CN100578202C

CN100578202C - 基板检查装置

Info

Publication number: CN100578202C
Application number: CN200610139399A
Authority: CN
Inventors: 木内智一
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2026-09-27
Also published as: KR100824395B1; TWI338775B; KR20070036680A; JP2007093411A; CN1940541A; TW200714893A

Abstract

本发明提供一种基板检查装置。基板检查装置(1)具有：支架转动机构(3)，其保持并转动被检查基板(W)；背光灯(5)，其照射被检查基板(W)的表面(W1)的相反侧的背面(W2)；以及背光灯(5)的移动单元(6)。作为移动单元(6)的转动臂(17)由两根连杆(19、20)和作为固定部件的固定板(21)构成。两根连杆(19、20)在各自一端(19a、20a)以设置预定间隔的方式分别可转动地支撑在支撑部件(16)上。此外，在另一端(19b、20b)，以设置预定间隔的方式分别可转动地支撑在固定板(21)上。背光灯(5)固定在固定板(21)上。

Description

基板检查装置

技术领域

本发明涉及一种能够通过透射型背面照明对玻璃基板等进行外观检查的基板检查装置。

背景技术

以往，在平板显示器(FPD)等的制造工艺中，作为对玻璃基板等进行外观检查的方法，尝试了这样的方法：通过来自被检查基板的表面侧的落射照明进行观察，同时，通过来自背面侧的透射照明进行观察，进而，详细地检测出损伤等的缺陷部分。例如，已提案有这样的基板检查装置，该装置具有：摆动台，其支撑被检查基板使其可摆动；反射照明单元，其对摆动台上的基板表面进行照射；透射照明单元，其从背面对摆动台上的基板进行透射(例如，参照专利文献1：日本特开2000-66164号公报)。

此外，还提案有这样的基板检查装置，该装置主体具有：第1驱动单元，其对保持被检查基板的被检查基板保持部作用上下方向的驱动力；转动支撑单元，其进行转动支撑；第2驱动单元，其沿水平方向作用驱动力，在该装置主体的后方设置有背光灯，在所述背光灯的表面上设置有用于防止外光反射的ND滤光器(例如，参照专利文献2：日本特开平11-94753号公报)。

但是，在专利文献1的基板外观检查装置中，通过透射照明单元从摆动台的下方进行照明，由于检查者的观察方向和透射照明的方向不同，因此，不能进行有效的透射照明观察。此外，还提案有这样的装置：透射照明单元被固定在摆动台上，从而透射照明装置也与摆动台一起摆动，但由于使摆动台驱动的驱动部与透射照明单元一起摆动，所以尤其是伴随被检查基板的大型化，存在着驱动部变大的问题。

此外，在专利文献2的基板检查装置中，当在被检查基板的移动范围的后方位置通过透射照明进行观察时，导致被检查基板与背光灯的距离增大。

因此，尤其是伴随被检查基板的大型化，背光灯的照明发生散射，存在着不能得到观察所必要的亮度的问题。

发明内容

本发明鉴于上述情况而进行，本发明的目的在于提供一种基板检查装置，该装置可以通过落射照明对可转动地保持在支架转动机构上的被检查基板进行外观检查，同时，可高效地通过透射型背面照明进行外观检查。

为解决上述课题，本发明的一个方面(aspect)是，基板检查装置具有：支架转动机构，所述支架转动机构保持被检查基板，并在检查时使所述被检查基板移动到检查位置，在非检查时使所述被检查基板移动到退避位置；背光灯，所述背光灯位于上述被检查基板的与观察表面侧相反的背面侧，用于照射所述被检查基板，该基板检查装置通过该背光灯的透射型背面照明来进行所述被检查基板的外观检查，该基板检查装置的特征在于，具有可使所述背光灯移动的移动单元，该移动单元在通过透射型背面照明进行观察时，使所述背光灯接近通过上述支架转动机构而设定为预定角度的所述被检查基板的背面侧，同时，在通过来自表面侧的落射照明进行观察时以及所述支架转动机构转动时，使所述背光灯移动到所述支架转动机构的转动区域之外。

根据本发明的基板检查装置，能够在通过来自背光灯的透射型背面照明进行观察时，将保持被检查基板的支架转动机构设定为预定的角度，从而成为检查位置，然后通过移动单元使背光灯接近被检查基板的背面侧。此外，在通过来自表面侧的落射照明进行观察时以及上述支架转动机构转动时，通过移动单元使背光灯移动到支架转动机构的转动区域之外。

根据本发明，由于可以在被检查基板的背面配置背光灯，因此，能够通过透射型背面照明高效地进行外观检查。而且，由于能够通过移动单元使背光灯移动到支架转动机构的转动区域之外，因此，不会在通过来自表面侧的落射照明进行观察时以及上述支架转动机构转动时造成妨碍。此外，通过使背光灯的移动单元为不同于使被检查基板转动的支架转动机构，不会使这些机构的驱动部大型化。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的基板检查装置的整体图。

图2是本发明的第1实施方式的基板检查装置的放大后的侧视图。

图3是本发明的第2实施方式的基板检查装置的放大后的侧视图。

图4是本发明的第3实施方式的基板检查装置的放大后的侧视图。

图5是本发明的第4实施方式的基板检查装置的放大后的侧视图。

标号说明

1、30、40、50…基板检查装置

3…支架转动机构

5…背光灯

6，31、41、51…移动单元

7…转动轴(转动中心)

16…支撑部件

17、32、42…转动臂

19、20…连杆

19a、20a…一端

19b、20b…另一端

21…固定板(固定部件)

52…导轨(滑块机构)

53…滑块(滑块机构)

A…检查位置

B…退避位置

C…照射位置

D…退避位置

M1…观察视野

P…转动区域

W…被检查基板

W1…表面

W2…背面

具体实施方式

(第1实施方式)

图1和图2表示本发明的第1实施方式。图1中表示基板检查装置的整体图；图2中表示放大后的侧视图。

如图1所示，基板检查装置1具有：筐体2，其形成外轮廓；支架转动机构3，其使保持被检查基板W的基板支架11转动；落射照明单元4，其对被检查基板W的形成有图案的表面W1进行落射照明；背光灯5，其对被检查基板W的表面W1的相反侧的背面W2进行照射；以及背光灯5的移动单元6。筐体2的内壁面2a为黑色，以使光不会漫反射。此外，支架转动机构3具有：转动轴7，其设置在转动中心；一对转动臂8，在该臂的基端部可转动地支撑在转动轴7上；一对支架导向部9，其固定在各转动臂8的前端部；基板支架11，其可沿各支架导向部9移动且具有矩形的开口部。在基板支架11的开口部，隔开预定的间隔架设有多个细杆状的基板支撑部，在该基板支撑部上，隔开预定的间隔固定有多个吸盘10，该吸盘10用于吸附保持被检查基板W的背面。进而，支架转动机构3具有驱动部12，并通过驱动部12的运转，使转动臂8能够以转动轴7为中心转动。从而，转动臂8可从检查位置A转动到基板交接位置B，所述检查位置A是检查者M站立在适于对被检查基板W的表面W1进行目视检查的角度的位置；基板交接位置B是支架导向部9基本为水平的位置，此外，在进行被检查基板W的检查时，该转动臂8可在检查位置A使被检查基板W在微小的角度范围内，例如±5～10度摆动。通过使转动臂8在检查位置A微小地摆动，落射照明单元4对被检查基板W的表面W1的入射角度发生改变，从而能够良好地观察由图案或缺陷反射的散射光或衍射光的反射条件。

此外，落射照明单元4具有：灯13，其是照明用光源；反射镜14，其反射从灯13照射的照明光；菲涅尔透镜15，其会聚由反射镜14反射的照明光，并使其照射到被检查基板W上。灯13可对广范围进行照明，例如是金属卤化物灯、钠灯或荧光灯等。

背光灯5是可进行面照明的光源，例如由荧光灯或LED的集合体构成。此外，移动单元6由如下构成：转动臂17，其在基端部被支撑部件16支撑，并能够转动到直立为预定角度的支架导向部9的背面侧、或者基板支架11的背面侧，其中所述支撑部件16被固定在比支架转动机构3的转动区域P更靠外侧的上方；和致动器18，其使转动臂17转动。臂17由两根连杆19、20，以及作为固定部件的固定板21构成。两根连杆19、20在各自的一端19a、20a设置预定的间隔，并分别被支撑在支撑部件16上。此外，在另一端19b、20b设置预定的间隔，并分别被可转动地安装在固定板21上；通过支撑部件16、作为转动臂17结构要素的连杆19和20、以及固定板21构成曲柄连杆机构。此外，相对于位于被检查基板W侧的连杆19的长度，另一个连杆20被设定得长。更加详细地说，致动器18通过油压缸而一端18a用销结合在连杆20上，同时，另一端18b也用销结合到壁体等的固定部上，从而致动器18通过在该状态下进行伸缩，能够使转动臂17转动。此外，致动器18与驱动部22连接，从而能够通过驱动部22的运转而进行驱动。此外，背光灯5固定在固定板21上。

而且，如图2所示，背光灯5通过移动单元6从退避位置D移动到照射位置C，所述退避位置D在支架转动机构3的转动区域之外，即至少基板支架11转动的转动区域P以外；所述照射位置C在转动臂8和被检查基板W直立在目视检查的最佳检查位置时，接近被检查基板W的背面W2。此外，安装转动臂17和背光灯5，使得当背光灯5位于照射位置C时，位于检查位置A的被检查基板W与背光灯5大体平行。此外，转动臂17由曲柄连杆机构构成，且构成的连杆19、20的长度不同，因此，从照射位置C到退避位置D，随着背光灯5的移动，背光灯5相对于侧视的铅垂方向的角度发生变化。另外，这样设定连杆19、20的长度，即：当位于退避位置D时，使背光灯5相对于侧视的铅垂方向产生倾斜，同时，被容纳在支架转动机构3的转动区域P与筐体2之间的空间中。

此外，在基板检查装置1上还设置有操作盘23和控制部24，从而，通过由检查者M进行的操作盘23的操作能够控制转动臂8的驱动部12和转动臂17的驱动部22的运转、以及由背光灯5和落射照明单元4进行的照明。此外，还具有这样的结构：在背光灯5上设置传感器25，传感器25当感知到接近基板支架11时，向控制部24发送信号，从而自动停止。

接下来，对基板检查装置1的作用进行说明。首先，如图1所示，将转动臂8配置在支架导向部9为水平的基板交接位置B，然后进行由未图示的搬运机械手搬运的被检查基板W的交接。在由吸盘10吸附被检查基板W之后，使转动臂8转动，从而将基板支架11直立到进行目视检查的检查位置A。此时，背光灯5被事先配置在支架转动机构3的转动区域P之外的退避位置D。然后，通过落射照明单元4对被检查基板W的表面W1进行落射照明，观察其反射光的变化，从而检测出被检查基板W的表面上所带的损伤等的缺陷部分。在进行观察时，通过在支架导向部9上使基板支架11沿上下方向移动，即使被检查基板W很大，检查者M也不必上下移动视线，此外，不必照射整个被检查基板W，从而在落射照明单元4的照明下，通过使被检查基板W沿上下方向移动，能够目视检查整个被检查基板W。此外，在进行目视检查时，通过使转动臂8例如在±10度的范围内微动，能够一边使落射照明单元相对于被检查基板W的入射角度微小地变化，一边对缺陷部分的反射光的调制进行分析，从而能够进行更详细的检查。

当通过落射照明进行外观检查时，有时在筐体2的内部发生的散射光或外来光被筐体2的内壁面2a或背光灯5的表面反射而到达检查者M，从而在由落射照明产生的来自被检查基板W的反射光中，混入了来自外部的光，对目视观察造成妨碍。但是，在基板检查装置1中，由于筐体2的内壁面2a是黑色，所以来自外部的光被内壁面2a所吸收，不会到达检查者M。此外，背光灯5在退避位置D位于检查者M的观察视野M1的上方，并相对于侧视的铅垂方向倾斜，因此，即使假设来自外部的光反射到背光灯5，该反射光也不会到达检查者M。

接着，如图2所示，通过使驱动部22运转，使致动器18动作，可使转动臂17转动，从而使背光灯5从退避位置D移动到照射位置C，并接近被检查基板W的背面W2。此时，由于通过传感器25监视背光灯5与基板支架11的距离，所以没有背光灯5与基板支架11接触而破损的危险。接着，使背光灯5亮灯，通过背光灯5的透射照明来检测被检查基板W的损伤等的缺陷部分。然后，与通过落射照明进行外观检查时一样，通过使基板支架11上下移动来对整个被检查基板W进行检查。然后，在全部检查完成之后，再次使转动臂17转动，从而使背光灯5从照射位置C移动到退避位置D，并通过转动臂8使基板支架11从检查位置A转动到基板交接位置B。然后，将检查完成后的被检查基板W交接给未图示的搬运机械手，再接受新的被检查基板W再次进行检查。

如上所述，在基板检查装置1中，通过移动单元6，背光灯5当没有通过透射型背面照射进行外观检查时，位于退避位置D，只在通过透射型背面照射进行目视检查时，才接近被检查基板W的背面W2进行照射，因此，没有照度损失，能够高效地进行透射照明。此外，伴随着背光灯5从照射位置C移动到退避位置D，能够使背光灯5相对于侧视的铅垂方向的角度产生变化。因此，能够使背光灯5退避到支架转动机构3的转动区域P与筐体2之间的小空间并容纳在该小空间内。此外，通过移动单元6使背光灯5移动的方法为，以支架转动机构3的转动区域P的上方为中心的圆运动。因此，与将背光灯5从照射位置C后退且向上方移动到退避位置D的行程通过在两个方向上的直线运动的反复来进行的方法相比，能够用少的装置空间和移动空间高效地进行。此外，当通过落射照明进行目视检查时，由于背光灯5位于退避位置D，且相对于侧视的铅垂方向倾斜，因此，即使来自外部的光经背光灯5反射，也不会对通过落射照明进行的目视检查产生妨碍。此外，通过将背光灯5与基板支架11分开形成，即使被检查基板W大型化到2000mm、3000mm，也能够由于使这些机构驱动的驱动部12、22是不同的来防止驱动部的大型化。

并且，移动单元6的转动臂17被可转动地支撑在支架转动机构3的转动区域P的上方，但并不仅限于此。至少被支撑在支架转动机构3的转动区域P的外部，并在通过背面照射进行目视检查时，使背光灯5接近被检查基板W的背面W2，同时，当通过落射照明进行被检查基板W的背面W2的目视观察时，使背光灯5退避到支架转动机构3的转动区域P之外即可，例如，也可以是被支撑在转动区域P的下方，并向下方旋转的结构。

(第2实施方式)

图3表示本发明的第2实施方式，表示基板检查装置的放大后的侧视图。在该实施方式中，对与上述实施方式中所用的部件共用的部件，标注相同的标号，并省略其说明。

如图3所示，在该实施方式的基板检查装置30中，使背光灯5移动的移动单元31由如下构成：转动臂32，其在基端部可转动地支撑在与一对转动臂8的转动轴7同轴的轴上；致动器33，其使转动臂32转动。在转动臂32的前端固定有背光灯5，并且该背光灯5能够从支架导向部9的基板交接位置B的下方的退避位置D转动到照射位置C。此外，致动器33的一端33a用销结合到转动臂32上，另一端33b也用销结合到壁体等的固定部上，致动器33通过在该状态下伸缩，能够使转动臂32转动。此外，致动器33连接到驱动部34，从而由驱动部34的运转来驱动。

在本实施方式的基板检查装置30中，也是从未图示的搬运机械手接受被检查基板W，在转动臂8转动到检查位置A之前的期间，由于背光灯5位于支架转动机构3的转动区域P之外的退避位置D，所以不会与基板支架11产生干涉。此外，当通过落射照明进行外观检查时，由于背光灯5位于检查者M的观察视野M1之外，因此，即使来自外部的光线入射到背光灯5，该反射光也不会到达检查者M，从而不会对通过落射照明进行的目视检查造成妨碍。而且，可以将背光灯5配置在支架转动机构3的转动区域P的下方的有限的小空间中，同时，背光灯5可以从退避位置D移动到照射位置C，与第1实施方式一样高效。此外，在该实施方式的基板检查装置30中，移动单元31的转动臂32与一对转动臂8被支撑在同轴上。因此，无论被检查基板W通过转动臂8设定为怎样的角度，都可以通过转动臂32使背光灯5与被检查基板W的背面W2平行地接近，从而能够通过背光照射良好地进行的目视检查。

(第3实施方式)

图4表示本发明的第3实施方式，表示基板检查装置的放大后的侧视图。在该实施方式中，对与上述实施方式中所用的部件共用的部件，标注相同的标号，并省略其说明。

如图4所示，在该实施方式的基板检查装置40中，使背光灯5移动的移动单元41由如下构成：转动臂42，其在基端部被可转动地支撑在支架转动机构3的转动区域P的上方；电动机43，其使转动臂42转动。背光灯5被固定在转动臂42的前端部，并被设定为当位于照射位置C时，与被检查基板W平行。此外，转动臂42可以使背光灯5移动到支架转动机构3的转动区域P之外，并且移动到检查者M的观察视野M1之外的退避位置D。

在本实施方式的基板检查装置40中，也是从未图示的搬运机械手接受被检查基板W，在转动臂8转动到检查位置A之前的期间，由于背光灯5位于支架转动机构3的转动区域P之外的退避位置D，因此，不会与基板支架11产生干涉。此外，当通过落射照明进行外观检查时，由于背光灯5位于检查者M的观察视野M1之外，因此，由背光灯5反射的反射光不会到达检查者M，不会对检查造成妨碍。而且，可以将背光灯5配置在支架转动机构3的转动区域P上方的有限的小空间中，同时，背光灯5可以从退避位置D移动到照射位置C，与第1实施方式一样地有效率。

并且，移动单元41的转动臂42被可转动地支撑在支架转动机构3的转动区域P的上方，但并不仅限于此，将移动单元41的转动臂42支撑在支架转动机构3的转动区域P的下方，并使背光灯5的退避位置D处于转动区域P的下方，也可以得到同样的效果。

(第4实施方式)

图5表示本发明的第4实施方式，表示基板检查装置的放大后的侧视图。在该实施方式中，对与上述实施方式中所用的部件共用的部件，标注相同的标号，并省略其说明。

如图5所示，在该实施方式的基板检查装置50中，使背光灯5移动的移动单元51由滑块机构构成，该滑块机构由如下构成：导轨52，该导轨52位于支架转动机构3的转动区域P的上方，并被设置为与基板支架11基本平行，该基板支架11被支撑在检查位置A的转动臂8上；滑块53，该滑块53与导轨52嵌合，并可沿导轨52的轴向移动。背光灯5被固定在滑块53的前端部，并能够通过滑块53从接近处于检查位置A的被检查基板W的背面W2的照射位置C直线移动到支架转动机构3的转动区域P之外的退避位置D。

在该实施方式的基板检查装置50中，也是从未图示的搬运机械手接受被检查基板W，在转动臂8转动到检查位置A之前的期间，由于背光灯5位于支架转动机构3的转动区域P之外的退避位置D，因此，不会与基板支架11产生干涉。此外，当通过落射照明进行目视检查时，由于背光灯5位于检查者M的观察视野M1之外，因此，由背光灯5反射的来自外部的光不会到达检查者M，不会对检查造成妨碍。

并且，使移动单元51的滑块53能够从照射位置C移动到支架转动机构3的转动区域P上方的退避位置D，但并不仅限于此。也可以是能够使导轨52从照射位置C移动到支架转动机构3的转动区域P下方的结构。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体的结构并不仅限于这些实施方式，也包含不脱离本发明主旨的范围内的设计变更。

并且，传感器25也可以这样构成，其不是安装在背光灯5上，而是安装在一对转动臂8上。此外，虽然支架转动机构3在支架导向部9上能够通过基板支架11沿支架导向部9的轴向移动，但是，还可以通过在支架导向部9上设置可转动的基板支架11，使被检查基板W转动180度，从而能够对保持在基板支架11上的被检查基板W的背面W2进行同样的外观检查。

Claims

1.一种基板检查装置，所述基板检查装置具有：

支架转动机构(3)，所述支架转动机构(3)保持被检查基板(W)，并在检查时使所述被检查基板(W)移动到检查位置(A)，在非检查时使所述被检查基板(W)移动到退避位置(B)；和

背光灯(5)，所述背光灯(5)位于所述被检查基板(W)的与观察表面(W1)侧相反的背面(W2)侧，用于照射所述被检查基板(W)，并且

所述基板检查装置通过该背光灯(5)的透射型背面照明能够进行所述被检查基板(W)的外观检查，所述基板检查装置的特征在于，

具有可使所述背光灯(5)移动的移动单元，该移动单元在通过透射型背面照明进行观察时，使所述背光灯(5)接近通过所述支架转动机构(3)而设定为预定角度的所述被检查基板(W)的背面侧，同时，在通过来自表面侧的落射照明进行观察时以及所述支架转动机构(3)转动时，使所述背光灯(5)移动到所述支架转动机构(3)的转动区域之外。

2.如权利要求1所述的基板检查装置，其特征在于，

所述移动单元在通过来自表面侧的落射照明进行观察时，还使所述背光灯移动到观察所述被检查基板的观察视野之外。

3.如权利要求1所述的基板检查装置，其特征在于，

所述移动单元在通过来自表面侧的落射照明进行观察时，还使所述背光灯相对于侧视的铅垂方向倾斜。

4.如权利要求1至3中任一项所述的基板检查装置，其特征在于，

所述移动单元具有转动臂，所述转动臂被可旋转地支撑在所述支架转动机构的所述转动区域上方；所述背光灯设置在所述转动臂上，并可旋转移动到所述转动区域上方。

5.如权利要求1至3中任一项所述的基板检查装置，其特征在于，

所述移动单元具有转动臂，所述转动臂被可旋转地支撑在所述支架转动机构的所述转动区域下方；所述背光灯设置在所述转动臂上，并可旋转移动到所述转动区域下方。

6.如权利要求1至3中任一项所述的基板检查装置，其特征在于，

所述移动单元具有转动臂，所述转动臂被可旋转地支撑在与所述支

架转动机构的转动中心同轴的轴上；所述背光灯设置在所述转动臂上，

并可旋转移动到所述被检查基板的背面侧后方。

7.如权利要求1至3中任一项所述的基板检查装置，其特征在于，

所述移动单元具有滑块机构，所述滑块机构设置在所述支架转动机构的所述转动区域上方；所述背光灯设置在所述滑块机构上，并可平行移动到所述转动区域上方。

8.如权利要求1至3中任一项所述的基板检查装置，其特征在于，

所述移动单元具有滑块机构，所述滑块机构设置在所述支架转动机构的所述转动区域下方；所述背光灯设置在所述滑块机构上，并可平行移动到所述转动区域下方。

9.如权利要求4所述的基板检查装置，其特征在于，

所述移动单元的所述转动臂由两根连杆构成，该各个连杆将一端可转动地支撑在所述支架转动机构的转动区域外的不同位置上，另一端可转动地安装在固定部件的不同位置上，从而构成曲柄连杆机构，同时，所述背光灯固定在所述固定部件上。

10.如权利要求9所述的基板检查装置，其特征在于，

构成所述转动臂的两根所述连杆被设定为不同的长度。

11.如权利要求5所述的基板检查装置，其特征在于，

所述移动单元具有由两根连杆构成的转动臂，该各个连杆将一端可转动地支撑在所述支架转动机构的转动区域外的不同位置上，另一端可转动地安装在固定部件的不同位置上，从而构成曲柄连杆机构，同时，所述背光灯固定在所述固定部件上。

12.如权利要求6所述的基板检查装置，其特征在于，

13.如权利要求11所述的基板检查装置，其特征在于，

构成所述转动臂的两根所述连杆被设定为不同的长度。

14.如权利要求12所述的基板检查装置，其特征在于，

构成所述转动臂的两根所述连杆被设定为不同的长度。