JPH1194754A - 基板検査装置 - Google Patents

基板検査装置

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JPH1194754A
JPH1194754A JP25516497A JP25516497A JPH1194754A JP H1194754 A JPH1194754 A JP H1194754A JP 25516497 A JP25516497 A JP 25516497A JP 25516497 A JP25516497 A JP 25516497A JP H1194754 A JPH1194754 A JP H1194754A
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誠 西澤
Akimasa Morita
晃正 森田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、小型化を実現できるとともに、被検
査基板に対し精度の高い欠陥検査を効率よく行うことが
できる基板検査装置を提供する。 【解決手段】ホルダ2の前側支点受け部13を支点部1
5に支持するとともに、ガイド付ボールネジ4によりホ
ルダ2を上方向に駆動しホルダ2を立ち上げることによ
り被検査基板を検査者側に引き寄せた状態で、実体顕微
鏡26を用いての被検査基板表面の観察を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、液晶ディ
スプレイ(LCD)のガラス基板などの欠陥検査に用い
られる基板検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、LCDに用いられるガラス基板の
欠陥検査は、ガラス基板表面に照明光を当て、その反射
光の光学的変化から基板表面の傷などの欠陥部分を観察
するマクロ観察と、マクロ観察で検出された欠陥部分を
拡大して観察するミクロ観察を切り替えて可能にしたも
のがある。
【0003】具体的には、特開平5−322783号公
報に開示されるように、X、Y方向に水平移動可能にし
たX−Yステージに対応させてマクロ観察系とミクロ観
察系を設け、X−Yステージ上に被検査基板を載置した
状態から、X−YステージをX、Y方向の2次元方向に
移動して被検査基板の検査部位をマクロ観察系またはミ
クロ観察系の観察領域に位置させることで、被検査基板
面の欠陥部分に対するマクロ観察またはミクロ観察を可
能にしたものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、LC
Dの大型化にともないガラス基板のサイズは、ますます
大型化の傾向にあり、このため、このような大型サイズ
のガラス基板の欠陥検査において、上述したようなX−
YステージをX、Y方向の2次元方向に水平移動するよ
うにしたものでは、基板面積の4倍もの移動範囲が必要
となり、基板サイズの大型化とともに、装置の大型化を
免れない。また、このように構成したものでは、被検査
基板面が検査者の目の位置から遠く離れるため、微小な
傷に対する検査が困難で、さらに検出した欠陥部の位置
情報などを取り出すことも難しいことなどから、精度の
高い欠陥検査を行うことができないという問題があっ
た。
【0005】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、小型化を実現できるとともに、被検査基板に対し精
度の高い欠陥検査を効率よく行うことができる基板検査
装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
被検査基板を保持する被検査基板保持部と、この被検査
基板保持部の両側面中間部を回動自在に支持するととも
に、前記被検査基板保持部に対し上下方向の駆動力を作
用させる第1の駆動手段と、前記被検査基板保持部の前
記第1の駆動手段による支持部を挟んだ両端部にそれぞ
れ設けられるとともに、相反関係で着脱され前記被検査
基板保持部を回動支持する回動支持手段と、前記第1の
駆動手段および回動支持手段を前記第1の駆動手段の駆
動方向と直交する水平方向に駆動する第2の駆動手段
と、前記回動支持手段により前記被検査基板保持部の一
方端部を回動支持するとともに、前記第1の駆動手段に
より前記被検査基板保持部を上方向に駆動した状態の前
記被検査基板保持部上の前記被検査基板面に対応して設
けられ、前記被検査基板面の一方向に沿って移動可能に
設けられた観察ユニット支持手段と、この観察ユニット
支持手段に、前記被検査基板面上での前記観察ユニット
支持手段の移動方向と直交する方向に移動可能に設けら
れたミクロ観察手段とを具備し、前記観察ユニット支持
手段の前記被検査基板面上の一方向に沿った移動と前記
ミクロ観察手段の前記被検査基板面上の前記観察ユニッ
ト支持手段の移動方向と直交する方向の移動により、前
記ミクロ観察手段による観察を可能にしている。
【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載にお
いて、前記観察ユニット支持手段およびミクロ観察手段
のそれぞれの移動方向に沿って前記ミクロ観察手段の位
置座標を検出する座標検出手段を設けている。
【0008】この結果、請求項1記載の発明によれば、
被検査基板保持部の一方端部を回動支持するとともに、
被検査基板保持部を上方向に駆動し、前方に立ち上げる
ことにより、被検査基板を検査者側に引き寄せた状態
で、ミクロ観察手段による被検査基板面の観察を行うこ
とができ、検査者は、目視で欠陥位置を確認しながらミ
クロ観察手段による欠陥部の観察を行うようにできる。
また、ミクロ観察手段は、被検査基板面の一方向に沿っ
て移動可能に設けられた観察ユニット支持手段に、被検
査基板面上での観察ユニット支持手段の移動方向と直交
する方向に移動可能に設けられ、被検査基板保持部を移
動することなく、ミクロ観察手段のみを移動するのみで
ミクロ観察を行うことができる。
【0009】また、請求項2記載の発明によれば、ミク
ロ観察手段の位置座標を検出することができるので、ミ
クロ観察の結果による被検査基板上の欠陥部の位置情報
を簡単に取り出すことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に従い説明する。図1および図2は、本発明の一実施
の形態が適用される基板検査装置の概略構成を示してい
る。図において、1は装置本体で、この装置本体1内部
には、被検査基板保持手段としてホルダ2を配置してい
る。このホルダ2は、LCDに用いられるガラス基板の
ような大型の被検査基板を載置保持するものである。
【0011】ホルダ2は、両側面中間部を一対のアーム
3先端に回動自在に支持されている。これらアーム3
は、図3に示すように垂直方向に配置されるもので、そ
の基端部を一対のガイド付ボールネジ4の可動部401
に各別に回動自在に接続している。
【0012】これらガイド付ボールネジ4は、図示しな
いボールネジの回転によりガイドに沿って可動部401
を上下方向に移動するもので、可動部401の移動によ
りアーム3を介してホルダ2に上下方向の駆動力を作用
させるようにしている。また、これらガイド付ボールネ
ジ4は、図4に示すように、それぞれプーリ5、5を設
けていて、これらプーリ5、5の間にベルト6を架け渡
すとともに、一方のガイド付ボールネジ4のプーリ5に
直結したプーリ501に、図3に示すようにベルト7を
介してモータ8の回転軸に接続し、モータ8の回転によ
りベルト7、6およびプーリ501、5を介して、それ
ぞれのガイド付ボールネジ4のボールネジを同時に回転
させ、ホルダ2の両側面中間部に作用する上下方向の駆
動力が相等しくなるようにしている。
【0013】なお、図4において、符号9は、プーリ
5、5間のベルト6の張力を調整するための中継プーリ
である。アーム3を介してホルダ2を支持する一対のガ
イド付ボールネジ4は、共通ベース10に設けている。
このベース10は、図4および図5に示すように装置本
体1側の固定部101に所定の間隔をおいて平行に設け
られた一対のレール102に対し、ガイド11を介して
移動可能に設けている。また、装置本体1側の固定部1
01の一対のレール102の間には、エアシリンダ12
を設け、このエアシリンダ12によりベース10を一対
のレール102に沿って移動させるようにしている。つ
まり、共通ベース10に設けられた一対のガイド付ボー
ルネジ4は、アーム3を介してホルダ2を支持した状態
で、図2に示す装置本体1の前方(図示左側)および後
方(図示右側)のそれぞれの方向に所定範囲で往復移動
できるようになっている。
【0014】一方、ホルダ2は、図3に示すようにアー
ム3による支持部を挟んだ両端部のうち、装置本体1前
方に対応する端部の両側に、前側支点受け部13を設
け、また、装置本体1後方に対応する端部の両側に、後
側支点受け部14を設けている。さらに、ベース10上
には、前側支点受け部13に対応する支点部15および
後側支点受け部14に対応する支点部16を設けてい
る。この場合、前側支点受け部13に対応する支点部1
5は、後側支点受け部14に対応する支点部16より僅
かに高い位置に設けられている。
【0015】ここで、ホルダ2に設けられる前側支点受
け部13は、図6(a)に示すように筒状の受け部ケー
ス131の中空部にベアリング132を介して受け部本
体133を回転可能に収容している。この受け部本体1
33は、前方に受孔部134を有するとともに、軸方向
に移動可能に軸135を挿通していて、後述する支点部
15の支点軸151が受孔部134に挿入されると、こ
の状態で、支点軸151を回転自在に支持するととも
に、軸135を押込みむことで、センサ136により支
点軸151の挿入状態を検知するようにしている。一
方、支点部15は、図6(a)(b)に示すように支点
軸151を有する可動部152をガイド153に沿って
移動可能に設け、この可動部152にエアシリンダ15
4の可動軸155に接続することで、エアシリンダ15
4により可動部152を介して支点軸151を進退可能
に移動させ、支点受け部13の受孔部134に挿脱可能
にしている。ここで、図6(a)は、支点部15の支点
軸151が後退して支点受け部13の受孔部134から
抜け出た状態、図7は、支点部15の支点軸151が前
進して支点受け部13の受孔部134に挿入した状態を
示している。
【0016】なお、後側支点受け部14および支点部1
6についても、上述した前側支点受け部13および支点
部15と同様な構成からなっているので、ここでの説明
は省略している。
【0017】装置本体1の上方に、被検査基板表面のマ
クロ観察用照明に用いられる点光源としてのメタルハラ
イドランプ17と線光源としてのナトリウムランプ18
を設けている。メタルハライドランプ17は、主にフレ
ネルレンズ20により収束光を得るためのものである。
また、ナトリウムランプ18は、干渉を生じ易い特定波
長の光を液晶フィルタ21で散乱させて、散乱光を得る
ためのものである。この場合、ナトリウムランプ18
は、図示しないシャッタなどを用いて光の発生、しゃ断
を切り替えできるようにしている。
【0018】そして、これらメタルハライドランプ17
およびナトリウムランプ18に対向させて反射ミラー1
9を配置している。このミラー19は、45°傾けて設
けられていて、メタルハライドランプ17およびナトリ
ウムランプ18からの光を反射しフレネルレンズ20に
与えるようにしている。このフレネルレンズ20には、
液晶フィルタ21を設けている。
【0019】液晶フィルタ21は、常時不透明で、電源
投入により透明に切り替わるようにしたもので、不透明
の状態では、ナトリウムランプ18からの光を散乱して
面光源としてマクロ観察時のホルダ2上を照射し、ま
た、透明な状態では、メタルハライドランプ17からの
光をフレネルレンズ20を通して、収束光にしてマクロ
観察時のホルダ2上を照射するようにしている。
【0020】装置本体1の後方に蛍光灯を内蔵したバッ
クライト22を設けている。このバックライト22は、
ミクロ観察用照明に用いられるもので、バックライト2
2の表面には、外光の反射を防止するためのNDフィル
タ23を設けている。
【0021】さらに、装置本体1の前方下部には、被検
査基板裏面のマクロ観察用照明として用いられる蛍光灯
などからなる光源24を設けている。図1に示す装置本
体1前方には、該装置本体1の前面両側縁に沿って図示
しないガイドレールを設け、また、装置本体1前面を左
右に横切るように観察ユニット支持部25を配置し、こ
の観察ユニット支持部25を前記ガイドレールに沿って
装置本体1前面を図示Y軸方向、つまり装置本体1前方
に立ち上げられたホルダ2上の被検査基板面の上下方向
に移動可能に設けている。
【0022】観察ユニット支持部25は、実体顕微鏡2
6を移動可能に支持している。この場合、実体顕微鏡2
6は、観察ユニット支持部25に沿って、装置本体1前
面の観察ユニット支持部25の移動方向と直交する図示
X軸方向、つまり被検査基板面上の左右方向に移動可能
になっており、ホルダ2上の被検査基板全面についてミ
クロ観察を行うことができるようにしている。
【0023】また、装置本体1前方のX方向およびY方
向のそれぞれの側縁には、Xスケール271およびYス
ケール272を設けている。これらXスケール271お
よびYスケール272は、実体顕微鏡26の位置座標を
検出するためのもので、この場合、実体顕微鏡26の位
置座標をホルダ2の被検査基板面に対応させておくこと
により、被検査基板上における実体顕微鏡26の位置座
標データを収集できるようにしている。
【0024】次に、以上のように構成した実施の形態の
動作を説明する。まず、被検査基板表面のマクロ観察を
行う場合は、ホルダ2上に被検査基板を載置保持し、図
2に示すようにホルダ2の前側支点受け部13を支点部
15により支持させた状態で、ガイド付ボールネジ4に
よりアーム3を下方向に移動させる。この場合、支点部
15は、図7に示すようにエアシリンダ154により可
動部152を介して支点軸151を前進させ、支点軸1
51を支点受け部13の受孔部134に挿入している。
【0025】この状態では、ホルダ2は、ほぼ水平に保
持される。次いで、メタルハライドランプ17を点灯
し、同時に液晶フィルタ21の電源を投入して透明状態
に切り替えると、メタルハライドランプ17からの光
は、反射ミラー19で反射され、フレネルレンズ20を
通して、点Fに収束する光としてホルダ2上の被検査基
板面に照射される。これにより、検査者の目視により被
検査基板表面の傷や汚れなどの欠陥を検査するマクロ観
察が実行される。
【0026】次に、メタルハライドランプ17に代え
て、図示しないシャッタを開いてナトリウムランプ18
の光を発生させ、また、液晶フィルタ21の電源を切っ
て不透明状態(散乱状態)に切り替える。すると、今度
は、ナトリウムランプ18からの光が、不透明な液晶フ
ィルタ21で散乱され、面光源としてマクロ観察時のホ
ルダ2上に照射される。この場合も、検査者の目視によ
る被検査基板表面のマクロ観察になるが、ここでのナト
リウムランプ18は、干渉を生じ易い特定波長の光を発
生するので、被検査基板上の膜むらなど欠陥を検出する
ことができる。この表面マクロ観察では、アーム3を上
方に移動させてホルダ2を所望の角度に傾斜させたり、
アーム3を上下動させてホルダ2を揺動させることも可
能である。
【0027】次に、被検査基板裏面のマクロ観察を行う
場合は、ガイド付ボールネジ4によりアーム3を僅かに
下方向に移動させる。すると、ホルダ2は、前側支点受
け部13を支点部15により支持されているので、支点
部15を中心に反時計方向に僅かに回転し、後側支点受
け部14が支点部16に対向して位置される。そして、
この状態から、図7に示す動作に準じて後側支点受け部
14を支点部16により支持させる。また、後側支点受
け部14を支点部16により支持されたことをセンサ
(図7に示すセンサ136が相当)が検知したのち、今
度は、前側支点受け部13の支点部15による支持を解
除する。この場合、図6(a)に示すようにエアシリン
ダ154により可動部152を介して支点軸151を後
退させ、支点軸151を支点受け部13の受孔部134
より抜き取るようになる。
【0028】次いで、ガイド付ボールネジ4によりアー
ム3を上方向に移動する。この場合、図3および図4に
示すようにモータ8の回転によりベルト7、6およびプ
ーリ501、5を介して、それぞれのガイド付ボールネ
ジ4のボールネジを同時に回転させ、ホルダ2の両側縁
中央部に相等しい上方向の駆動力を作用させる。する
と、ホルダ2は、支点部16を中心に時計方向に回転
し、図2の(2A)に示す位置まで立ち上げられる。
【0029】次に、図5に示すようにエアシリンダ12
を付勢してガイド付ボールネジ4を設けた共通ベース1
0をレール102に沿って装置本体1の前方に移動させ
る。この時、アーム3も、ガイド付ボールネジ4の可動
部401の支持部を中心に回動されている。これによ
り、ホルダ2は、立ち上げられた状態のままで、図2の
(2B)に示す装置本体1の前方位置まで移動される。
その後、装置本体1の前方下部の光源24を点灯する
と、この光源24からの光は、ホルダ2上の被検査基板
裏面に照射され、この状態で、検査者の目視により被検
査基板裏面の傷や汚れなどの欠陥を検査するマクロ観察
が実行される。
【0030】次に、被検査基板表面のミクロ観察を行う
には、図2に示すホルダ2の前側支点受け部13を支点
部15により支持させた被検査基板表面のマクロ観察の
状態から、ガイド付ボールネジ4によりアーム3を上方
向に移動する。この場合、図3および図4に示すように
モータ8の回転によりベルト7、6およびプーリ50
1、5を介して、それぞれのガイド付ボールネジ4のボ
ールネジを同時に回転させ、ホルダ2の両側縁中央部に
相等しい上方向の駆動力を作用させる。すると、ホルダ
2は、支点部15を中心に反時計方向に回転され、図2
の(2C)、(2D)、(2E)の順に、(2F)に示
す装置本体1の前方位置に立ち上げられる。
【0031】この状態から、装置本体1の後方のバック
ライト22を点灯すると、バックライト22の光は、ホ
ルダ2上の被検査基板背面から照射される。この状態
で、検査者により、実体顕微鏡26を用いて被検査基板
表面の傷などの欠陥を検査するミクロ観察が行われる。
【0032】この場合、実体顕微鏡26を観察ユニット
支持部25に沿ってX方向に移動させながら、観察ユニ
ット支持部25をY方向に移動させることで、実体顕微
鏡26を被検査基板全面にわたって走査でき、この状態
で、ミクロ観察を行う。また、このミクロ観察で、実体
顕微鏡26により被検査基板表面の傷などを見付けた場
合は、確認操作を行うと、この時の被検査基板上での実
体顕微鏡26の位置座標がXスケール271、Yスケー
ル272により検出され、位置座標データとして収集す
ることができる。
【0033】従って、このようにすれば、ホルダ2の前
側支点受け部13を支点部15に支持するとともに、ガ
イド付ボールネジ4によりホルダ2を上方向に駆動しホ
ルダ2を立ち上げることにより被検査基板を検査者側に
引き寄せた状態で、実体顕微鏡26を用いて被検査基板
表面の観察を行うことができるので、被検査基板面を検
査者の目の位置に十分近付けてのミクロ観察を実行で
き、これにより検査者は、目視で欠陥位置を確認しなが
ら実体顕微鏡26による欠陥部の観察を行うようにで
き、ミクロ観察を効率よく行うことができるとともに、
微小な傷に対する検査を含めて精度の高い欠陥検査を行
うことができる。また、実体顕微鏡26は、被検査基板
面の一方向に沿って移動可能に設けられた観察ユニット
支持部25に、被検査基板面上での観察ユニット支持部
25の移動方向と直交する方向に移動可能に設けられ、
ホルダ2を移動することなく、実体顕微鏡26のみを移
動するのみでミクロ観察を行うことができるので、従来
の、被検査基板面積の4倍ものステージの移動範囲を必
要とするものと比べ、装置の大幅な小型化を実現するこ
とができる。
【0034】また、実体顕微鏡26の位置座標を装置本
体1前方のX方向およびY方向のそれぞれの側縁に配置
したXスケール271およびYスケール272により検
出することができるので、被検査基板上の欠陥部の位置
情報を簡単に取り出すことができる。
【0035】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、被検
査基板保持部の前端部または後端部を回転支持するとと
もに、被検査基板保持部を上下方向に駆動することによ
り、被検査基板の表面と裏面の観察ができる。また、被
検査基板保持部の一方端部を回動支持するとともに、被
検査基板保持部を上方向に駆動し、前方に立ち上げるこ
とにより、被検査基板を検査者側に引き寄せた状態で、
ミクロ観察手段による被検査基板面の観察を行うことが
でき、これにより検査者は、目視で欠陥位置を確認しな
がらミクロ観察手段による欠陥部の観察を行うようにで
き、ミクロ観察を効率よく行うことができるとともに、
微小な傷に対する検査を含めて精度の高い欠陥検査を行
うことができる。
【0036】また、ミクロ観察手段は、被検査基板面の
一方向に沿って移動可能に設けられた観察ユニット支持
手段に、被検査基板面上での観察ユニット支持手段の移
動方向と直交する方向に移動可能に設けられ、被検査基
板保持部を移動することなく、ミクロ観察手段のみを移
動するのみでミクロ観察を行うことができるので、従来
の、被検査基板面積の4倍ものステージの移動範囲を必
要とするものと比べ、装置の大幅な小型化を実現するこ
とができる。さらに、ミクロ観察手段の位置座標を検出
することができるので、ミクロ観察の結果による被検査
基板上の欠陥部の位置情報を簡単に取り出すことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の概略構成を示す正面
図。
【図2】一実施の形態の概略構成を示す側面図。
【図3】一実施の形態に用いられるホルダの上下方向の
駆動部の概略構成を示す図。
【図4】一実施の形態に用いられるガイド付ボールネジ
の駆動部の概略構成を示す図。
【図5】一実施の形態に用いられるガイド付ボールネジ
を設けたベースの概略構成を示す図。
【図6】一実施の形態に用いられる支点受け部および支
点部の概略構成を示す図。
【図7】一実施の形態に用いられる支点受け部および支
点部の概略構成を示す図。
【符号の説明】
1…装置本体、 2…ホルダ、 3…アーム、 4…ガイド付ボールネジ、 401…可動部、 5、501…プーリ、 6、7…ベルト、 8…モータ、 9…中継プーリ、 10…ベース、 101…固定部、 102…レール、 103…固定部、 11…ガイド、 12…エアシリンダ、 13…前側支点受け部、 131…受け部ケース、 132…ベアリング、 133…受け部本体、 134…受孔部、 135…軸、 14…後側支点受け部、 15、16…支点部、 151…支点軸、 152…可動部、 153…ガイド、 154…エアシリンダ、 155…可動軸、 17…メタルハライドランプ、 18…ナトリウムランプ、 19…ミラー、 20…フレネルレンズ、 21…液晶フィルタ、 22…バックライト、 23…NDフィルタ、 24…光源、 25…観察ユニット支持部、 26…実体顕微鏡、 271、272…スケール。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検査基板を保持する被検査基板保持部
    と、 この被検査基板保持部の両側面中間部を回動自在に支持
    するとともに、前記被検査基板保持部に対し上下方向の
    駆動力を作用させる第1の駆動手段と、 前記被検査基板保持部の前記第1の駆動手段による支持
    部を挟んだ両端部にそれぞれ設けられるとともに、相反
    関係で着脱され前記被検査基板保持部を回動支持する回
    動支持手段と、 前記第1の駆動手段および回動支持手段を前記第1の駆
    動手段の駆動方向と直交する水平方向に駆動する第2の
    駆動手段と、 前記回動支持手段により前記被検査基板保持部の一方端
    部を回動支持するとともに、前記第1の駆動手段により
    前記被検査基板保持部を上方向に駆動した状態の前記被
    検査基板保持部上の前記被検査基板面に対応して設けら
    れ、前記被検査基板面の一方向に沿って移動可能に設け
    られた観察ユニット支持手段と、 この観察ユニット支持手段に、前記被検査基板面上での
    前記観察ユニット支持手段の移動方向と直交する方向に
    移動可能に設けられたミクロ観察手段と、 を具備し、 前記観察ユニット支持手段の前記被検査基板面上の一方
    向に沿った移動と前記ミクロ観察手段の前記被検査基板
    面上の前記観察ユニット支持手段の移動方向と直交する
    方向の移動により、前記ミクロ観察手段による観察を可
    能にしたことを特徴とする基板検査装置。
  2. 【請求項2】 前記観察ユニット支持手段およびミクロ
    観察手段のそれぞれの移動方向に沿って前記ミクロ観察
    手段の位置座標を検出する座標検出手段を設けたことを
    特徴とする請求項1記載の基板検査装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001194311A (ja) * 1999-10-25 2001-07-19 Olympus Optical Co Ltd 基板検査装置
JP2003014649A (ja) * 2001-06-27 2003-01-15 Hitachi Kokusai Electric Inc 板状物体検査装置
KR100590614B1 (ko) 2004-08-28 2006-06-19 주식회사 디이엔티 대형 유리기판의 매크로/마이크로 검사장치
WO2009054469A1 (ja) * 2007-10-25 2009-04-30 Nikon Corporation 観察装置および観察方法、並びに検査装置および検査方法

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