、クランク動作によって上下動する構成となっている。この際、クランク機構３２、及び移載部３１が、前段搬送ベルト２１、照明ステージ２２、及び後段搬送ベルト２３と干渉しない構成となっている。本実施の形態では、前段搬送ベルト２１は上記の通り、基板１０の両端にそれぞれ設けられている。クランク動作によってクランク機構３２、及び移載部３１が上昇すると、分離して配置された２つの前段搬送ベルト２１の間を通過する。同様に、照明ステージ２２についても、クランク機構３２及び移載部３１は、分離して配置された２つの照明ステージ２２の間を通過する。さらに、後段搬送ベルト２３についても、クランク機構３２及び移載部３１は、分離して配置された２つの後段搬送ベルト２３の間を通過する。このため、移載部３１の横幅（図１（ａ）における左右方向の幅）は、２つの前段搬送ベルト２１、２つの照明ステージ２２，２つの後段ベルト２３のそれぞれの離間幅以下となっている。
【００３１】
なお、本実施の形態では、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３が基板１０の両端を支持するためにそれぞれ２つ設けられているが、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の本数は特に限られるものではない。例えば、基板１０の中央部を支持する場合は、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３がそれぞれ１本の搬送ベルトであってもよい。この場合、移載部３１が基板１０の両端を支持する構成となっていればよい。基板１０を支持する位置や後述する照明装置のレイアウト等に応じて、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３とを、適宜配置すればよい。もちろん、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３がそれぞれ３つ以上あっても良い。
【００３２】
撮像部３５は、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の間において、照明ステージ２２の上方に配置されている。撮像部３５は、例えば、ＣＣＤカメラなどの２次元アレイ画像撮像器を有しており、照明ステージ２２上の基板１０を撮像する。そして、撮像部３５で撮像された画像データに基づいて、ウェハである基板１０の欠けや、マイクロクラック等が検出される。なお、撮像部３５の撮像タイミングの調整、及び欠けやマイクロクラックを検出するための画像処理は、図示しない処理装置において行われる。移載部３１の照明部３１ａと、クランク機構３２とは独立して設けられた照明ステージ２２とが下側から基板１０に向けて照明光を照射する。そして、照明光が照射されている状態で、撮像部３５は基板１０を撮像する。これにより、基板１０の全体にわたって精度よく基板１０の欠けや基板１０中のマイクロクラックを検出することができる。
【００３３】
次に、基板１０の搬送動作を伴う検査方法の手順について、順番に説明する。まず、図１に示す状態では、基板１０ｂが前段搬送ベルト２１の移載位置に位置している。このとき、照明ステージ２２上には基板１０ｃが載置され、後段搬送ベルト２３には基板１０ｄが載置されている。基板１０ａ、及び基板１０ｂは、未検査の基板１０であり、基板１０ｂに対して検査を行う工程が順番に示されている。基板１０ｃは照明ステージ２２上での検査が完了して、後段搬送ベルト２３への移載を待つ移載待ち状態となっている。基板１０ｄは、検査後の基板である。図１（ｂ）では、軸３４が軸３３よりも上流側に配置されている。また、移載部３１は、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の搬送ラインよりも下側に配置されている。
【００３４】
クランク動作によって、クランク機構３２を時計周り（図１の白抜き矢印方向）に回転させると図２に示す状態となる。クランク機構３２の移載部３１により基板１０ｂ、基板１０ｃのピックアップ動作が行われる。すなわち、クランク機構３２のクランク動作に応じて、移載部３１が基板１０ｂ、及び基板１０ｃと当接して、２枚の基板１０ｂ、１０ｃを下側から持ち上げる。基板１０ｂは、移載部３１の照明部３１ａ上に載置され、基板１０ｃは移載部３１の非照明部３１ｂ上に載置されている。なお、図２に示す状態では、基板１０ｂ、及び基板１０ｃが移載部３１によって持ち上げられており、それぞれ前段搬送ベルト２１及び照明ステージ２２から離間している。図２（ｂ）では、軸３４は、軸３３の上流側に配置されており、移載部３１が前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の搬送ラインよりも若干上側に配置されている。
【００３５】
クランク動作によって、引き続きクランク機構３２を時計周りに回転させると図３に示す状態となる。この状態では、移載部３１が上下方向において最も高い位置となっており、基板１０ｂ、及び基板１０ｃは、それぞれ前段搬送ベルト２１、照明ステージ２２、及び後段搬送ベルト２３の搬送ラインより高い位置になる。図３（ｂ）では、軸３４は、軸３３の真上に位置されている。このタイミングで、前段搬送ベルト２１、及び後段搬送ベルト２３を駆動して、基板１０ａと基板１０ｄを搬送する。すると、基板１０ａは、前段搬送ベルト２１の移載位置（図１（ｂ）で基板１０ｂがあった位置）まで移動する。これにより、次のサイクルで基板１０ａを移載可能になる。また、基板１０ｄは移載部３１等と干渉しない位置まで移動する。これにより、後段搬送ベルト２３に検査済みの基板１０ｃを載置するスペースができる。
【００３６】
なお、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３が基板１０ａと基板１０ｄを搬送するタイミングは、特に限定されるものではない。前段搬送ベルト２１による基板１０ａの搬送は次のサイクルの図２のタイミングの手前までに行われていればよい。後段搬送ベルト２３による基板１０ｄの搬送は、基板１０ｃが後段搬送ベルト２３に移載されるまでに行われていればよい。但し、クランク動作を行いながら、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の搬送を行うことが好ましい。こうすることで、クランク動作を停止せずに連続的に処理できるため、タクトタイムを短縮することができる。すなわち、一定速度でクランク動作を行うことができるように、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３を駆動すればよい。
【００３７】
さらに、クランク動作によってクランク機構３２を時計周りに回転させると図４に示す状態となる。この状態では、移載部３１の照明部３１ａ上に載置されている基板１０ｂが照明ステージ２２と当接し、非照明部３１ｂ上に載置されている基板１０ｃが後段搬送ベルト２３と当接する。これにより、基板１０ｂが前段搬送ベルト２１から照明ステージ２２上に移載され、基板１０ｃは照明ステージ２２上から後段搬送ベルト２３に移載される。すなわち、未検査の基板１０ｂが移載部３１から照明ステージ２２上に受け渡され、検査済みの基板１０ｃが移載部３１から後段搬送ベルト２３に受け渡される。このとき、照明部３１ａと照明ステージ２２が基板１０を下側から照明可能な状態となっている。図４（ｂ）では、軸３４が軸３３よりも下流側に配置され、移載部３１が前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の搬送ラインとほぼ同じ高さに配置されている。
【００３８】
さらに、クランク動作によって、クランク機構３２を時計周りに回転させると図５に示す状態となる。この状態では、移載部３１が基板１０ｂ、及び基板１０ｃから完全に離間しており、未検査の基板１０ｂの照明ステージ２２への移載、及び検査済みの基板１０ｃの後段搬送ベルト２３への移載が完了している。なお、図５（ｂ）では、軸３４が軸３３の下流側に配置されており、移載部３１が前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の搬送ラインよりも下側に配置されている。
【００３９】
照明部３１ａと照明ステージ２２が照明ステージ２２上の基板１０ｂを照明して、撮像部３５が基板１０ｂ全体を一括で撮像する。ここで、基板１０ｂの下方で照明ステージ２２と移載部３１とが並んでいる状態で、照明部３１ａと照明ステージ２２が、基板１０ｂを照明するように照明ステージ２２と移載部３１が配設されている。このため、基板１０ｂ全体を照明することができる。基板１０ｂが前段搬送ベルト２１、及び後段搬送ベルト２３によって支持されていない状態になり、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３とによって照明光を照射することができない箇所が無くなる。水平面内における搬送方向（図１〜図５の紙面左右方向）において、照明ステージ２２と移載部３１が重複する位置にあり、かつ、水平面内における搬送方向と直交する方向（図１〜図５の紙面と垂直方向）において、照明ステージ２２と移載部３１が並んでいる状態で、照明ステージ２２と照明部３１ａが基板１０ｂを照明するように照明ステージ２２と移載部３１が配設されている。これにより、基板１０ｂの照明部３１ａで照明されない領域を照明ステージ２２が照明し、基板１０ｂの照明ステージ２２で照明されない領域を照明部３１ａが照明する。すなわち、照明ステージ２２で照明されない基板１０ｂの中央部を照明部３１ａで照明することができ、照明部３１ａで照明されない基板１０ｂの両端部を照明ステージ２２で照明することができる。
このため、基板１０ｂの全体を照明することができる。これにより、照明されない箇所が無くなるため、基板１０ｂの欠けやマイクロクラックを精度よく検出することができる。また、照明ステージ２２と照明部３１ａによる照明は、常時行われていてもよいし、撮像するタイミングのみ照明されるよう点滅させてもよい。
なお、照明ステージ２２と移載部３１とが並んでいる状態とは、照明ステージ２２と移載部３１とが完全に揃った位置で並んでいる状態に限られるものではない。すなわち、照明ステージ２２と照明部３１ａとで基板１０ｂに照明光を照射できる状態であればよく、例えば、照明部３１ａと基板１０ｂの前後方向の位置や、高さが異なっていてもよい。
【００４０】
クランク動作によって、さらにクランク機構３２を時計周りに回転させていくと、図１に示す状態に戻る。すなわち、クランク機構３２を回転させて、移載部３１を図１に示す状態にすることで、１サイクルの処理が終了する。基板１０ｂの検査が終了するともに、基板１０ｃの後段搬送ベルト２３への移載が終了する。そして、引き続き同様の処理を行い、基板１０ａの照明ステージ２２への移載と、基板１０ｂの後段搬送ベルトへの移載とを行うとともに、基板１０ａの検査を行う。このような処理を繰り返し行うことで、生産ライン中に順次搬送されてくる基板１０のインライン検査が可能になる。例えば、約１〜２秒のサイクルで前段搬送ベルト２１から照明ステージ２２に基板１０が搬送されていく。
【００４１】
前段搬送ベルト２１から照明ステージ２２への基板１０ｂの移載とともに、照明ステージ２２から後段搬送ベルト２３への基板１０ｃの移載を行うことができる。さらに、連続的に移載される基板１０を順次検査することができる。よって、タクトタイムの短縮を図ることができる。検査位置となる照明ステージ２２が前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の間に配置されているため、基板１０をピックアップした後、検査位置に搬送する時間を短縮することができる。さらに、２枚の基板１０ｂ、１０ｃを同時に持ち上げるとともに、後段側へ同時に移載している。これにより、タクトタイムを短縮することができる。
【００４２】
基板１０のピックアップと後段への移載を同じクランク機構３２によって行っているため、装置の構成を簡素化することができる。すなわち、クランク動作によって、移載部３１が上下方向に移動するともに、前後方向（図１（ｂ）中の左右方向）にも移動する。よって、上下方向と前後方向の動作を１つのクランク機構３２によって実現することができる。すなわち、基板１０を持ち上げて、移載する移載機構が、基板１０を前段側から後段側に送り出す動作を行っている。よって、複雑な移載機構を用いずに、基板１０を移載することができる。また、クランク機構３２を用いることで、２枚の基板１０ｂ、１０ｃを同期して搬送することができる。よって、容易に制御することができ、かつ処理時間短縮することができる。
【００４３】
本実施形態では、図５に示すように、基板１０ｂの照明ステージ２２への移載が完了した状態、すなわち、移載部３１が基板１０ｂから離間した状態で、撮像部３５が基板を撮像する。換言すると、基板１０ｂが照明ステージ２２に支持された状態で、撮像が行われる。これにより、撮像部３５が撮像するタイミングでの基板１０ｂの高さを一定にすることができる。すなわち、前段搬送ベルト２１から搬送される基板１０を順次検査する場合において、撮像タイミングにおけるクランク機構３２の回転角度が微小に変動したとしても、撮像タイミングでの基板１０ｂと撮像部３５の間隔が同じになる。よって、クランク機構３２がクランク動作を行っていたとしても、複数の基板１０が常に同じ高さで撮像される。全ての基板１０に対する検査を確実に行うことができ、安定した検査が可能となる。基板１０を連続して処理する場合でも、撮像タイミングにおいてクランク機構３２のクランク動作を停止する必要がなくなるため、タクトタイムを短縮することができる。
【００４４】
なお、本実施形態において、撮像部３５が基板１０を撮像するタイミングは、特に限定されるものではない。すなわち、一の基板１０が照明ステージ２２を介して前段搬送ベルト２１から後段搬送ベルト２３に移載されるまでの間に、撮像部３５がその基板１０を撮像すればよい。例えば、非照明部３１ｂと照明部３１ａの位置を入れ替えた構成とし、基板１０ｃを照明ステージ２２から持ち上げるタイミングの直前、すなわち、図１と図２の間のタイミングで、撮像部３５が基板１０ｃを撮像しても良い。さらには、非照明部３１ｂと照明部３１ａの位置を入れ替えた構成とし、移載部３１が基板１０ｃを持ち上げた直後のタイミング、すなわち図２に示すタイミングで基板１０ｃを撮像しても良い。このように、移載部３１における照明部３１ａの位置を適宜、照明ステージ２２からの照明光と、照明部３１ａからの照明光が同時に基板１０に照射されるタイミングであれば、撮像することができる。照明ステージ２２上の基板や、照明ステージ２２の近傍の基板１０を撮像すれば、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３の影響を低減することができる。もちろん、基板１０全体が照明されるように、照明部３１ａと照明ステージ２２の大きさを適宜設定することも可能である。
【００４５】
基板１０ｃを照明ステージ２２から持ち上げるタイミングの直前等に撮像する場合、照明部３１ａと非照明部３１ｂの位置を反対にする。すなわち、移載部３１の、照明ステージ２２上の基板１０ｃを持ち上げる箇所を照明部とする。
【００４６】
基板１０を照明ステージ２２から持ち上げるタイミングの直前に撮像する場合、基板１０が照明ステージ２２に支持された状態で撮像される。このため、図５のタイミングと同様に、安定した検査を短時間で行うことができる。基板１０が照明ステージ２２に支持されていないタイミングで撮像を行う場合、クランク動作を一時的に停止する。このようにすれば、安定した検査が可能になる。
【００４７】
なお、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３とが備えられている製造ライン中に、上記の検査装置１００を設置することが可能である。また、検査装置１００が、前段搬送ベルト２１、又は後段搬送ベルト２３を備えていても良い。検査装置１００としての撮像部３５が設置されている製造ライン中において、前段搬送ベルト２１、クランク機構３２、及び後段搬送ベルト２３等を備える搬送装置を設置しても良い。この場合、搬送装置と検査装置１００との間で基板の受け渡しが行われる。
【００４８】
また、上記の説明では、一つの移載部３１が２枚の基板１０ｂ、１０ｃを持ち上げたが、基板１０ｂと基板１０ｃを持ち上げる移載部３１が別々の構成となっていても良い。さらに、移載機構であるクランク機構３２が別々の構成となっていてもよい。移載部３１及びクランク機構３２は、物理的に単一な構成に限られるものではない。移載部３１及びクランク機構３２を基板毎に別々の構成とする場合、基板１０を移載するための動作を別々に制御してもよい。
【００４９】
さらには、照明ステージ２２が、基板１０を支持する支持部と、基板１０を下側から照明する第１照明装置として機能しているため、装置の構成を簡素化することができる、もちろん、支持部と第１照明装置は、別々に設けられていても良い。すなわち、第１照明装置が支持部に取り付けられている構成に限らず、支持部と第１照明装置とが別個に配置されている構成であっても良い。この場合、例えば、支持部となるステージを透明にして、支持部の下に第１照明装置を配置すればよい。そして、第１照明装置が支持部を介して基板１０を下側から照明する。基板１０を照明可能な状態で支持する支持部が、前段搬送ベルト２１と後段搬送ベルト２３との間に配置されていればよい。
【００５０】
尚、本発明は上記実施の形態に限られるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能なものである。なお、検査対象となる基板は太陽電池用のウェハに限られるものではない。また、ベルトコンベア以外の搬送機構によって、基板を搬送してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 基板
２１ 前段搬送ベルト
２２ 照明ステージ
２３ 後段搬送ベルト
３０ 搬送アーム
３１ 移載部
３１ａ 照明部
３１ｂ 非照明部
３２ クランク機構
３３ 軸
３４ 軸
３５ 撮像部
１００ 検査装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離間して配置された前段搬送機構と後段搬送機構の間において、前記前段搬送機構から前記後段搬送機構に移載される基板を検査する検査装置であって、
前記前段搬送機構と前記後段搬送機構との間において、前記基板を支持する支持部と、
前記支持部の上方にある基板に向けて前記支持部の上面から照明光を出射させる第１照明装置と、
前記基板を支持する移載部を有し、前記前段搬送機構から前記支持部に前記基板を受け渡すともに、前記支持部から前記後段搬送機構に前記基板を受け渡すための動作を行う移載機構と、
前記移載部に設けられ、前記支持部の上方にある前記基板に向けて前記移載部の上面から照明光を出射させる第２照明装置と、
一の基板の下方に前記支持部と前記移載部とが並んでいる状態で、前記第１照明装置及び前記第２照明装置で照明された前記一の基板を撮像する撮像部と、を備える検査装置。
【請求項２】
前記移載機構がクランク動作することで、前記移載部が上下動するとともに、前記基板を前段側から後段側へ送り出すことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記移載部が前記移載位置にある前段側の基板を持ち上げるのとほぼ同時に前記支持部で支持された後段側の基板を持ち上げ、
前記移載位置から持ち上げられた前記前段側の基板が前記支持部に受け渡されるのとほぼ同時に前記支持部から持ち上げられた前記後段側の基板が前記後段搬送機構に受け渡されることを特徴とする請求項１、又は２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記移載部が前記基板から離れており、かつ前記支持部が前記基板を支持している状態で、前記撮像部が前記基板を撮像することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項５】
前記支持部に前記第１照明装置が取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項６】
水平面内における搬送方向において、前記支持部と前記移載部が重複する位置にあり、かつ、水平面内における前記搬送方向と直交する方向において、前記支持部と前記移載部が並んでいる状態で、前記第１照明装置及び前記第２照明装置が前記一の基板を照明することで、前記一の基板の前記第１の照明装置で照明されない領域を前記第２の照明装置で照明するように前記支持部と前記移載部が配設されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項７】
基板を下側から照明する第１照明装置が設けられた検査装置との間で基板の受け渡しを行う搬送装置であって、
前記検査装置の前工程から基板を搬送する前段搬送機構と、
前記前段搬送機構と離間して配置され、前記検査装置の後工程に基板を搬送する後段搬送機構と、
前記前段搬送機構と前記後段搬送機構との間に配置された移載機構とを備え、
前記移載機構が、
前記検査装置で検査される基板を下側から照明する第２照明装置を備え、
前記前段搬送機構の移載位置にある前段側の前記基板を持ち上げるとともに、前記検査装置の支持部で支持されている後段側の前記基板を持ち上げ、
前記移載位置から持ち上げた前記前段側の基板を前記支持部に受け渡すとともに、前記支持部から持ち上げた前記後段側の基板を前記後段搬送機構に受け渡す搬送装置。
【請求項１】
互いに離間して配置された前段搬送機構と後段搬送機構の間において、前記前段搬送機構から前記後段搬送機構に移載される基板を検査する検査装置であって、
前記前段搬送機構と前記後段搬送機構との間において、前記基板を支持する支持部と、
前記支持部の上方にある基板に向けて前記支持部の上面から照明光を出射させる第１照明装置と、
前記基板を支持する移載部を有し、前記前段搬送機構から前記支持部に前記基板を受け渡すともに、前記支持部から前記後段搬送機構に前記基板を受け渡すための動作を行う移載機構と、
前記移載部に設けられ、前記支持部の上方にある前記基板に向けて前記移載部の上面から照明光を出射させる第２照明装置と、
一の基板の下方に前記支持部と前記移載部とが並んでいる状態で、前記第１照明装置及び前記第２照明装置で照明された前記一の基板を撮像する撮像部と、を備える検査装置。
【請求項２】
前記移載機構がクランク動作することで、前記移載部が上下動するとともに、前記基板を前段側から後段側へ送り出すことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記移載部が前記移載位置にある前段側の基板を持ち上げるのとほぼ同時に前記支持部で支持された後段側の基板を持ち上げ、
前記移載位置から持ち上げられた前記前段側の基板が前記支持部に受け渡されるのとほぼ同時に前記支持部から持ち上げられた前記後段側の基板が前記後段搬送機構に受け渡されることを特徴とする請求項１、又は２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記移載部が前記基板から離れており、かつ前記支持部が前記基板を支持している状態で、前記撮像部が前記基板を撮像することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項５】
前記支持部に前記第１照明装置が取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項６】
水平面内における搬送方向において、前記支持部と前記移載部が重複する位置にあり、かつ、水平面内における前記搬送方向と直交する方向において、前記支持部と前記移載部が並んでいる状態で、前記第１照明装置及び前記第２照明装置が前記一の基板を照明することで、前記一の基板の前記第１の照明装置で照明されない領域を前記第２の照明装置で照明するように前記支持部と前記移載部が配設されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項７】
基板を下側から照明する第１照明装置が設けられた検査装置との間で基板の受け渡しを行う搬送装置であって、
前記検査装置の前工程から基板を搬送する前段搬送機構と、
前記前段搬送機構と離間して配置され、前記検査装置の後工程に基板を搬送する後段搬送機構と、
前記前段搬送機構と前記後段搬送機構との間に配置された移載機構とを備え、
前記移載機構が、
前記検査装置で検査される基板を下側から照明する第２照明装置を備え、
前記前段搬送機構の移載位置にある前段側の前記基板を持ち上げるとともに、前記検査装置の支持部で支持されている後段側の前記基板を持ち上げ、
前記移載位置から持ち上げた前記前段側の基板を前記支持部に受け渡すとともに、前記支持部から持ち上げた前記後段側の基板を前記後段搬送機構に受け渡す搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９２４０４（Ｐ２０１３−９２４０４Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３４９６（Ｐ２０１１−２３３４９６）
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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