特許 5710300 マーク検出装置、基板検査装置およびマーク検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5710300

(24)【登録日】2015年3月13日

(45)【発行日】2015年4月30日

(54)【発明の名称】マーク検出装置、基板検査装置およびマーク検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/00 20060101AFI20150409BHJP

   H05K 3/00 20060101ALI20150409BHJP

【ＦＩ】

   G01B11/00 H

   H05K3/00 P

   H05K3/00 T

【請求項の数】3

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2011-22326(P2011-22326)

(22)【出願日】2011年2月4日

(65)【公開番号】特開2012-163383(P2012-163383A)

(43)【公開日】2012年8月30日

【審査請求日】2014年1月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227180

【氏名又は名称】日置電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104787

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 伸司

(72)【発明者】

【氏名】西城 善之

(72)【発明者】

【氏名】若林 計良

(72)【発明者】

【氏名】山浦 純一

【審査官】 岡田 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１６０００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１９５５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１１６９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−４４８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１−１７０８０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ１１／００−１１／３０

Ｈ０５Ｋ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

透明なフィデューシャルマークが設けられた透明基板の一方の面に光を照射する光照射部と、前記透明基板の前記一方の面を撮像して撮像データを出力する撮像部と、前記撮像データに基づいて前記フィデューシャルマークを検出する検出部とを備えたマーク検出装置であって、
前記透明基板の他方の面に接するように配設された有色半透明シートと、
前記有色半透明シートにおける前記透明基板に対する接触面の裏面に接するように配設された有色不透明シートとを備え、
前記光照射部は、前記光としての赤色光を照射可能なＬＥＤ光源を備えて構成され、
前記撮像部は、前記撮像データとしての単色画像データを出力可能に構成され、
前記有色半透明シートは、緑色、青色および黒色のうちのいずれかの色で形成され、
前記有色不透明シートは、少なくとも前記有色半透明シートに対する接触面が黒色および緑色のいずれかの色で形成されているマーク検出装置。

【請求項2】

請求項１記載のマーク検出装置と、前記透明基板に対する検査処理を実行する検査部と、前記マーク検出装置による前記フィデューシャルマークの検出の結果に基づいて前記検査部による前記透明基板に対する前記検査処理の実行位置を補正する処理部とを備えて構成された基板検査装置。

【請求項3】

透明なフィデューシャルマークが設けられた透明基板の一方の面に光を照射すると共に、前記透明基板の前記一方の面を撮像した撮像データに基づいて前記フィデューシャルマークを検出するマーク検出方法であって、
緑色、青色および黒色のうちのいずれかの色で形成された有色半透明シートを前記透明基板の他方の面に接するように配設すると共に、少なくとも前記有色半透明シートに対する接触面が黒色および緑色のいずれかの色で形成された有色不透明シートを前記有色半透明シートにおける前記透明基板に対する接触面の裏面に接するように配設した状態において、前記他方の面が前記有色半透明シートに接するように配設した前記透明基板の前記一方の面にＬＥＤ光源から前記光としての赤色光を照射すると共に、前記撮像データとしての単色画像データを出力可能な撮像部によって前記一方の面を撮像し、当該撮像部から出力された前記単色画像データに基づいて前記フィデューシャルマークを検出するマーク検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フィデューシャルマークが設けられた透明基板の一方の面を撮像してフィデューシャルマークを検出するマーク検出装置およびマーク検出方法、並びに、そのマーク検出装置を備えて構成された基板検査装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

この種の基板検査装置として、出願人は、基板検査用カメラおよび照明装置を備えた基板検査装置を特開２０１０−１６０００６号公報に開示している。この基板検査装置による被検査基板の検査に際しては、まず、被検査基板を第１の検査ユニットの基板検査用カメラによって撮像して、被検査基板に印刷されているフィデューシャルマークの位置を特定する。この場合、出願人が開示している基板検査装置では、上記の第１の検査ユニットにおける基板検査用カメラのレンズ面の周囲に、複数個の光源（ＬＥＤ等）を有する照明装置（以下、「第１の照明装置」ともいう）が配設されている。また、第１の照明装置は、発光色が相違する複数種類の光源（例えば、白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤ）が混在するように配置されると共に、任意の発光色の光源だけを発光させることができるように構成されている。さらに、出願人が開示している基板検査装置では、上記第１の検査ユニットだけでなく、第２の検査ユニットや第３の検査ユニットにも上記の照明装置と同様の照明装置が配設されている。

【0003】

この場合、第１の検査ユニットに配設されている照明装置は、被検査基板に対してほぼ垂直に光を照射するように配置されている。また、第２および第３の検査ユニットに配設されている照明装置は、被検査基板に対して斜めに光を照射するように配置されている。このため、出願人が開示している基板検査装置では、任意の照明装置における任意の光源を点灯させることで、被検査基板におけるフィデューシャルマークが印刷されている部位に対して、任意の色の光を任意の角度で照射することが可能となっている。したがって、撮像対象のフィデューシャルマークの状態（例えば、フィデューシャルマークに対するフラックスの付着の有無等）に応じて被検査基板に対して照射する光の色や照射角度を変更することにより、撮像した画像におけるフィデューシャルマークとその周囲との明暗のコントラストを大きくして、フィデューシャルマークを容易に識別することが可能となっている。このため、出願人が開示している基板検査装置では、フィデューシャルマークの位置（座標）を正確に特定することができる結果、予め特定した位置に基づく位置補正処理を実行することで、規定された検査位置に対してコンタクトプローブを正確にプロービングさせることが可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−１６０００６号公報（第４−６頁、第１図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、出願人が開示している基板検査装置には、以下の改善すべき課題が存在する。すなわち、出願人が開示している基板検査装置では、発光色が相違する複数種類の光源を有すると共に被検査基板に対する光の照射角度がそれぞれ相違する複数の照明装置を備えて、任意の照射装置における任意の光源を点灯させることで、フィデューシャルマークの印刷部位に対して任意の色の光を任意の照射角度で照射する構成が採用されている。一方、この種の基板検査装置によって検査する被検査基板のなかには、静電型タッチパネルおよび感圧式タッチパネルなどの各種タッチパネルや、液晶表示器における液晶パネルのように、基材（母材）や、電極などが透明な透明基板が存在する。このような透明基板を検査する際にも、通常の基板に対する検査時と同様にしてフィデューシャルマークを検出して位置を特定する必要がある。この場合、透明基板のなかには、透明な電極の形成に際して電極を構成する材料と同じ材料でフィデューシャルマークを形成したものが存在する。このような透明基板においては、フィデューシャルマークが電極と同様にしてほぼ透明となっている。

【0006】

一方、出願人が開示している基板検査装置では、基材（母材）、導体パターンおよびフィデューシャルマークなどが不透明な基板を対象とする検査を実行可能に構成されている。このため、上記したような構成を採用することで、撮像した画像においてフィデューシャルマークを容易に識別することが可能となっている。しかしながら、出願人が開示している基板検査装置によって透明基板のフィデューシャルマークを検出しようとしても、基材およびフィデューシャルマークの双方が透明であるため、撮像した画像においてフィデューシャルマークを識別するのが困難となっているという現状がある。このため、出願人が開示している基板検査装置を用いて透明基板を検査するときには、一例として、フィデューシャルマークを容易に識別できる状態とするために、撮像した画像に対する画像処理（例えば、明暗のコントラストを大きくする画像処理）を実行する必要があり、これに起因して、フィデューシャルマークの検出処理が煩雑となっている。

【0007】

本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、透明基板に設けられたフィデューシャルマークを確実かつ容易に検出し得るマーク検出装置および基板検査装置、並びにマーク検出方法を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成すべく請求項１記載のマーク検出装置は、透明なフィデューシャルマークが設けられた透明基板の一方の面に光を照射する光照射部と、前記透明基板の前記一方の面を撮像して撮像データを出力する撮像部と、前記撮像データに基づいて前記フィデューシャルマークを検出する検出部とを備えたマーク検出装置であって、前記透明基板の他方の面に接するように配設された有色半透明シートと、前記有色半透明シートにおける前記透明基板に対する接触面の裏面に接するように配設された有色不透明シートとを備え、前記光照射部は、前記光としての赤色光を照射可能なＬＥＤ光源を備えて構成され、前記撮像部は、前記撮像データとしての単色画像データを出力可能に構成され、前記有色半透明シートは、緑色、青色および黒色のうちのいずれかの色で形成され、前記有色不透明シートは、少なくとも前記有色半透明シートに対する接触面が黒色および緑色のいずれかの色で形成されている。

【0009】

なお、「透明基板」における「透明」には、極く僅かな反射や吸収が生じる状態が含まれる。また、「有色不透明シート」における「不透明」には、極く僅かな反射や透過が生じる状態が含まれる。さらに、「有色半透明シート」における「半透明」とは、「透明」よりも光透過性が低く、かつ「不透明」よりも光透過性が高い状態を意味する。

【0010】

また、請求項２記載の基板検査装置は、請求項１記載のマーク検出装置と、前記透明基板に対する検査処理を実行する検査部と、前記マーク検出装置による前記フィデューシャルマークの検出の結果に基づいて前記検査部による前記透明基板に対する前記検査処理の実行位置を補正する処理部とを備えて構成されている。

【0011】

さらに、請求項３記載のマーク検出方法は、透明なフィデューシャルマークが設けられた透明基板の一方の面に光を照射すると共に、前記透明基板の前記一方の面を撮像した撮像データに基づいて前記フィデューシャルマークを検出するマーク検出方法であって、緑色、青色および黒色のうちのいずれかの色で形成された有色半透明シートを前記透明基板の他方の面に接するように配設すると共に、少なくとも前記有色半透明シートに対する接触面が黒色および緑色のいずれかの色で形成された有色不透明シートを前記有色半透明シートにおける前記透明基板に対する接触面の裏面に接するように配設した状態において、前記他方の面が前記有色半透明シートに接するように配設した前記透明基板の前記一方の面にＬＥＤ光源から前記光としての赤色光を照射すると共に、前記撮像データとしての単色画像データを出力可能な撮像部によって前記一方の面を撮像し、当該撮像部から出力された前記単色画像データに基づいて前記フィデューシャルマークを検出する。

【発明の効果】

【0012】

請求項１記載のマーク検出装置、および請求項３記載のマーク検出方法では、緑色、青色および黒色のうちのいずれかの色で形成された有色半透明シートを透明基板の他方の面に接するように配設すると共に、少なくとも有色半透明シートに対する接触面が黒色および緑色のいずれかの色で形成された有色不透明シートを有色半透明シートにおける透明基板に対する接触面の裏面に接するように配設した状態において、他方の面が有色半透明シートに接するように配設した透明基板の一方の面にＬＥＤ光源からの赤色光を照射すると共に、撮像データとしての単色画像データを出力可能な撮像部によって透明基板の一方の面を撮像し、撮像部から出力された単色画像データに基づいてフィデューシャルマークを検出する。

【0013】

したがって、請求項１記載のマーク検出装置、および請求項３記載のマーク検出方法によれば、ＬＥＤ光源から出射した赤色光のうち、フィデューシャルマークの形成部位を除く部位（フィデューシャルマークの周囲）に照射されて透明基板を透過した赤色光の一部が、有色半透明シートを透過する際に有色半透明シートによって吸収され、有色半透明シートによって吸収されなかった赤色光の一部が有色不透明シートによって吸収されると共に、有色半透明シートにおける有色不透明シート側の一面において赤色光が反射されることで生じた極く少量の反射光についても、透明基板に向かって有色半透明シートを透過させられる際に有色半透明によって吸収されるため、フィデューシャルマークの形成部位以外の部位に照射された赤色光が撮像部に向かって反射される光量を十分に小さく抑えることができる。したがって、フィデューシャルマークの形成部位と、フィデューシャルマークの形成部位を除く部位（フィデューシャルマークの周囲）との明暗のコントラストが十分に大きい画像の撮像データを得ることができるため、フィデューシャルマークを確実かつ容易に検出して、その位置を正確に特定することができる。

【0014】

また、請求項２記載の基板検査装置によれば、上記のマーク検出装置と、透明基板に対する検査処理を実行する検査部と、マーク検出装置によるフィデューシャルマークの検出の結果に基づいて検査部による透明基板に対する検査処理の実行位置を補正する処理部とを備えて構成したことにより、フィデューシャルマークについての正確に検出された位置に基づき、透明基板において検査すべき部位を正確に検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】基板検査装置１の構成を示す構成図である。

【図2】基板保持機構２における載置台２ａ、有色不透明シート９ａ、有色半透明シート９ｂおよび検査対象基板１０と、マーク検出部３（ＬＥＤ光源２１および撮像部２２）との位置関係について説明するための一部断面図である。

【図3】フィデューシャルマークＭについて説明するための検査対象基板１０の平面図である。

【図4】有色不透明シート９ａおよび有色半透明シート９ｂの組み合わせと、フィデューシャルマークＭの識別状態との関係について説明するための説明図である。

【図5】黒色の有色不透明シート９ａと、緑色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図6】緑色の有色不透明シート９ａと、緑色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図7】黒色の有色不透明シート９ａと、青色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図8】緑色の有色不透明シート９ａと、青色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図9】黒色の有色不透明シート９ａと、黒色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図10】緑色の有色不透明シート９ａと、黒色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図11】やや明るい黒色の有色不透明シート９ａと、緑色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図12】やや明るい緑色の有色不透明シート９ａと、緑色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図13】やや明るい黒色の有色不透明シート９ａと、青色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図14】やや明るい緑色の有色不透明シート９ａと、青色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図15】やや明るい黒色の有色不透明シート９ａと、黒色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図16】やや明るい緑色の有色不透明シート９ａと、黒色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図17】白色の有色不透明シート９ａと、緑色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図18】黄色の有色不透明シート９ａと、緑色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図19】赤色の有色不透明シート９ａと、緑色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図20】黒色の有色不透明シート９ａと、黄色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図21】黒色の有色不透明シート９ａと、赤色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図22】黒色の有色不透明シート９ａと、透明シートとを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【図23】有色半透明シート９ｂを使用せずに黒色の有色不透明シート９ａだけを使用して撮像した撮像データＤ１について説明するための図面代用写真である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、マーク検出装置、基板検査装置およびマーク検出方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

【0017】

図１に示す基板検査装置１は、検査対象基板１０（図３参照）を電気的に検査可能に構成された検査装置であって、基板保持機構２、マーク検出部３、測定部４、操作部５、表示部６、処理部７、記憶部８、有色不透明シート９ａおよび有色半透明シート９ｂを備えて構成されている。この場合、図３に示す検査対象基板１０は、「透明基板」に相当し、一例として、光透過性樹脂材料で形成された基材１０ａ、および図示しない透明電極を備えてシート状に形成されている。また、この検査対象基板１０には、基板検査装置１などによる検査時や、検査の完了後に所定形状に切断する際に、検査装置や切断装置に対する検査対象基板１０の位置決め（または、検査対象基板１０に対する検査位置や切断位置等の補正）に使用するフィデューシャルマークＭが、一例として、その４つの角部にそれぞれ設けられている。この場合、フィデューシャルマークＭは、一例として、上記の透明電極の形成に際して透明電極を構成する材料と同じ材料で形成されている。

【0018】

基板保持機構２は、複数の吸気孔（図示せず）が形成された載置台２ａ（図２参照）と、図示しない吸気装置とを備え、処理部７の制御に従って、各吸気孔を介して載置台２ａにおける載置面側の空気を吸気することで、検査対象基板１０を吸着して保持する。マーク検出部３は、処理部７と相まって「マーク検出装置」を構成する。具体的には、図２に示すように、マーク検出部３は、赤色光Ｌ１を出射可能な複数のＬＥＤ２１ａを有するＬＥＤ光源２１（「光照射部」の一例）と、処理部７の制御に従って検査対象基板１０等を撮像して「単色画像データ（一例として、グレースケールの画像データ）」の撮像データＤ１を出力する撮像部２２とを備えて構成されている。この場合、本例の「マーク検出装置」では、同図に示すように、検査対象基板１０の表面（同図における上面：「一方の面」の一例）に対して、ＬＥＤ光源２１から斜めに赤色光Ｌ１を照射すると共に、その撮像光軸が検査対象基板１０の表面に対して直交するように配置された撮像部２２によって検査対象基板１０からの反射光（赤色光Ｌ２）を受光して検査対象基板１０を撮像する構成が採用されている。

【0019】

測定部４は、処理部７と相まって「検査部」を構成する。この測定部４は、一例として、Ｘ−Ｙ−Ｚ方向に移動可能な図示しない接触型のプローブを備えると共に、プローブを介して検査対象基板１０に検査用電圧を印加する電源を備え、検査用電圧を印加した状態において検査対象基板１０を流れる電流の電流値を測定して測定データＤ２として処理部７に出力する（測定処理の実行）。なお、「検査部」による検査の内容は、本例の基板検査装置１における検査処理のようにプローブを使用した電気的検査に限定されるものではなく、非接触型プローブを使用した電気的検査や、撮像データに基づいて検査対象基板１０の良否を検査する画像検査などを実行可能に構成することもできる。操作部５は、基板検査装置１の動作条件を設定操作するための各種操作スイッチを備え、スイッチ操作に応じた操作信号を処理部７に出力する。表示部６は、処理部７の制御に従い、基板検査装置１の動作条件を設定するための動作条件設定画面（図示せず）や、検査対象基板１０についての検査結果表示画面（図示せず）などを表示する。

【0020】

処理部７は、基板検査装置１を総括的に制御する。具体的には、処理部７は、基板保持機構２を制御して、検査対象基板１０を有色不透明シート９ａおよび有色半透明シート９ｂと共に載置台２ａに吸着保持させる。また、処理部７は、フィデューシャルマークＭの検出に際して、マーク検出部３のＬＥＤ光源２１に制御信号Ｓ１を出力して（ＬＥＤ光源２１を制御して）検査対象基板１０に対して赤色光Ｌ１を照射させると共に、マーク検出部３の撮像部２２に制御信号Ｓ１を出力して（撮像部２２を制御して）検査対象基板１０を撮像させる。さらに、処理部７は、撮像部２２から出力される撮像データＤ１に対する画像解析処理を実行することにより、撮像データＤ１に対応する画像内におけるフィデューシャルマークＭの位置を特定する（フィデューシャルマークＭを検出する）と共に、その撮像データＤ１の撮像時における撮像部２２の位置と、画像解析処理の結果に基づいて特定したフィデューシャルマークＭの位置とに基づき、載置台２ａ上における検査対象基板１０の位置や載置姿勢を特定する。

【0021】

また、処理部７は、測定部４に制御信号Ｓ２を出力して（測定部４を制御して）上記の測定処理を実行させる。この際に、処理部７は、載置台２ａ上における検査対象基板１０の位置や載置姿勢に応じて、測定部４のプローブをプロービングさせる位置を補正する。なお、前述したように撮像データに基づいて検査対象基板１０の良否を検査する画像検査を実行する構成を採用している場合には、処理部７は、検査対象基板１０の検査に際して撮像する位置を、載置台２ａ上における検査対象基板１０の位置や載置姿勢に応じて補正する。さらに、処理部７は、測定部４から出力される測定データＤ２と、記憶部８に記憶されている検査用基準データＤ０とに基づき、検査対象基板１０の良否を検査する。また、記憶部８は、上記の検査用基準データＤ０、処理部７の動作プログラム、および処理部７の演算結果などを一時的に記憶する。

【0022】

有色不透明シート９ａは、一例として、その一面（後述するように有色半透明シート９ｂが接触させられる接触面）が、黒色および緑色のいずれかの色に着色された紙で構成されて、一辺の長さが１０ｍｍ程度の方形状に切断されている。ただし、有色不透明シート９ａの固定を容易にするなどの都合により、検査対象基板１０と同じ大きさであってもよい。なお、この有色不透明シート９ａについては、紙に限定されず、少なくとも一面が黒色および緑色のいずれかの色に着色されている限り、樹脂シートや、金属シート等の各種のシートで構成することができる。また、有色不透明シート９ａにおける上記の接触面の裏面（載置台２ａに接触させられる面）については、接触面と同じ色とすることもできるし、黒色および緑色以外の任意の色とすることもできる。この場合、後述するフィデューシャルマークＭの検出に際して有色半透明シート９ｂを透過した赤色光Ｌ１の反射率を低減するために、この有色不透明シート９ａについては、少なくとも有色半透明シート９ｂに対して接触させられる接触面（上記の「いずれかの色」に着色された一面）を非光沢面で形成するのが好ましい。

【0023】

有色半透明シート９ｂは、一例として、緑色、青色および黒色のうちのいずれかの色に着色された樹脂材料（一例として、ポリプロピレンやポリエチレン）で一例として、０．２ｍｍのシート状に形成されると共に、一辺の長さが１０ｍｍ程度の方形状に切断されている。ただし、有色半透明シート９ｂの固定を容易にするなどの都合により、検査対象基板１０と同じ大きさであってもよい。この場合、この有色半透明シート９ｂについては、その厚みが薄すぎると、後述する赤色光Ｌ１の吸収率が低下し過ぎる（赤色光Ｌ１の透過率が高くなり過ぎる）と共に、その厚みが厚すぎると、後述する載置台２ａに対する検査対象基板１０の吸着の妨げとなるおそれがある。

【0024】

この基板検査装置１によって検査対象基板１０を検査する際には、まず、有色不透明シート９ａ、有色半透明シート９ｂおよび検査対象基板１０を載置台２ａの上に載置する。なお、本例では、一例として、黒色の有色不透明シート９ａと、緑色の有色半透明シート９ｂとを使用する。この際には、検査対象基板１０における各フィデューシャルマークＭの形成部位の下方（載置台２ａ側）に、検査対象基板１０の厚み方向に沿って載置台２ａの側から有色不透明シート９ａおよび有色半透明シート９ｂをこの順で積層する。また、有色不透明シート９ａについては、着色された面（本例では、黒色に着色された面）に有色半透明シート９ｂを接触させるように、着色された面を上向きにして載置台２ａ上に載置する。

【0025】

次いで、操作部５の所定の操作スイッチを操作すると、処理部７が基板保持機構２の吸気装置を制御して、各吸気孔を介して載置台２ａの上面側の空気を吸引させることにより、有色不透明シート９ａ、有色半透明シート９ｂおよび検査対象基板１０を載置台２ａに吸着保持させる。続いて、処理部７は、マーク検出部３のＬＥＤ光源２１に制御信号Ｓ１を出力することにより、検査対象基板１０に対して赤色光Ｌ１を照射させると共に、マーク検出部３の撮像部２２に制御信号Ｓ１を出力することにより、検査対象基板１０を撮像させる。これに応じて、撮像部２２から検査対象基板１０を撮像した撮像データＤ１が出力される。

【0026】

この際に、図２に示すように、ＬＥＤ光源２１の各ＬＥＤ２１ａから出射された赤色光Ｌ１は、その極く一部が検査対象基板１０の表面において反射されて赤色光Ｌ２として撮像部２２に入射する。また、ＬＥＤ光源２１から出射された赤色光Ｌ１の大半は、検査対象基板１０の基材１０ａを透過する。この際に、フィデューシャルマークＭの形成部位においては、検査対象基板１０の基材１０ａ内に進入した赤色光Ｌ１が、フィデューシャルマークＭを構成する層と、基材１０ａとの界面や、フィデューシャルマークＭを構成する層内において反射して赤色光Ｌ２として撮像部２２に入射する。この結果、フィデューシャルマークＭを撮像するのに十分な光量の赤色光Ｌ２が撮像部２２に入射する。

【0027】

一方、フィデューシャルマークＭの形成部位を除く部位（フィデューシャルマークＭの周囲）においては、基材１０ａ内に進入した赤色光Ｌ１が、有色半透明シート９ｂに向かって基材１０ａを透過する。この際に、検査対象基板１０を透過した赤色光Ｌ１の極く一部は、検査対象基板１０における有色半透明シート９ｂとの接触面において反射されて、赤色光Ｌ２として基材１０ａ内を撮像部２２に向かって進行して検査対象基板１０から出射されて撮像部２２に入射する。また、検査対象基板１０から有色半透明シート９ｂ側に出射された赤色光Ｌ１は、有色半透明シート９ｂ内を透過させられる。この際に、本例では、緑色の有色半透明シート９ｂを使用しているため、赤色光Ｌ１が有色半透明シート９ｂ内を透過させられる際に、その一部が有色半透明シート９ｂによって吸収される。

【0028】

さらに、有色半透明シート９ｂ内において吸収されずに有色半透明シート９ｂにおける有色不透明シート９ａ側の一面に達した赤色光Ｌ１は、有色半透明シート９ｂにおける有色不透明シート９ａ側の一面において反射されて、赤色光Ｌ２として有色半透明シート９ｂおよび検査対象基板１０（基材１０ａ）をこの順で透過させられる。この際に、有色半透明シート９ｂが緑色に形成されているため、赤色光Ｌ２の一部が有色半透明シート９ｂによって吸収される。したがって、有色半透明シート９ｂにおける有色不透明シート９ａ側の一面において赤色光Ｌ１が反射されることで生じる極く少量の赤色光Ｌ２のうちの検査対象基板１０を透過させられる赤色光Ｌ２の光量が十分に少なくなっている。また、ＬＥＤ光源２１から出射されて有色半透明シート９ｂ内において吸収されずに有色半透明シート９ｂにおける有色不透明シート９ａ側の一面に達した赤色光Ｌ１の他の一部は、有色半透明シート９ｂから有色不透明シート９ａに向けて出射される。この際に、本例では、黒色の有色不透明シート９ａを使用しているため、有色半透明シート９ｂから出射された赤色光Ｌ１が有色不透明シート９ａの表面において殆ど反射されることなく、有色不透明シート９ａによって吸収される。

【0029】

このように、載置台２ａ上に、黒色の有色不透明シート９ａ、緑色の有色半透明シート９ｂ、および検査対象基板１０をこの順で積層した状態でＬＥＤ光源２１の各ＬＥＤ２１ａから検査対象基板１０に向けて赤色光Ｌ１を出射する本例では、フィデューシャルマークＭの形成部位については、基材１０ａ内に進入した赤色光Ｌ１が、フィデューシャルマークＭを構成する層と、基材１０ａとの界面やフィデューシャルマークＭを構成する層内において反射して赤色光Ｌ２として撮像部２２に入射するのに対し、フィデューシャルマークＭの形成部位を除く部位（フィデューシャルマークＭの周囲）については、検査対象基板１０と有色半透明シート９ｂとの接触面や、有色半透明シート９ｂにおける有色不透明シート９ａとの接触面において反射された極く少量の赤色光Ｌ２が撮像部２２に入射するだけとなる。したがって、この状態において撮像部２２によって検査対象基板１０を撮像することにより、フィデューシャルマークＭの形成部位と、フィデューシャルマークＭの周囲との明暗のコントラストが十分に大きい画像、つまりフィデューシャルマークＭの形成部位が明るく、フィデューシャルマークＭの周囲が暗い画像が撮像される。

【0030】

一方、処理部７は、撮像部２２から出力された撮像データＤ１に対する画像解析処理を実行することにより、撮像データＤ１に対応する画像内におけるフィデューシャルマークＭの位置を特定する（「撮像データに基づいてフィデューシャルマークを検出する」との処理の一例）。以上により、フィデューシャルマークＭの検出処理が完了する。次いで、処理部７は、撮像データＤ１に対応する画像の撮像時における撮像部２２の位置と、上記の画像解析処理の結果特定したフィデューシャルマークＭの位置とに基づき、載置台２ａ上における検査対象基板１０の位置や載置姿勢を特定する。

【0031】

続いて、処理部７は、測定部４に制御信号Ｓ２を出力して、予め規定された手順に従って検査対象基板１０についての測定処理を実行させる。この際に、処理部７は、載置台２ａ上における検査対象基板１０の位置や載置姿勢に応じて、測定部４のプローブをプロービングさせる位置を補正する（「フィデューシャルマークの検出の結果に基づいて検査部による透明基板に対する検査処理の実行位置を補正する」との処理の一例）。次いで、処理部７は、測定部４から出力される測定データＤ２と、記憶部８に記憶されている検査用基準データＤ０とに基づき、検査対象基板１０の良否を検査する。以上により、検査対象基板１０についての検査が完了する。

【0032】

この場合、上記の例では、黒色の有色不透明シート９ａと、緑色の有色半透明シート９ｂとを使用することで、フィデューシャルマークＭの形成部位とフィデューシャルマークＭの周囲との明暗のコントラストが大きな画像の撮像データＤ１を得ている。しかしながら、黒色の有色不透明シート９ａに代えて緑色の有色不透明シート９ａを使用したり、緑色の有色半透明シート９ｂに代えて青色または黒色の有色半透明シート９ｂを使用したりした場合においても、フィデューシャルマークＭの形成部位とフィデューシャルマークＭの周囲との明暗のコントラストが大きな画像の撮像データＤ１を得ることができることが確認されている。具体的には、上記の例とは色が相違する有色不透明シート９ａおよび有色半透明シート９ｂの組み合わせや、有色不透明シート９ａおよび有色半透明シート９ｂの有無と、明暗のコントラストとの関係について、図４に図示する。

【0033】

なお、同図では、明暗のコントラストが十分に大きく、フィデューシャルマークＭを容易に特定することができる画像の撮像データＤ１を得られた組み合わせを「○」とし、ある程度の明暗のコントラストを得られたが、フィデューシャルマークＭの特定が容易ではない画像の撮像データＤ１を得られた組み合わせを「△」とし、明暗のコントラストが小さく、フィデューシャルマークＭの特定が困難な画像の撮像データＤ１を得られた組み合わせを「×」として図示している。また、上記の各種組み合わせのうちの一部において撮像した撮像データＤ１の画像に関する図面代用写真を図５〜２３に示す。

【0034】

この場合、図５は、黒色の有色不透明シート９ａと、緑色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像であり、図６は、緑色の有色不透明シート９ａと、緑色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像であり、図７は、黒色の有色不透明シート９ａと、青色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像であり、図８は、緑色の有色不透明シート９ａと、青色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像であり、図９は、黒色の有色不透明シート９ａと、黒色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像であり、図１０は、緑色の有色不透明シート９ａと、黒色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像である。

【0035】

また、図１１は、やや明るい黒色の有色不透明シート９ａと、緑色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像であり、図１２は、やや明るい緑色の有色不透明シート９ａと、緑色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像であり、図１３は、やや明るい黒色の有色不透明シート９ａと、青色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像であり、図１４は、やや明るい緑色の有色不透明シート９ａと、青色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像であり、図１５は、やや明るい黒色の有色不透明シート９ａと、黒色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像であり、図１６は、やや明るい緑色の有色不透明シート９ａと、黒色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像である。

【0036】

さらに、図１７は、白色の有色不透明シート９ａと、緑色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像であり、図１８は、黄色の有色不透明シート９ａと、緑色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像であり、図１９は、赤色の有色不透明シート９ａと、緑色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像であり、図２０は、黒色の有色不透明シート９ａと、黄色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像であり、図２１は、黒色の有色不透明シート９ａと、赤色の有色半透明シート９ｂとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像であり、図２２は、黒色の有色不透明シート９ａと、透明シートとを使用して撮像した撮像データＤ１の画像であり、図２３は、有色半透明シート９ｂを使用せずに黒色の有色不透明シート９ａだけを使用して撮像した撮像データＤ１の画像である。

【0037】

図４および図５〜１０に示すように、緑色および黒色のうちのいずれかの色で形成された有色不透明シート９ａと、緑色、青色および黒色のいずれかの色で形成された有色半透明シート９ｂとの組み合わせにおいては、フィデューシャルマークＭを確実かつ容易に識別し得る十分なコントラストの撮像データＤ１を得ることができた。また、図４および図１１〜１６に示すように、有色不透明シート９ａの色が、やや明るい黒色（濃い灰色）や、やや明るい緑色であっても、有色半透明シート９ｂの色が緑色、青色および黒色のうちのいずれかの色であれば、フィデューシャルマークＭを識別し得る十分にコントラストの撮像データＤ１を得ることができた。これらは上記した黒色の有色不透明シート９ａと緑色の有色半透明シート９ｂとを使用する組み合わせの例と同様に作用して同様の結果が得られるものと考えられる。

【0038】

これに対して、図４および図１７に示すように、有色不透明シート９ａの色が白色の場合には、有色半透明シート９ｂの色が緑色であっても、フィデューシャルマークＭを容易に識別し得る十分なコントラストの撮像データＤ１を得ることができなかった。同様にして、図４および図１８，１９に示すように、有色不透明シート９ａの色が黄色や赤色の場合には、有色半透明シート９ｂの色が緑色であっても、フィデューシャルマークＭを識別し得る十分なコントラストの撮像データＤ１を得ることができなかった。この場合、図４に示すように、有色不透明シート９ａの色が白色、黄色および赤色の場合（黒色および緑色以外の色の場合）には、有色半透明シート９ｂの色が青色や黒色、またはそれ以外の色であっても、フィデューシャルマークＭを識別し得る十分なコントラストの撮像データＤ１を得ることができなかった。

【0039】

また、図４および図２０，２１に示すように、有色半透明シート９ｂの色が黄色または赤色の場合には、有色不透明シート９ａの色が黒色であっても、フィデューシャルマークＭを識別し得る十分なコントラストの撮像データＤ１を得ることができなかった。さらに、図４および図２２に示すように、有色半透明シート９ｂに代えて透明シートを使用した場合には、有色不透明シート９ａの色が黒色であっても、フィデューシャルマークＭを識別し得る十分なコントラストの撮像データＤ１を得ることができなかった。この場合、図４に示すように、有色半透明シート９ｂが黄色および赤色のいずかの色の場合（緑色、青色および黒色以外の色の場合）、または、有色半透明シート９ｂに代えて透明シートを使用した場合には、有色不透明シート９ａの色が緑色、またはそれ以外の色であっても、フィデューシャルマークＭを識別し得る十分なコントラストの撮像データＤ１を得ることができなかった。

【0040】

さらに、図４および図２３に示すように、有色半透明シート９ｂが存在しない場合には、有色不透明シート９ａの色が黒色であっても、フィデューシャルマークＭを識別し得る十分なコントラストの撮像データＤ１を得ることができなかった。この場合、有色半透明シート９ｂが存在しない場合には、有色半透明シート９ｂの色が緑色、またはそれ以外の色であっても、フィデューシャルマークＭを識別し得る十分なコントラストの撮像データＤ１を得ることができなかった。なお、有色不透明シート９ａが存在しない場合には、載置台２ａの表面の色と同じ有色不透明シート９ａを有色半透明シート９ｂの下に載置したのと同様の条件となるため、有色不透明シート９ａが存在しない例については検証していない。

【0041】

このように、この基板検査装置１におけるマーク検出装置（本例では、マーク検出部３、処理部７、有色不透明シート９ａおよび有色半透明シート９ｂ）、およびこのマーク検出装置によるマーク検出方法では、緑色、青色および黒色のうちのいずれかの色で形成された有色半透明シート９ｂを検査対象基板１０の他方の面（下面）に接するように配設すると共に、少なくとも有色半透明シート９ｂに対する接触面が黒色および緑色のいずれかの色で形成された有色不透明シート９ａを有色半透明シート９ｂにおける検査対象基板１０に対する接触面の裏面に接するように配設した状態において、上記の他方の面が有色半透明シート９ｂに接するように配設した検査対象基板１０の一方の面（表面）にＬＥＤ光源２１からの赤色光Ｌ１を照射すると共に、単色画像データの撮像データＤ１を出力可能な撮像部２２によって検査対象基板１０の一方の面を撮像し、撮像部２２から出力された撮像データＤ１に基づいてフィデューシャルマークＭを検出する。

【0042】

したがって、この基板検査装置１におけるマーク検出装置、およびこのマーク検出装置によるマーク検出方法によれば、ＬＥＤ光源２１から出射した赤色光Ｌ１のうち、フィデューシャルマークＭの形成部位を除く部位（フィデューシャルマークＭの周囲）に照射されて検査対象基板１０（基材１０ａ）を透過した赤色光Ｌ１の一部が、有色半透明シート９ｂを透過する際に有色半透明シート９ｂによって吸収され、有色半透明シート９ｂによって吸収されなかった赤色光Ｌ１の一部が有色不透明シート９ａによって吸収されると共に、有色半透明シート９ｂにおける有色不透明シート９ａ側の一面において赤色光Ｌ１が反射されることで生じた極く少量の赤色光Ｌ２についても、検査対象基板１０（基材１０ａ）に向かって有色半透明シート９ｂを透過させられる際に有色半透明シート９ｂによって吸収されるため、フィデューシャルマークＭの形成部位以外の部位に照射された赤色光Ｌ１が赤色光Ｌ２として撮像部２２に向かって反射される光量を十分に小さく抑えることができる。したがって、フィデューシャルマークＭの形成部位と、フィデューシャルマークＭの形成部位を除く部位（フィデューシャルマークＭの周囲）との明暗のコントラストが十分に大きい画像の撮像データＤ１を得ることができるため、フィデューシャルマークＭを確実かつ容易に検出して、その位置を正確に特定することができる。

【0043】

また、この基板検査装置１によれば、上記の「マーク検出装置（本例では、マーク検出部３、処理部７、有色不透明シート９ａおよび有色半透明シート９ｂ）」と、検査対象基板１０に対する検査処理を実行する「検査部（本例では、測定部４および処理部７）」と、「マーク検出装置」によるフィデューシャルマークＭの検出の結果に基づいて「検査部」による検査対象基板１０に対する検査処理の実行位置を補正する処理部７とを備えて構成したことにより、フィデューシャルマークＭについての正確に検出された位置に基づき、検査対象基板１０において検査すべき部位を正確に検査することができる。

【符号の説明】

【0044】

１ 基板検査装置
３ マーク検出部
４ 測定部
７ 処理部
８ 記憶部
９ａ 有色不透明シート
９ｂ 有色半透明シート
１０ 検査対象基板
１０ａ 基材
２１ ＬＥＤ光源
２１ａ ＬＥＤ
２２ 撮像部
Ｄ０ 検査用基準データ
Ｄ１ 撮像データ
Ｄ２ 測定データ
Ｌ，Ｌ１，Ｌ２ 赤色光
Ｍ フィデューシャルマーク
Ｓ１，Ｓ２ 制御信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】