JP2006258632A - 基板検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 被検査基板Tを水平状態に支持するステージ部6と、ステージ部6に対して被検査基板Tをその表面Taに沿う方向に搬送する搬送機構と、搬送方向に直交する略直線状の照射光を被検査基板Tの表面Taの照射領域に照射するライン照明ユニットと、照射領域からの反射光を受光するカメラユニットと、被検査基板Tに対向し、ライン照明ユニットの照射光が入射するステージ部6の表面6aに、照射領域の長手方向にわたって形成される略直線状の溝13と、溝13内部に複数に分割して配置され、照射領域を通過する表面33aに基準パターンを形成した基準基板33と、基準基板33がステージ部6の表面6aから突出する位置と溝13内部に没入する位置との間において、基準基板33を移動させる出没機構31とを備える基板検査装置を提供する。
【選択図】 図6
Description
この基板検査装置としては、レーザ光源からのレーザ光を被検査基板の表面に対してX方向に走査し、基板表面からの散乱光を受光素子で受光すると共に、被検査基板を載置したスライダーをレーザ光の走査方向と直交するY方向に移動させ、被検査基板の表面全体に対して異物の検査を行う基板検査装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
この光量情報に基づいて、結像光学系の特性変化によるレーザスポット光のビーム幅変動、受光素子の感度変動、電気回路の経時変化等に起因する異物検出感度の変化を検出し、この異物検出感度が常に一定となるように、受光素子の受光感度を調整することが、特許文献1に記載されている。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、被検査基板の検査効率を向上できる基板検査装置を提供することを目的としている。
本発明は、表面にパターンを形成した被検査基板を水平状態に支持するステージ部と、該ステージ部に対して前記被検査基板をその表面に沿って一方向に搬送する搬送機構と、前記搬送方向に直交する略直線状の照射光を前記被検査基板の表面の照射領域に照射するライン照明ユニットと、前記照射領域からの反射光を受光して撮像するカメラユニットと、前記被検査基板に対向し、前記ライン照明ユニットの照射光が入射する前記ステージ部の表面に、前記照射領域の長手方向にわたって形成される略直線状の溝と、前記略直線状の溝内部に複数に分割して配置され、前記照射領域を通過する表面に基準パターンを形成したキャリブレーション用の基準基板と、前記基準基板が前記ステージ部の表面から突出する位置と前記溝内部に没入する位置との間において、前記基準基板を移動させる出没機構とを備えることを特徴とする基板検査装置を提供する。
また、照射領域に位置するステージ部の表面において基準基板の基準画像データを取得できるため、精度の高い基準画像データを得ることが可能となり、被検査基板の欠陥を正確に検出することができる。
さらに、基準基板を照射領域に位置するステージ部の表面側に配することができるため、基板検査装置をコンパクトに構成することが可能となる。
さらに、長さ寸法の短い基準基板を照射領域の長手方向に複数配列した場合には、基準画像データの取得を短時間で行うことができる。
浮上ステージ部5は、ベース3上に設けられ、その表面5a側に透明なガラス基板(被検査基板)Tを配するものである。ガラス基板Tの移動方向(AB方向)に直交する浮上ステージ部5の幅方向(CD方向)の寸法は、ガラス基板Tの幅寸法よりも短くなっている。この浮上ステージ部5の表面5aには、エアー吹き上げ用の複数の空気孔11が規則的に形成されている。これら空気孔11から一定の圧力のエアーを吹き出すことにより、浮上ステージ部5とガラス基板Tとの間にはエアー層が形成され、ガラス基板Tが浮上ステージ部5の表面5aから浮上し、略水平状態に支持される。
この精密エアー浮上ブロック6は、ガラス基板Tを搬送する浮上ステージ部5に比べて、ガラス基板Tを高精度で水平状態に支持する機能を備えている。すなわち、この精密エアー浮上ブロック6では、例えば、空気孔14の一部からエアーを吸引することによりガラス基板Tを水平に支持することができ、又は、各空気孔14から吹き出すエアーの圧力を高精度制御してガラス基板Tを水平に支持することができる。
また、各吸着搬送ユニット19,21は、浮上ステージ部5の両側面から突出するガラス基板Tの裏面の両端部をそれぞれ複数の吸着パッド19a,21aで吸着保持するように構成されており、これにより、ガラス基板TをAB方向に移動させることができる。なお、これら吸着搬送ユニット19,21は、後述する検査部9においてガラス基板Tの表面Taをスキャンする速度に同期して移動するようになっている。
ライン照明ユニット23は、CD方向に延びる直線状の照射光を精密エアー浮上ブロック6の表面6aの照射領域(以下、検査領域とも呼ぶ)に照射するものであり、その光軸をガラス基板Tの表面Ta(検査領域)に対して所定の傾斜角度θ1に傾けるように配置されている。このライン照明ユニット23は、図示しない回転機構により前述の検査領域の位置をずらすことなく、ガラス基板Tの表面Taに対する照射光の傾斜角度θ1を所定の範囲内で調整可能となっている。
ハウジング29は、精密エアー浮上ブロック6の検査用溝13に固定された状態において、その表面29aが精密エアー浮上ブロック6の表面6aと同一平面を形成するように、若しくは、同表面6aよりも若干下に位置するように構成されている。このハウジング29の表面29aには、回転部材31の周面31aの一部を精密エアー浮上ブロック6の表面6a側に露出させる開口部29bが形成されている。また、CD方向に沿う開口部29bの両端部に位置するハウジング29の表面29aには検査用ギャップ溝(ギャップ部)29cが形成されている。
基準基板取付部35には、平面視略矩形状の凹部35aが形成されており、この凹部35aにキャリブレーション用の基準基板33を着脱自在に固定できるようになっている。AB方向に沿う基準基板取付部35の凹部35aの幅寸法は、開口部29bの幅寸法よりも狭くなっており、凹部35aが精密エアー浮上ブロック6の表面6a側に露出するよう設定されている。
なお、基準基板33の高さ寸法及び凹部35aの深さ寸法は、この基準基板33の表面33aが精密エアー浮上ブロック6上に浮上させたガラス基板Tの表面Taと同じ高さに位置するように設定することが好ましい。また、凹部35aは、基準基板33を透過した照射光がラインセンサカメラ25に向けて反射しないように、暗色、例えば黒色にコーティングされ、かつ、ラインセンサカメラ25の焦点深度よりも深い寸法に設定することが好ましい。さらに、凹部35aの幅寸法は、ハウジング29の開口部29aの幅寸法よりも若干小さくし、隣接して配置される基準基板33の間隔をできるだけ小さくすることが好ましい。
AB方向に沿う検査用ギャップ溝37の幅寸法は、開口部29bの幅寸法よりも狭く、かつライン照明ユニット23のライン状照明光の幅よりも大きな幅寸法に形成されている。すなわち、検査用ギャップ溝37の幅寸法は、検査領域においてガラス基板Tを透過したライン状の照射光の全てが検査用ギャップ溝37に入射する幅寸法に形成されていればよい。
また、検査領域及びその周辺に位置する精密エアー浮上ブロック6の表面6a、ハウジング29の表面29a、回転部材31の周面31a及び検査用ギャップ溝部39の内面には、反射率の低い物質、例えばつや消しの黒色塗料が塗布されている。
すなわち、基準基板33の表面33aには、例えば、図9に示すように、反射率の異なる複数の背景領域Q1〜Q3が並べて形成されている。これら複数の背景領域Q1〜Q3は、その全体が照射光の照射領域に含まれる大きさとなっている。各背景領域Q1〜Q3には、背景領域Q2と同様の反射率を有する基準パターンP1や、各背景領域Q1〜Q3と反射率の異なるラインを形成した基準パターンP2〜P6が形成されている。これら基準パターンP1〜P6のラインは、様々な太さや間隔を有している。なお、この基準基板33の表面33aには欠陥を含んだ基準パターン(図示せず)も形成されている。
以上のように構成された基準基板33は、ハウジング29によりCD方向に挟まれて配されているため、CD方向に沿って相互に隣接する基準基板33の間には隙間が形成されている。各基準ユニット27は、隣接する基準基板33間の隙間を補完できるように、図示しない移動機構によって移動される。
ガラス基板Tの検査を行う際には、予め基準基板33の表面33aの画像データ(以下、基準画像データと呼ぶ)を取得しておく。すなわち、はじめに、全ての基準ユニット27について回転部材31を軸線L1回りに回転させて基準基板33をハウジング29の開口部29bからステージの搬送路面に露出させる。次いで、ライン照明ユニット23から検査領域に照射光を入射し、基準基板33の表面33aからの反射光をラインセンサカメラ25に入射する。また、この際には、各基準ユニット27を隣接する基準基板33間の隙間を補完するようにCD方向に移動させて、検査領域全体に基準基板33の表面33aを通過させる。これにより、検査領域全体について基準基板33のパターンP1〜P6を撮像した基準画像データを取得できる。
基準画像データの取得が終了した後には、各回転部材31を軸線L1回りに回転させて基準基板33をハウジング29内部に格納すると共に、各回転部材31の検査用ギャップ溝37をハウジング29の開口部29bから精密エアー浮上ブロック6の表面6a側に露出させる。
はじめに、図示しない搬入用ロボット等によりガラス基板Tを浮上ステージ部5の表面5aに載置する。次いで、浮上ステージ部5及び精密エアー浮上ブロック6の空気孔11,14から一定圧力のエアーを吹き出させてガラス基板Tを浮上させる。また、ガラス基板Tを浮上させて位置決めした後に、吸着搬送ユニット19,21を上昇させてガラス基板Tの裏面の両端部に吸着させる。
その後、吸着搬送ユニット19,21をガイドレール15,17に沿ってA方向に一定速度で移動させる。これにより、ガラス基板Tは、浮上ステージ部5及び精密エアー浮上ブロック6の表面5a,6aに接触しない状態で吸着搬送ユニット19,21により浮上ステージ部5及び精密エアー浮上ブロック6上をA方向に移動し、検査領域を通過することになる。
したがって、ガラス基板Tの表面からの反射光のみがラインセンサカメラ25に入射され、ラインセンサカメラ25では、ガラス基板Tの表面Taの検査画像データのみを取得することができる。
そこで、この検査画像データには、前述したキャリブレーションデータに基づいて照明むら、受光むら、塗装むら等のノイズを除去する画像処理が施される。この画像処理によって検査画像データは、ガラス基板Tの表面Taに形成されたパターン、及びこのパターンの乱れ、傷、塵埃等の欠陥のみを含んだものとなる。
なお、検査画像データの取得が終了したガラス基板Tは、吸着搬送ユニット19,21の吸着を解除して、図示しない搬出用ロボット等により浮上ステージ部5の表面5aから搬出される。これ以降、同じ種類のガラス基板Tに対して同様の欠陥検査が繰り返し行われる。
また、検査領域において検査画像データと同一条件で基準画像データを取得できるため、検査領域の表面の塗装むらや迷光等、検査画像データから検査領域の表面状態等の特性に基づくノイズも除去することが可能となる。なお、検査領域の表面状態とは、例えば、検査領域の表面の塗装むら、傷及び検査用ギャップ溝部39で発生する迷光などがある。
また、回転部材31の回転により基準基板33を精密エアー浮上ブロック6の表面6aに対して出没させるため、ステージの搬送路面に対する基準基板33の突出高さの位置決めを簡単に行うことができる。また、回転部材31を所定角度だけ回転させて基準基板33を出没できるため、基準基板33の出没動作を素早く行うことができる。
また、基準ユニット27を複数に分割して配置することにより、検査対象となるガラス基板TよりもCD方向に沿う基準基板33の長さ寸法を十分小さく形成することができるため、基準基板33を容易に製造できると共に、その製造コストの削減を図ることができる。そして、基準基板33の表面33aを精度の高い水平度に保つことができるため、精度の高い基準画像データを得ることが可能となり、ガラス基板Tの欠陥を正確に検出することができる。
また、基準基板33を精密エアー浮上ブロック6の表面6aから突出させた状態で基準基板取付部35から着脱する構成となっているため、検査するガラス基板Tの種類に応じて基準基板33を短時間で交換して、ガラス基板Tの検査効率の向上を図ることができる。
さらに、回転部材31により基準基板33を検査領域である精密エアー浮上ブロック6の表面6aに対して出没させるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも基準基板33を検査領域の表面に対して出没できればよい。すなわち、例えば、図10に示すように、精密エアー浮上ブロック6の表面6a側に基準基板33の表面33aを向けた状態で基準基板33を基準ユニット28に固定し、図示しない出没機構により精密エアー浮上ブロック6の表面6aに直交する方向に基準ユニット28を昇降させるとしても構わない。ただし、この構成の場合には、出没機構が精密エアー浮上ブロック6の表面6aから突出する基準基板33の表面33aの位置を精度よく調整できることが好ましい。
また、ガラス基板Tを浮上させて吸着搬送ユニット19,21により搬送するとしたが、これに限ることはなく、例えば、AB方向に移動可能な載置台(ステージ部)の表面にガラス基板Tを載置するとしてもよい。この構成の場合には、ガラス基板を略水平状態に載置する必要があり、また、載置台を移動させる搬送機構を設ける必要がある。この構成においては、検査領域を通過する載置台の表面にCD方向にわたってライン状の溝を形成しておき、この溝の内部に基準ユニット27を設ければよい。
5 浮上ステージ部
6 精密エアー浮上ブロック(ステージ部)
6a 表面
7 搬送機構
13 検査用溝
23 ライン照明ユニット
24 カメラユニット
27,28 基準ユニット
31 回転部材(出没機構)
31a 周面
33 基準基板
33a 表面
37 検査用ギャップ溝(ギャップ部)
L1 軸線
P1〜P6 基準パターン
T ガラス基板(被検査基板)
Ta 表面
Claims (5)
- 表面にパターンを形成した被検査基板を水平状態に支持するステージ部と、
該ステージ部に対して前記被検査基板をその表面に沿って一方向に搬送する搬送機構と、
前記搬送方向に直交する略直線状の照射光を前記被検査基板の表面の照射領域に照射するライン照明ユニットと、
前記照射領域からの反射光を受光して撮像するカメラユニットと、
前記被検査基板に対向し、前記ライン照明ユニットの照射光が入射する前記ステージ部の表面に、前記照射領域の長手方向にわたって形成される略直線状の溝と、
前記略直線状の溝内部に複数に分割して配置され、前記照射領域を通過する表面に基準パターンを形成したキャリブレーション用の基準基板と、
前記基準基板が前記ステージ部の表面から突出する位置と前記溝内部に没入する位置との間において、前記基準基板を移動させる出没機構とを備えることを特徴とする基板検査装置。 - 前記出没機構が、前記溝の内部に設けられ、前記ステージ部に対して前記照射領域の長手方向に沿う軸線を中心に回転自在な略円柱状の回転部材からなり、
該回転部材の周面に前記基準基板が配され、該基準基板が前記回転部材の回転により前記ステージ部の表面に対して出没することを特徴とする請求項1に記載の基板検査装置。 - 前記基準基板の設置位置から周方向にずれて位置する前記回転部材の周面に、前記軸線方向に沿って略直線状に形成され、前記被検査基板を透過する前記照射光の反射を防止するギャップ部が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の基板検査装置。
- 前記出没機構により前記基準基板を前記ステージ部の表面から突出させた状態で、前記基準基板を前記基板取付部から着脱することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の基板検査装置。
- 前記基準基板の基準パターンが鏡面であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の基板検査装置。
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- 2005-03-17 JP JP2005076948A patent/JP2006258632A/ja active Pending
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