積層基板の検査装置および検査方法
【課題】簡易な構成で大面積の積層基板を高速で高精度に検査できる検査装置及び検査方法を提供する。
【解決手段】ガラス基板Ｋ０上にモリブデン層Ｋ１が形成されると共にモリブデン層Ｋ１上に薄膜Ｋ２，Ｋ３が形成された基板Ｋの、薄膜Ｋ２，Ｋ３側から形成されたパターニングを検査する検査装置１であって、移送中の基板Ｋのガラス基板Ｋ０側に光を照射する下部照明１０と、移送中の基板Ｋの薄膜Ｋ２，Ｋ３側に光を照射する上部照明２０とを設けると共に、基板Ｋを透過する下部照明１０の光軸Ｐ上で且つ基板Ｋで乱反射する上部照明２０の光軸Ｄ上に配置された第１ラインセンサカメラ１１と、基板Ｋで正反射する上部照明２０の光軸Ｓ上に配置された第２ラインセンサカメラ２１とを設け、ラインセンサカメラ１１，２１で検知した光の状態に基づいてパターニングの良否を判断する突き抜け検査用パソコン１２及び擦れ検査用パソコン２２を具備する。
【解決手段】ガラス基板Ｋ０上にモリブデン層Ｋ１が形成されると共にモリブデン層Ｋ１上に薄膜Ｋ２，Ｋ３が形成された基板Ｋの、薄膜Ｋ２，Ｋ３側から形成されたパターニングを検査する検査装置１であって、移送中の基板Ｋのガラス基板Ｋ０側に光を照射する下部照明１０と、移送中の基板Ｋの薄膜Ｋ２，Ｋ３側に光を照射する上部照明２０とを設けると共に、基板Ｋを透過する下部照明１０の光軸Ｐ上で且つ基板Ｋで乱反射する上部照明２０の光軸Ｄ上に配置された第１ラインセンサカメラ１１と、基板Ｋで正反射する上部照明２０の光軸Ｓ上に配置された第２ラインセンサカメラ２１とを設け、ラインセンサカメラ１１，２１で検知した光の状態に基づいてパターニングの良否を判断する突き抜け検査用パソコン１２及び擦れ検査用パソコン２２を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層基板の検査装置および検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
積層基板としては、例えばガラス基板タイプの化合物系薄膜太陽電池が挙げられる。このような太陽電池は、太陽電池セルを直列に接続して電池性能の向上を図るため、図３で示すように、ガラス基板Ｋ０に、モリブデン層Ｋ１、光吸収層およびバッファ層Ｋ２、透明導電層Ｋ３の順で積層されており、また各層Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３には、パターニングＰ１，Ｐ２，Ｐ３が形成される。
【０００３】
これらパターニングＰ１，Ｐ２，Ｐ３の検査としては、直線性（平面視）の検査および深さの検査があり、直線性の検査については、ＣＣＤカメラで撮影する方法がある（例えば、特許文献１参照）。一方、深さの検査については、検査対象がパターニングＰ１だと、このパターニングＰ１の両側（導電体のモリブデン層Ｋ１である）に電圧を負荷して電流値を調べる方法が用いられる。しかし、検査対象がパターニングＰ２，Ｐ３だと、これらパターニングＰ２，Ｐ３が形成された層Ｋ２，Ｋ３はいずれも導電性を有しないので、上述した電圧を負荷する方法を用いることができない。したがって、パターニングＰ２，Ｐ３に対する検査には、目視による方法が一般的に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９１１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年では太陽電池の大容量化のため、大面積の太陽電池が製造されているが、大面積の太陽電池を上述の目視による方法で検査すると、検査時間が増大し、また人為的な検査ミスが発生するおそれもある。このため、大面積の太陽電池に対する検査として、目視による方法は適していない。
【０００６】
これに対し、大面積の太陽電池に対する検査として、検査対象をカメラで撮影する方法が考えられるが、この方法ではパターニングＰ２，Ｐ３深さの不良の種類までを判別することができない。また、パターニングＰ２，Ｐ３深さの不良の種類を判別するために、数多くのカメラを用いれば、検査装置が複雑で大型になるという問題が生ずる。
【０００７】
そこで、本発明は、積層基板に照射された光の透過および反射状態を検知して分析することで、パターニングの検査を効率化し、簡易な構成で大面積の積層基板を高速で高精度に検査できる検査装置および検査方法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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る積層基板の検査装置は、透光性基板上に金属層が形成されるとともに金属層上に薄膜が形成された積層基板の、薄膜側から形成されたパターニングを検査する検査装置であって、
上記積層基板の透光性基板側に光を照射する第１光照射手段と、上記積層基板の薄膜側に光を照射する第２光照射手段とを設けるとともに、
上記積層基板を透過する上記第１光照射手段の光軸上で且つ上記積層基板で乱反射する上記第２光照射手段の光軸上に配置された第１光検知手段と、上記積層基板で正反射する上記第２光照射手段の光軸上に配置された第２光検知手段とを設け、
第１光検知手段および第２光検知手段で検知した光の状態に基づいて上記パターニングの良否を判断する判断手段を具備するものである。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る積層基板の検査装置は、請求項１に記載の検査装置において、第１光照射手段および第２光照射手段が移送中の積層基板に光を照射するものであり、
第１光検知手段および第２光検知手段がそれぞれラインセンサカメラであるものである。
【００１０】
さらに、本発明の請求項３に係る積層基板の検査装置は、請求項１または２に記載の検査装置において、判断手段が、積層基板の位置を検出する基板位置検出部と、検出された積層基板の位置および検知された光の状態に基づいてパターニングの良否を判断する判断部とを具備するものである。
【００１１】
また、本発明の請求項４に係る積層基板の検査方法は、透光性基板上に金属層が形成されるとともに金属層上に薄膜が形成された積層基板の、薄膜側から形成されたパターニングを検査する検査方法であって、
上記積層基板の透光性基板側に第１の光を照射するとともに、上記積層基板の薄膜側に第２の光を照射し、
上記積層基板を透過した上記第１の光および上記積層基板で乱反射した上記第１の光を検知するとともに、上記積層基板で正反射した上記第２の光を検知し、
検知した第１の光および第２の光の状態に基づいてパターニングの良否を判断
する方法である。
【発明の効果】
【００１２】
上記積層基板の検査装置および検査方法によると、非常に簡易でコンパクトな構成のため、狭いスペースに設置して使用することができ、第１光検知手段および第２光検知手段で検知した光の状態に基づいて判断手段によりパターニングの良否を判断するので、大面積の積層基板であっても高速で高精度に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例に係る積層基板の検査装置の全体構成を示す側面図である。
【図２】同検査装置における突き抜け検査用パソコンおよび擦れ検査用パソコンの概略構成を示すブロック図である。
【図３】同検査装置で検査が行われるガラス基板タイプの化合物系薄膜太陽電池の概略断面図である。
【図４】同太陽電池のパターニングＰ２の不良を示す概略断面図であり、（ａ）が［突き抜けＡ］を示す図、（ｂ）が［突き抜けＢ］を示す図、（ｃ）が［擦れ］を示す図である。
【図５】同太陽電池のパターニングＰ３の不良を示す概略断面図であり、（ａ）が［突き抜けＡ］を示す図、（ｂ）が［突き抜けＢ］を示す図、（ｃ）が［擦れ］を示す図である。
【図６】同検査装置における第１ラインセンサカメラとパターニングが良好の太陽電池に照射された光との位置関係を説明する図である。
【図７】同検査装置における第１ラインセンサカメラとパターニングが不良の太陽電池に照射された光との位置関係を説明する図であり、（ａ）が［突き抜けＡ］を示す図、（ｂ）が［突き抜けＢ］を示す図、（ｃ）が［擦れ］を示す図である。
【図８】同検査装置における第２ラインセンサカメラとパターニングが良好の太陽電池に照射された光との位置関係を説明する図である。
【図９】同検査装置における第２ラインセンサカメラとパターニングが不良の太陽電池に照射された光との位置関係を説明する図であり、（ａ）が［突き抜けＡ］を示す図、（ｂ）が［突き抜けＢ］を示す図、（ｃ）が［擦れ］を示す図である。
【図１０】同検査装置による検査方法を説明するフローチャートである。
【図１１】同検査装置でパターニング位置の画素を抽出する方法を説明するための基板の画像図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に係る積層基板の検査装置について、具体的に示した実施例に基づき説明する。
本実施例では、積層基板の一例として、ガラス基板タイプの化合物系薄膜太陽電池を用いる場合について説明する。このようなガラス基板タイプの化合物系薄膜太陽電池は、図３で概略的に説明すると、光を透過させる基板であるガラス基板（透光性基板の一例である）Ｋ０と、このガラス基板Ｋ０上に形成された金属電極であり到達した光を反射させ得るモリブデン層（金属層の一例である）Ｋ１と、このモリブデン層Ｋ１上に形成されて到達した光および上記モリブデン層Ｋ１で反射した光を吸収する光吸収層と、この光吸収層上にバッファ層を介して形成され光を透過させるとともに電極を構成する透明導電層Ｋ３とから構成される。なお、以下では、光吸収層とバッファ層とを特に区別せず、まとめて光吸収層およびバッファ層Ｋ２という。また、この光吸収層およびバッファ層Ｋ２と、透明導電層Ｋ３とは、それぞれ薄膜の一例である。
【００１５】
上記太陽電池Ｋは、直列に接続して集積化するため、モリブデン層Ｋ１には溝（スクライブともいう）加工によるパターニングＰ１を形成し、同様に光吸収層およびバッファ層Ｋ２にはパターニングＰ２を形成し、透明導電層Ｋ３にはパターニングＰ３を形成する。一般的に、上記パターニングＰ１の形成はレーザーで正確に行われるが、パターニングＰ２，Ｐ３の形成は、薄膜Ｋ２，Ｋ３のレーザーによる熱影響を避けるため、レーザーではなく専用の針で機械的に行われる。これらパターニングＰ２，Ｐ３は、モリブデン層Ｋ１の表面にまで達する深さが正確に要求されており、図３に示すように、当該深さが正確にモリブデン層Ｋ１の表面にまで達するのであれば、パターニングＰ２，Ｐ３は［正常］である。一方、パターニングＰ２，Ｐ３が［正常］でない、すなわち不良である場合として、図４（ａ）および図５（ａ）に示すように、深さがガラス基板Ｋ０の表面まで達する［突き抜けＡ］と、図４（ｂ）および図５（ｂ）に示すように、深さがモリブデン層Ｋ１の中まで達する［突き抜けＢ］（ギラギラともいう）と、図４（ｃ）および図５（ｃ）に示すように、深さがモリブデン層Ｋ１の表面に達しない［擦れ］とがある。
【００１６】
以下、上述したガラス基板タイプの化合物系太陽電池ＫのパターニングＰ２，Ｐ３を検査する検査装置について、図１〜図９に基づき説明する。なお、簡単のため、ガラス基板タイプの化合物系薄膜太陽電池Ｋを、以下では単に基板Ｋという。また基板Ｋは、図１に示すように、ガラス基板Ｋ０側を下にして、つまり透明導電層Ｋ３を上にして、送り側コンベアＣ１および受け側コンベアＣ２で送られて（移送されて）おり、以下では基板Ｋの送り元（送り側コンベアＣ１）側を上流側といい、送り先（受け側コンベアＣ２）側を下流側という。さらに、基板Ｋにおいて、この基板Ｋの送り方向を長さ方向、この長さ方向に水平面で直交する方向を幅方向という。
【００１７】
図１に示すように、この検査装置１は、上記送り側コンベアＣ１と受け側コンベアＣ２の間で且つ基板Ｋの下方に配置されて当該基板Ｋに下方から光を照射する下部照明（第１光照射手段である）１０と、上記送り側コンベアＣ１と受け側コンベアＣ２の間で且つ基板Ｋの上方に配置されて当該基板Ｋに上方から光を照射する上部照明（第２光照射手段である）２０と、上記基板Ｋで上流側に乱反射する上部照明２０の光軸Ｄ上で且つ下部照明１０の基板Ｋを透過する光軸Ｐ上に配置された第１ラインセンサカメラ（第１光検知手段である）１１と、上記基板Ｋで下流側に正反射する上部照明２０の光軸Ｓ上に配置された第２ラインセンサカメラ（第２光検知手段である）２１と、上記受け側コンベアＣ２に設けられたエンコーダ２と、このエンコーダ２および第１ラインセンサカメラ１１が接続されて当該エンコーダ２からの信号および第１ラインセンサカメラ１１で検知した光の状態に基づいてパターニングＰ２，Ｐ３の［突き抜けＡ］および［突き抜けＢ］を検査する突き抜け検査用パソコン１２と、上記エンコーダ２および第２ラインセンサカメラ２１が接続されて当該エンコーダ２からの信号および第２ラインセンサカメラ２１で検知した光の状態に基づいてパターニングＰ２，Ｐ３の［擦れ］を検査する擦れ検査用パソコン２２（これら２台のパソコン１２，２２が判断手段の一例である）と、これら２台のパソコン１２，２２に図２のＨＵＢ４を介して接続された操作端末３とを具備する。
【００１８】
ここで、第１ラインセンサカメラ１１および第２ラインセンサカメラ２１は、それぞれ基板Ｋにおける幅方向の画素一列分を上方から撮影するものであるが、長さ方向に移送中の基板Ｋを連続して撮影することで、基板Ｋの全面を撮影し得るものである。また、上部照明２０および下部照明１０は、例えば、いずれもＬＥＤライン照明であり、基板に対して光を幅方向に照射することができるものである。この上部照明２０は、白色光または青色光を照射するものであり、下部照明１０は、［突き抜けＡ］のような狭い幅でも透過しやすい長波光である赤色光を照射するものである。
【００１９】
ところで、上述した第１ラインセンサカメラ１１が配置される位置である「基板Ｋで上流側に乱反射する上部照明２０の光軸Ｄ上」とは、図１に示すように、基板Ｋで上流側に正反射する上部照明２０の光軸上（図１での二点鎖線）よりも上流側である。すなわち、第１ラインセンサカメラ１１は、基板Ｋで上流側に反射する上部照明２０の光が正反射であれば検知できないが、当該光が乱反射であれば検知できる位置に配置される。また、下部照明１０は、このように配置された第１ラインセンサカメラ１１が、当該下部照明１０の基板Ｋを透過する光軸Ｐ上に位置するようにして、配置される。
【００２０】
さらに、図２に示すように、上記突き抜け検査用パソコン１２は、上記第１ラインセンサカメラ１１およびエンコーダ２から情報が入力される第１入力部１３と、第１入力部１３に入力されたこれら情報に基づいて基板Ｋの位置を検出するとともにパターニングＰ２，Ｐ３の位置を推定する第１基板位置検出部１４と、上記第１入力部１３および第１基板位置検出部１４からの情報に基づいてパターニングＰ２，Ｐ３の良否を判断する第１判断部１５と、この第１判断部１５で判断したパターニングＰ２，Ｐ３の良否の情報を操作端末３に送信する第１出力部１６とを具備する。ここで、上記第１入力部１３は、第１ラインセンサカメラ１１で撮影された基板Ｋ全面の画像情報およびエンコーダ２で検出した受け側コンベアＣ２を構成するローラの回転速度の情報が入力されて、これらの情報を第１基板位置検出部１４および第１判断部１５に送信するものである。また、第１基板位置検出部１４は、上記画像の情報および回転速度の情報から、基板Ｋの位置（長さ方向および幅方向のエッジも含む）を検出するとともにパターニングＰ２，Ｐ３の位置を推定し、基板Ｋの位置およびパターニングＰ２，Ｐ３の位置の情報を第１判断部１５に送信するものである。さらに、第１判断部１５は、基板Ｋの画像情報におけるパターニングＰ２，Ｐ３の位置の画素が所定値以上の明度であれば（つまり透過光を撮影したものであれば）［突き抜けＡ］と判断し、当該画素が０以上所定値未満の明度であれば（つまり乱反射光を撮影したものであれば）［突き抜けＢ］と判断するものである。
【００２１】
同様に、図２に示すように、上記擦れ検査用パソコン２２は、上記第２ラインセンサカメラ２１およびエンコーダ２から情報が入力される第２入力部２３と、第２入力部２３に入力されたこれら情報に基づいて基板Ｋの位置を検出するとともにパターニングＰ２，Ｐ３の位置を推定する第２基板位置検出部２４と、上記第２入力部２３および第２基板位置検出部２４からの情報に基づいてパターニングＰ２，Ｐ３の良否を判断する第２判断部２５と、この第２判断部２５で判断したパターニングＰ２，Ｐ３の良否の情報を操作端末３に送信する第２出力部２６とを具備する。ここで、上記第２入力部２３は、第２ラインセンサカメラ２１で撮影された基板Ｋ全面の画像情報およびエンコーダ２で検出した受け側コンベアＣ２を構成するローラの回転速度の情報が入力されて、これらの情報を第２基板位置検出部２４および第２判断部２５に送信するものである。また、第２基板位置検出部２４は、上記画像の情報および回転速度の情報から、基板Ｋの位置（長さ方向および幅方向のエッジも含む）を検出するとともにパターニングＰ２，Ｐ３の位置を推定し、基板Ｋの位置およびパターニングＰ２，Ｐ３の位置の情報を第２判断部２５に送信するものである。さらに、第２判断部２５は、基板Ｋの画像情報におけるパターニングＰ２，Ｐ３の位置の画素が所定値以上の明度であれば（つまり正反射光を撮影したものであれば）［正常］と判断し、当該画素が０以上所定値未満の明度であれば（つまり弱い正反射光を撮影したものであれば）［擦れ］と判断するものである。
【００２２】
ところで、上記操作端末３は、第１出力部１６および第２出力部２６から送信されたパターニングＰ２，Ｐ３の良否の情報を表示するものであり、具体的には、第２判断部２５で［正常］と判断されると、パターニングＰ２，Ｐ３が良好である旨を表示し、それ以外であれば、パターニングＰ２，Ｐ３が不良である旨と、第１判断部１５および第２判断部２５で判断された［突き抜けＡ］、［突き抜けＢ］または［擦れ］とを表示するものである。この操作端末３は、例えば、ディスプレイを有するパソコン（コンピュータ装置）である。
【００２３】
以下、上記検査装置１による基板Ｋの検査方法について図１、図２および図６〜図１０に基づき説明する。なお、検査対象がパターニングＰ２の場合を例として説明するが、検査対象がパターニングＰ３であっても、検査方法は同じである。
【００２４】
まず、図１０のフローチャートに示すＳＴＥＰ１として、送り側コンベアＣ１から受け側コンベアＣ２に送られる基板Ｋを、上部照明２０および下部照明１０で光を照射しながら、第１ラインセンサカメラ１１および第２ラインセンサカメラ２１で撮影する（図１参照）。第１ラインセンサカメラ１１および第２ラインセンサカメラ２１で得られた基板Ｋ全面の画像情報は、突き抜け検査用パソコン１２の第１入力部１３および擦れ検査用パソコン２２の第２入力部２３に入力される（図２参照）。また、エンコーダ２で受け側コンベアＣ２の回転速度の情報が検出されて、第１入力部１３および第２入力部２３に入力される。そして、第１基板位置検出部１４および第２基板位置検出部２４では、図１０に示すＳＴＥＰ２およびＳＴＥＰ３として、基板Ｋの画像情報および回転速度の情報から、基板Ｋ位置の検出およびパターニングＰ２位置の推定を行い、ＳＴＥＰ４として、得られた基板Ｋ位置およびパターニングＰ２位置の情報に基づいて、上記画像情報におけるパターニングＰ２位置近辺以外の画素の値を０にする（すなわちノイズの除去を行う）。また、第１判断部１５および第２判断部２５では、ＳＴＥＰ５として、ノイズの除去が行われた画像情報から、パターニングＰ２位置の画素を抽出する（すなわちパターニング情報の抽出を行う）。
【００２５】
ところで、基板Ｋの速度と受け側コンベアＣ２の送り速度が必ずしも一致しないので、上記パターニングＰ２の位置の推定については、受け側コンベアＣ２に設けられたエンコーダ２の信号をそのまま用いることができず、下記のように補正を行う必要がある。なお、基板Ｋの速度と受け側コンベアＣ２の送り速度が一致しない場合としては、基板Ｋが送り側コンベアＣ１から受け側コンベアＣ２に送られる前であり、基板Ｋが載置されていない受け側コンベアＣ２のローラが空転し、受け側コンベアＣ２の送り速度が、送り側コンベアＣ１上の基板Ｋの速度よりも高くなっている状態である。
【００２６】
具体的な補正の方法としては、予め、検査装置１を据え付けた際に撮影した複数のサンプル基板（基板Ｋと同一形状である）の各画像において、当該サンプル基板を長さ方向で複数（図１１では５つ）に分割し、分割した各位置でのサンプル基板の下流側端部からの距離ｘ（ｊ）と、当該各位置でのサンプル基板の下流側端部からの画素数ｕ（ｊ）とを求めておく。なお、ｘ（ｊ）、ｕ（ｊ）は、それぞれ上記複数の画像からの平均値とする。そして、図１１に示すように、検査対象となる基板Ｋを撮影した画像Ｉにおいて、当該画像Ｉの下流側端部から基板Ｋの下流側端部の距離Ｔｙと、当該画像Ｉの下流側端部から基板Ｋの上流側端部の距離Ｂｙとを、それぞれ求める。その後は下記数式により、基板Ｋの下流側端部からの任意の距離ｘにおける、基板Ｋの下流側端部からの画素数ｕを求めることができる。
【数１】
【００２７】
この数式に、ｘとしてパターニングＰ２の位置（基板Ｋの下流端部からの距離）を代入すれば、当該パターニングＰ２の位置における基板Ｋの下流側端部からの画素数を求めることができる。すなわち、画像情報からパターニングＰ２位置の画素を抽出することができる（つまりパターニングＰ２の位置を推定できる）。
【００２８】
次に、ＳＴＥＰ６として、まずは第１判断部１５および第１出力部１６の処理について図６および図７に基づき説明した後、第２判断部２５および第２出力部２６の処理について図８および図９に基づき説明する。
【００２９】
第１判断部１５におけるパターニングＰ２の画像情報は、上述したように、第１ラインセンサカメラ１１で撮影されたものである。このパターニングＰ２が［正常］または［擦れ］であれば（図６および図７（ｃ）参照）、上部照明２０の光は基板Ｋで上流側に正反射するが、第１ラインセンサカメラ１１は正反射の光軸上に配置されていないので当該正反射光を検知せず、下部照明１０の光もモリブデン層Ｋ１に遮られて検知しない。また、パターニングＰ２が［突き抜けＡ］であれば（図７（ａ）参照）、上部照明２０および下部照明１０の光がいずれも基板Ｋを透過し、第１ラインセンサカメラ１１は下部照明１０を透過した光を検知する。さらに、パターニングＰ２が［突き抜けＢ］であれば（図７（ｂ）参照）、上部照明２０の光は基板Ｋで乱反射するとともに下部照明１０の光はモリブデン層Ｋ１に遮られ、第１ラインセンサカメラ１１は乱反射した上部照明２０の当該乱反射光を検知する。したがって、第１判断部１５は、パターニングＰ２位置の画素が所定値以上の明度であれば（つまり透過光を撮影したものであれば）［突き抜けＡ］と判断し、当該画素が０以上所定値未満の明度であれば（つまり乱反射光を撮影したものであれば）［突き抜けＢ］と判断する。このように第１判断部１５で判断したパターニングＰ２の良否の情報を、第１出力部１６は操作端末３に送信する。
【００３０】
同様に、第２判断部２５におけるパターニングＰ２の画像情報は、上述したように、第２ラインセンサカメラ２１で撮影されたものである。このパターニングＰ２が［正常］であれば（図８参照）、上部照明２０の光は基板Ｋで下流側に正反射し、第２ラインセンサカメラ２１は正反射の光軸Ｓ上に配置されているので当該正反射光を検知する。また、パターニングＰ２が［突き抜けＡ］であれば（図９（ａ）参照）、上部照明２０の光は基板Ｋを透過し、第２ラインセンサカメラ２１は当該透過光を検知しない。さらに、パターニングＰ２が［突き抜けＢ］であれば（図９（ｂ）参照）、上部照明２０の光は基板Ｋで乱反射し、第２ラインセンサカメラ２１は乱反射した上部照明２０の当該乱反射光を検知する。また、パターニングＰ２が［擦れ］であれば（図９（ｃ）参照）、上部照明２０の光は基板Ｋで弱い光として正反射し、第２ラインセンサカメラ２１は当該弱い正反射光を検知する。したがって、第２判断部２５は、パターニングＰ２位置の画素が所定値以上の明度であれば（つまり正反射光を撮影したものであれば）［正常］と判断し、当該画素が０以上所定値未満の明度であれば（つまり弱い正反射光を撮影したものであれば）［擦れ］と判断する。このように第２判断部２５で判断したパターニングＰ２の良否の情報を、第２出力部２６は操作端末３に送信する。
【００３１】
操作端末３では、第１判断部１５および第２判断部２５から送信されたパターニングＰ２の良否の情報を表示する。具体的には、図１０に示すＳＴＥＰ７として、第２判断部２５で［正常］と判断されると、パターニングＰ２が良好である旨が操作端末３に表示され、それ以外であれば、パターニングＰ２が不良である旨と、第１判断部１５および第２判断部２５で判断された［突き抜けＡ］、［突き抜けＢ］または［擦れ］とが表示される。
【００３２】
このように、上述した検査装置１は、移送される基板Ｋを照射する下部照明１０および上部照明２０と、２つのラインセンサカメラ１１，２１と、エンコーダ２と、ＨＵＢ４を介して接続されるパソコン３，１２，２２，とから構成されるため、非常に簡易でコンパクトな構成であり、狭いスペースに設置することができる。
【００３３】
また、上述した検査装置１および検査方法は、基板Ｋをラインセンサカメラ１１，２１で撮影して画像処理により良否を判定するので、大面積の基板Ｋであっても高速で高精度に検査することができる。
【００３４】
ところで、上記実施例では、積層基板の一例として、ガラス基板タイプの化合物系薄膜太陽電池Ｋについて説明したが、これに限定されるものではなく、光を透過させる基板上に金属層および薄膜が順に形成され、この薄膜側からパターニングが形成された積層基板であればよい。
【符号の説明】
【００３５】
Ｋ 基板
Ｃ１ 送り側コンベア
Ｃ２ 受け側コンベア
１ 検査装置
２ エンコーダ
３ 操作端末
１０ 下部照明
１１ 第１ラインセンサカメラ
１２ 突き抜け検査用パソコン
１３ 第１入力部
１４ 第１基板位置検出部
１５ 第１判断部
２０ 上部照明
２１ 第２ラインセンサカメラ
２２ 擦れ検査用パソコン
２３ 第２入力部
２４ 第２基板位置検出部
２５ 第２判断部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層基板の検査装置および検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
積層基板としては、例えばガラス基板タイプの化合物系薄膜太陽電池が挙げられる。このような太陽電池は、太陽電池セルを直列に接続して電池性能の向上を図るため、図３で示すように、ガラス基板Ｋ０に、モリブデン層Ｋ１、光吸収層およびバッファ層Ｋ２、透明導電層Ｋ３の順で積層されており、また各層Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３には、パターニングＰ１，Ｐ２，Ｐ３が形成される。
【０００３】
これらパターニングＰ１，Ｐ２，Ｐ３の検査としては、直線性（平面視）の検査および深さの検査があり、直線性の検査については、ＣＣＤカメラで撮影する方法がある（例えば、特許文献１参照）。一方、深さの検査については、検査対象がパターニングＰ１だと、このパターニングＰ１の両側（導電体のモリブデン層Ｋ１である）に電圧を負荷して電流値を調べる方法が用いられる。しかし、検査対象がパターニングＰ２，Ｐ３だと、これらパターニングＰ２，Ｐ３が形成された層Ｋ２，Ｋ３はいずれも導電性を有しないので、上述した電圧を負荷する方法を用いることができない。したがって、パターニングＰ２，Ｐ３に対する検査には、目視による方法が一般的に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９１１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年では太陽電池の大容量化のため、大面積の太陽電池が製造されているが、大面積の太陽電池を上述の目視による方法で検査すると、検査時間が増大し、また人為的な検査ミスが発生するおそれもある。このため、大面積の太陽電池に対する検査として、目視による方法は適していない。
【０００６】
これに対し、大面積の太陽電池に対する検査として、検査対象をカメラで撮影する方法が考えられるが、この方法ではパターニングＰ２，Ｐ３深さの不良の種類までを判別することができない。また、パターニングＰ２，Ｐ３深さの不良の種類を判別するために、数多くのカメラを用いれば、検査装置が複雑で大型になるという問題が生ずる。
【０００７】
そこで、本発明は、積層基板に照射された光の透過および反射状態を検知して分析することで、パターニングの検査を効率化し、簡易な構成で大面積の積層基板を高速で高精度に検査できる検査装置および検査方法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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る積層基板の検査装置は、透光性基板上に金属層が形成されるとともに金属層上に薄膜が形成された積層基板の、薄膜側から形成されたパターニングを検査する検査装置であって、
上記積層基板の透光性基板側に光を照射する第１光照射手段と、上記積層基板の薄膜側に光を照射する第２光照射手段とを設けるとともに、
上記積層基板を透過する上記第１光照射手段の光軸上で且つ上記積層基板で乱反射する上記第２光照射手段の光軸上に配置された第１光検知手段と、上記積層基板で正反射する上記第２光照射手段の光軸上に配置された第２光検知手段とを設け、
第１光検知手段および第２光検知手段で検知した光の状態に基づいて上記パターニングの良否を判断する判断手段を具備するものである。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る積層基板の検査装置は、請求項１に記載の検査装置において、第１光照射手段および第２光照射手段が移送中の積層基板に光を照射するものであり、
第１光検知手段および第２光検知手段がそれぞれラインセンサカメラであるものである。
【００１０】
さらに、本発明の請求項３に係る積層基板の検査装置は、請求項１または２に記載の検査装置において、判断手段が、積層基板の位置を検出する基板位置検出部と、検出された積層基板の位置および検知された光の状態に基づいてパターニングの良否を判断する判断部とを具備するものである。
【００１１】
また、本発明の請求項４に係る積層基板の検査方法は、透光性基板上に金属層が形成されるとともに金属層上に薄膜が形成された積層基板の、薄膜側から形成されたパターニングを検査する検査方法であって、
上記積層基板の透光性基板側に第１の光を照射するとともに、上記積層基板の薄膜側に第２の光を照射し、
上記積層基板を透過した上記第１の光および上記積層基板で乱反射した上記第１の光を検知するとともに、上記積層基板で正反射した上記第２の光を検知し、
検知した第１の光および第２の光の状態に基づいてパターニングの良否を判断
する方法である。
【発明の効果】
【００１２】
上記積層基板の検査装置および検査方法によると、非常に簡易でコンパクトな構成のため、狭いスペースに設置して使用することができ、第１光検知手段および第２光検知手段で検知した光の状態に基づいて判断手段によりパターニングの良否を判断するので、大面積の積層基板であっても高速で高精度に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例に係る積層基板の検査装置の全体構成を示す側面図である。
【図２】同検査装置における突き抜け検査用パソコンおよび擦れ検査用パソコンの概略構成を示すブロック図である。
【図３】同検査装置で検査が行われるガラス基板タイプの化合物系薄膜太陽電池の概略断面図である。
【図４】同太陽電池のパターニングＰ２の不良を示す概略断面図であり、（ａ）が［突き抜けＡ］を示す図、（ｂ）が［突き抜けＢ］を示す図、（ｃ）が［擦れ］を示す図である。
【図５】同太陽電池のパターニングＰ３の不良を示す概略断面図であり、（ａ）が［突き抜けＡ］を示す図、（ｂ）が［突き抜けＢ］を示す図、（ｃ）が［擦れ］を示す図である。
【図６】同検査装置における第１ラインセンサカメラとパターニングが良好の太陽電池に照射された光との位置関係を説明する図である。
【図７】同検査装置における第１ラインセンサカメラとパターニングが不良の太陽電池に照射された光との位置関係を説明する図であり、（ａ）が［突き抜けＡ］を示す図、（ｂ）が［突き抜けＢ］を示す図、（ｃ）が［擦れ］を示す図である。
【図８】同検査装置における第２ラインセンサカメラとパターニングが良好の太陽電池に照射された光との位置関係を説明する図である。
【図９】同検査装置における第２ラインセンサカメラとパターニングが不良の太陽電池に照射された光との位置関係を説明する図であり、（ａ）が［突き抜けＡ］を示す図、（ｂ）が［突き抜けＢ］を示す図、（ｃ）が［擦れ］を示す図である。
【図１０】同検査装置による検査方法を説明するフローチャートである。
【図１１】同検査装置でパターニング位置の画素を抽出する方法を説明するための基板の画像図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に係る積層基板の検査装置について、具体的に示した実施例に基づき説明する。
本実施例では、積層基板の一例として、ガラス基板タイプの化合物系薄膜太陽電池を用いる場合について説明する。このようなガラス基板タイプの化合物系薄膜太陽電池は、図３で概略的に説明すると、光を透過させる基板であるガラス基板（透光性基板の一例である）Ｋ０と、このガラス基板Ｋ０上に形成された金属電極であり到達した光を反射させ得るモリブデン層（金属層の一例である）Ｋ１と、このモリブデン層Ｋ１上に形成されて到達した光および上記モリブデン層Ｋ１で反射した光を吸収する光吸収層と、この光吸収層上にバッファ層を介して形成され光を透過させるとともに電極を構成する透明導電層Ｋ３とから構成される。なお、以下では、光吸収層とバッファ層とを特に区別せず、まとめて光吸収層およびバッファ層Ｋ２という。また、この光吸収層およびバッファ層Ｋ２と、透明導電層Ｋ３とは、それぞれ薄膜の一例である。
【００１５】
上記太陽電池Ｋは、直列に接続して集積化するため、モリブデン層Ｋ１には溝（スクライブともいう）加工によるパターニングＰ１を形成し、同様に光吸収層およびバッファ層Ｋ２にはパターニングＰ２を形成し、透明導電層Ｋ３にはパターニングＰ３を形成する。一般的に、上記パターニングＰ１の形成はレーザーで正確に行われるが、パターニングＰ２，Ｐ３の形成は、薄膜Ｋ２，Ｋ３のレーザーによる熱影響を避けるため、レーザーではなく専用の針で機械的に行われる。これらパターニングＰ２，Ｐ３は、モリブデン層Ｋ１の表面にまで達する深さが正確に要求されており、図３に示すように、当該深さが正確にモリブデン層Ｋ１の表面にまで達するのであれば、パターニングＰ２，Ｐ３は［正常］である。一方、パターニングＰ２，Ｐ３が［正常］でない、すなわち不良である場合として、図４（ａ）および図５（ａ）に示すように、深さがガラス基板Ｋ０の表面まで達する［突き抜けＡ］と、図４（ｂ）および図５（ｂ）に示すように、深さがモリブデン層Ｋ１の中まで達する［突き抜けＢ］（ギラギラともいう）と、図４（ｃ）および図５（ｃ）に示すように、深さがモリブデン層Ｋ１の表面に達しない［擦れ］とがある。
【００１６】
以下、上述したガラス基板タイプの化合物系太陽電池ＫのパターニングＰ２，Ｐ３を検査する検査装置について、図１〜図９に基づき説明する。なお、簡単のため、ガラス基板タイプの化合物系薄膜太陽電池Ｋを、以下では単に基板Ｋという。また基板Ｋは、図１に示すように、ガラス基板Ｋ０側を下にして、つまり透明導電層Ｋ３を上にして、送り側コンベアＣ１および受け側コンベアＣ２で送られて（移送されて）おり、以下では基板Ｋの送り元（送り側コンベアＣ１）側を上流側といい、送り先（受け側コンベアＣ２）側を下流側という。さらに、基板Ｋにおいて、この基板Ｋの送り方向を長さ方向、この長さ方向に水平面で直交する方向を幅方向という。
【００１７】
図１に示すように、この検査装置１は、上記送り側コンベアＣ１と受け側コンベアＣ２の間で且つ基板Ｋの下方に配置されて当該基板Ｋに下方から光を照射する下部照明（第１光照射手段である）１０と、上記送り側コンベアＣ１と受け側コンベアＣ２の間で且つ基板Ｋの上方に配置されて当該基板Ｋに上方から光を照射する上部照明（第２光照射手段である）２０と、上記基板Ｋで上流側に乱反射する上部照明２０の光軸Ｄ上で且つ下部照明１０の基板Ｋを透過する光軸Ｐ上に配置された第１ラインセンサカメラ（第１光検知手段である）１１と、上記基板Ｋで下流側に正反射する上部照明２０の光軸Ｓ上に配置された第２ラインセンサカメラ（第２光検知手段である）２１と、上記受け側コンベアＣ２に設けられたエンコーダ２と、このエンコーダ２および第１ラインセンサカメラ１１が接続されて当該エンコーダ２からの信号および第１ラインセンサカメラ１１で検知した光の状態に基づいてパターニングＰ２，Ｐ３の［突き抜けＡ］および［突き抜けＢ］を検査する突き抜け検査用パソコン１２と、上記エンコーダ２および第２ラインセンサカメラ２１が接続されて当該エンコーダ２からの信号および第２ラインセンサカメラ２１で検知した光の状態に基づいてパターニングＰ２，Ｐ３の［擦れ］を検査する擦れ検査用パソコン２２（これら２台のパソコン１２，２２が判断手段の一例である）と、これら２台のパソコン１２，２２に図２のＨＵＢ４を介して接続された操作端末３とを具備する。
【００１８】
ここで、第１ラインセンサカメラ１１および第２ラインセンサカメラ２１は、それぞれ基板Ｋにおける幅方向の画素一列分を上方から撮影するものであるが、長さ方向に移送中の基板Ｋを連続して撮影することで、基板Ｋの全面を撮影し得るものである。また、上部照明２０および下部照明１０は、例えば、いずれもＬＥＤライン照明であり、基板に対して光を幅方向に照射することができるものである。この上部照明２０は、白色光または青色光を照射するものであり、下部照明１０は、［突き抜けＡ］のような狭い幅でも透過しやすい長波光である赤色光を照射するものである。
【００１９】
ところで、上述した第１ラインセンサカメラ１１が配置される位置である「基板Ｋで上流側に乱反射する上部照明２０の光軸Ｄ上」とは、図１に示すように、基板Ｋで上流側に正反射する上部照明２０の光軸上（図１での二点鎖線）よりも上流側である。すなわち、第１ラインセンサカメラ１１は、基板Ｋで上流側に反射する上部照明２０の光が正反射であれば検知できないが、当該光が乱反射であれば検知できる位置に配置される。また、下部照明１０は、このように配置された第１ラインセンサカメラ１１が、当該下部照明１０の基板Ｋを透過する光軸Ｐ上に位置するようにして、配置される。
【００２０】
さらに、図２に示すように、上記突き抜け検査用パソコン１２は、上記第１ラインセンサカメラ１１およびエンコーダ２から情報が入力される第１入力部１３と、第１入力部１３に入力されたこれら情報に基づいて基板Ｋの位置を検出するとともにパターニングＰ２，Ｐ３の位置を推定する第１基板位置検出部１４と、上記第１入力部１３および第１基板位置検出部１４からの情報に基づいてパターニングＰ２，Ｐ３の良否を判断する第１判断部１５と、この第１判断部１５で判断したパターニングＰ２，Ｐ３の良否の情報を操作端末３に送信する第１出力部１６とを具備する。ここで、上記第１入力部１３は、第１ラインセンサカメラ１１で撮影された基板Ｋ全面の画像情報およびエンコーダ２で検出した受け側コンベアＣ２を構成するローラの回転速度の情報が入力されて、これらの情報を第１基板位置検出部１４および第１判断部１５に送信するものである。また、第１基板位置検出部１４は、上記画像の情報および回転速度の情報から、基板Ｋの位置（長さ方向および幅方向のエッジも含む）を検出するとともにパターニングＰ２，Ｐ３の位置を推定し、基板Ｋの位置およびパターニングＰ２，Ｐ３の位置の情報を第１判断部１５に送信するものである。さらに、第１判断部１５は、基板Ｋの画像情報におけるパターニングＰ２，Ｐ３の位置の画素が所定値以上の明度であれば（つまり透過光を撮影したものであれば）［突き抜けＡ］と判断し、当該画素が０以上所定値未満の明度であれば（つまり乱反射光を撮影したものであれば）［突き抜けＢ］と判断するものである。
【００２１】
同様に、図２に示すように、上記擦れ検査用パソコン２２は、上記第２ラインセンサカメラ２１およびエンコーダ２から情報が入力される第２入力部２３と、第２入力部２３に入力されたこれら情報に基づいて基板Ｋの位置を検出するとともにパターニングＰ２，Ｐ３の位置を推定する第２基板位置検出部２４と、上記第２入力部２３および第２基板位置検出部２４からの情報に基づいてパターニングＰ２，Ｐ３の良否を判断する第２判断部２５と、この第２判断部２５で判断したパターニングＰ２，Ｐ３の良否の情報を操作端末３に送信する第２出力部２６とを具備する。ここで、上記第２入力部２３は、第２ラインセンサカメラ２１で撮影された基板Ｋ全面の画像情報およびエンコーダ２で検出した受け側コンベアＣ２を構成するローラの回転速度の情報が入力されて、これらの情報を第２基板位置検出部２４および第２判断部２５に送信するものである。また、第２基板位置検出部２４は、上記画像の情報および回転速度の情報から、基板Ｋの位置（長さ方向および幅方向のエッジも含む）を検出するとともにパターニングＰ２，Ｐ３の位置を推定し、基板Ｋの位置およびパターニングＰ２，Ｐ３の位置の情報を第２判断部２５に送信するものである。さらに、第２判断部２５は、基板Ｋの画像情報におけるパターニングＰ２，Ｐ３の位置の画素が所定値以上の明度であれば（つまり正反射光を撮影したものであれば）［正常］と判断し、当該画素が０以上所定値未満の明度であれば（つまり弱い正反射光を撮影したものであれば）［擦れ］と判断するものである。
【００２２】
ところで、上記操作端末３は、第１出力部１６および第２出力部２６から送信されたパターニングＰ２，Ｐ３の良否の情報を表示するものであり、具体的には、第２判断部２５で［正常］と判断されると、パターニングＰ２，Ｐ３が良好である旨を表示し、それ以外であれば、パターニングＰ２，Ｐ３が不良である旨と、第１判断部１５および第２判断部２５で判断された［突き抜けＡ］、［突き抜けＢ］または［擦れ］とを表示するものである。この操作端末３は、例えば、ディスプレイを有するパソコン（コンピュータ装置）である。
【００２３】
以下、上記検査装置１による基板Ｋの検査方法について図１、図２および図６〜図１０に基づき説明する。なお、検査対象がパターニングＰ２の場合を例として説明するが、検査対象がパターニングＰ３であっても、検査方法は同じである。
【００２４】
まず、図１０のフローチャートに示すＳＴＥＰ１として、送り側コンベアＣ１から受け側コンベアＣ２に送られる基板Ｋを、上部照明２０および下部照明１０で光を照射しながら、第１ラインセンサカメラ１１および第２ラインセンサカメラ２１で撮影する（図１参照）。第１ラインセンサカメラ１１および第２ラインセンサカメラ２１で得られた基板Ｋ全面の画像情報は、突き抜け検査用パソコン１２の第１入力部１３および擦れ検査用パソコン２２の第２入力部２３に入力される（図２参照）。また、エンコーダ２で受け側コンベアＣ２の回転速度の情報が検出されて、第１入力部１３および第２入力部２３に入力される。そして、第１基板位置検出部１４および第２基板位置検出部２４では、図１０に示すＳＴＥＰ２およびＳＴＥＰ３として、基板Ｋの画像情報および回転速度の情報から、基板Ｋ位置の検出およびパターニングＰ２位置の推定を行い、ＳＴＥＰ４として、得られた基板Ｋ位置およびパターニングＰ２位置の情報に基づいて、上記画像情報におけるパターニングＰ２位置近辺以外の画素の値を０にする（すなわちノイズの除去を行う）。また、第１判断部１５および第２判断部２５では、ＳＴＥＰ５として、ノイズの除去が行われた画像情報から、パターニングＰ２位置の画素を抽出する（すなわちパターニング情報の抽出を行う）。
【００２５】
ところで、基板Ｋの速度と受け側コンベアＣ２の送り速度が必ずしも一致しないので、上記パターニングＰ２の位置の推定については、受け側コンベアＣ２に設けられたエンコーダ２の信号をそのまま用いることができず、下記のように補正を行う必要がある。なお、基板Ｋの速度と受け側コンベアＣ２の送り速度が一致しない場合としては、基板Ｋが送り側コンベアＣ１から受け側コンベアＣ２に送られる前であり、基板Ｋが載置されていない受け側コンベアＣ２のローラが空転し、受け側コンベアＣ２の送り速度が、送り側コンベアＣ１上の基板Ｋの速度よりも高くなっている状態である。
【００２６】
具体的な補正の方法としては、予め、検査装置１を据え付けた際に撮影した複数のサンプル基板（基板Ｋと同一形状である）の各画像において、当該サンプル基板を長さ方向で複数（図１１では５つ）に分割し、分割した各位置でのサンプル基板の下流側端部からの距離ｘ（ｊ）と、当該各位置でのサンプル基板の下流側端部からの画素数ｕ（ｊ）とを求めておく。なお、ｘ（ｊ）、ｕ（ｊ）は、それぞれ上記複数の画像からの平均値とする。そして、図１１に示すように、検査対象となる基板Ｋを撮影した画像Ｉにおいて、当該画像Ｉの下流側端部から基板Ｋの下流側端部の距離Ｔｙと、当該画像Ｉの下流側端部から基板Ｋの上流側端部の距離Ｂｙとを、それぞれ求める。その後は下記数式により、基板Ｋの下流側端部からの任意の距離ｘにおける、基板Ｋの下流側端部からの画素数ｕを求めることができる。
【数１】
【００２７】
この数式に、ｘとしてパターニングＰ２の位置（基板Ｋの下流端部からの距離）を代入すれば、当該パターニングＰ２の位置における基板Ｋの下流側端部からの画素数を求めることができる。すなわち、画像情報からパターニングＰ２位置の画素を抽出することができる（つまりパターニングＰ２の位置を推定できる）。
【００２８】
次に、ＳＴＥＰ６として、まずは第１判断部１５および第１出力部１６の処理について図６および図７に基づき説明した後、第２判断部２５および第２出力部２６の処理について図８および図９に基づき説明する。
【００２９】
第１判断部１５におけるパターニングＰ２の画像情報は、上述したように、第１ラインセンサカメラ１１で撮影されたものである。このパターニングＰ２が［正常］または［擦れ］であれば（図６および図７（ｃ）参照）、上部照明２０の光は基板Ｋで上流側に正反射するが、第１ラインセンサカメラ１１は正反射の光軸上に配置されていないので当該正反射光を検知せず、下部照明１０の光もモリブデン層Ｋ１に遮られて検知しない。また、パターニングＰ２が［突き抜けＡ］であれば（図７（ａ）参照）、上部照明２０および下部照明１０の光がいずれも基板Ｋを透過し、第１ラインセンサカメラ１１は下部照明１０を透過した光を検知する。さらに、パターニングＰ２が［突き抜けＢ］であれば（図７（ｂ）参照）、上部照明２０の光は基板Ｋで乱反射するとともに下部照明１０の光はモリブデン層Ｋ１に遮られ、第１ラインセンサカメラ１１は乱反射した上部照明２０の当該乱反射光を検知する。したがって、第１判断部１５は、パターニングＰ２位置の画素が所定値以上の明度であれば（つまり透過光を撮影したものであれば）［突き抜けＡ］と判断し、当該画素が０以上所定値未満の明度であれば（つまり乱反射光を撮影したものであれば）［突き抜けＢ］と判断する。このように第１判断部１５で判断したパターニングＰ２の良否の情報を、第１出力部１６は操作端末３に送信する。
【００３０】
同様に、第２判断部２５におけるパターニングＰ２の画像情報は、上述したように、第２ラインセンサカメラ２１で撮影されたものである。このパターニングＰ２が［正常］であれば（図８参照）、上部照明２０の光は基板Ｋで下流側に正反射し、第２ラインセンサカメラ２１は正反射の光軸Ｓ上に配置されているので当該正反射光を検知する。また、パターニングＰ２が［突き抜けＡ］であれば（図９（ａ）参照）、上部照明２０の光は基板Ｋを透過し、第２ラインセンサカメラ２１は当該透過光を検知しない。さらに、パターニングＰ２が［突き抜けＢ］であれば（図９（ｂ）参照）、上部照明２０の光は基板Ｋで乱反射し、第２ラインセンサカメラ２１は乱反射した上部照明２０の当該乱反射光を検知する。また、パターニングＰ２が［擦れ］であれば（図９（ｃ）参照）、上部照明２０の光は基板Ｋで弱い光として正反射し、第２ラインセンサカメラ２１は当該弱い正反射光を検知する。したがって、第２判断部２５は、パターニングＰ２位置の画素が所定値以上の明度であれば（つまり正反射光を撮影したものであれば）［正常］と判断し、当該画素が０以上所定値未満の明度であれば（つまり弱い正反射光を撮影したものであれば）［擦れ］と判断する。このように第２判断部２５で判断したパターニングＰ２の良否の情報を、第２出力部２６は操作端末３に送信する。
【００３１】
操作端末３では、第１判断部１５および第２判断部２５から送信されたパターニングＰ２の良否の情報を表示する。具体的には、図１０に示すＳＴＥＰ７として、第２判断部２５で［正常］と判断されると、パターニングＰ２が良好である旨が操作端末３に表示され、それ以外であれば、パターニングＰ２が不良である旨と、第１判断部１５および第２判断部２５で判断された［突き抜けＡ］、［突き抜けＢ］または［擦れ］とが表示される。
【００３２】
このように、上述した検査装置１は、移送される基板Ｋを照射する下部照明１０および上部照明２０と、２つのラインセンサカメラ１１，２１と、エンコーダ２と、ＨＵＢ４を介して接続されるパソコン３，１２，２２，とから構成されるため、非常に簡易でコンパクトな構成であり、狭いスペースに設置することができる。
【００３３】
また、上述した検査装置１および検査方法は、基板Ｋをラインセンサカメラ１１，２１で撮影して画像処理により良否を判定するので、大面積の基板Ｋであっても高速で高精度に検査することができる。
【００３４】
ところで、上記実施例では、積層基板の一例として、ガラス基板タイプの化合物系薄膜太陽電池Ｋについて説明したが、これに限定されるものではなく、光を透過させる基板上に金属層および薄膜が順に形成され、この薄膜側からパターニングが形成された積層基板であればよい。
【符号の説明】
【００３５】
Ｋ 基板
Ｃ１ 送り側コンベア
Ｃ２ 受け側コンベア
１ 検査装置
２ エンコーダ
３ 操作端末
１０ 下部照明
１１ 第１ラインセンサカメラ
１２ 突き抜け検査用パソコン
１３ 第１入力部
１４ 第１基板位置検出部
１５ 第１判断部
２０ 上部照明
２１ 第２ラインセンサカメラ
２２ 擦れ検査用パソコン
２３ 第２入力部
２４ 第２基板位置検出部
２５ 第２判断部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板上に金属層が形成されるとともに金属層上に薄膜が形成された積層基板の、薄膜側から形成されたパターニングを検査する検査装置であって、
上記積層基板の透光性基板側に光を照射する第１光照射手段と、上記積層基板の薄膜側に光を照射する第２光照射手段とを設けるとともに、
上記積層基板を透過する上記第１光照射手段の光軸上で且つ上記積層基板で乱反射する上記第２光照射手段の光軸上に配置された第１光検知手段と、上記積層基板で正反射する上記第２光照射手段の光軸上に配置された第２光検知手段とを設け、
第１光検知手段および第２光検知手段で検知した光の状態に基づいて上記パターニングの良否を判断する判断手段を具備することを特徴とする積層基板の検査装置。
【請求項２】
第１光照射手段および第２光照射手段が移送中の積層基板に光を照射するものであり、
第１光検知手段および第２光検知手段がそれぞれラインセンサカメラであることを特徴とする請求項１に記載の積層基板の検査装置。
【請求項３】
判断手段が、積層基板の位置を検出する基板位置検出部と、検出された積層基板の位置および検知された光の状態に基づいてパターニングの良否を判断する判断部とを具備することを特徴とする請求項１または２に記載の積層基板の検査装置。
【請求項４】
透光性基板上に金属層が形成されるとともに金属層上に薄膜が形成された積層基板の、薄膜側から形成されたパターニングを検査する検査方法であって、
上記積層基板の透光性基板側に第１の光を照射するとともに、上記積層基板の薄膜側に第２の光を照射し、
上記積層基板を透過した上記第１の光および上記積層基板で乱反射した上記第１の光を検知するとともに、上記積層基板で正反射した上記第２の光を検知し、
検知した第１の光および第２の光の状態に基づいてパターニングの良否を判断することを特徴とする積層基板の検査方法。
【請求項１】
透光性基板上に金属層が形成されるとともに金属層上に薄膜が形成された積層基板の、薄膜側から形成されたパターニングを検査する検査装置であって、
上記積層基板の透光性基板側に光を照射する第１光照射手段と、上記積層基板の薄膜側に光を照射する第２光照射手段とを設けるとともに、
上記積層基板を透過する上記第１光照射手段の光軸上で且つ上記積層基板で乱反射する上記第２光照射手段の光軸上に配置された第１光検知手段と、上記積層基板で正反射する上記第２光照射手段の光軸上に配置された第２光検知手段とを設け、
第１光検知手段および第２光検知手段で検知した光の状態に基づいて上記パターニングの良否を判断する判断手段を具備することを特徴とする積層基板の検査装置。
【請求項２】
第１光照射手段および第２光照射手段が移送中の積層基板に光を照射するものであり、
第１光検知手段および第２光検知手段がそれぞれラインセンサカメラであることを特徴とする請求項１に記載の積層基板の検査装置。
【請求項３】
判断手段が、積層基板の位置を検出する基板位置検出部と、検出された積層基板の位置および検知された光の状態に基づいてパターニングの良否を判断する判断部とを具備することを特徴とする請求項１または２に記載の積層基板の検査装置。
【請求項４】
透光性基板上に金属層が形成されるとともに金属層上に薄膜が形成された積層基板の、薄膜側から形成されたパターニングを検査する検査方法であって、
上記積層基板の透光性基板側に第１の光を照射するとともに、上記積層基板の薄膜側に第２の光を照射し、
上記積層基板を透過した上記第１の光および上記積層基板で乱反射した上記第１の光を検知するとともに、上記積層基板で正反射した上記第２の光を検知し、
検知した第１の光および第２の光の状態に基づいてパターニングの良否を判断することを特徴とする積層基板の検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１１３７５０（Ｐ２０１３−１１３７５０Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６１０８６（Ｐ２０１１−２６１０８６）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００５１１９）日立造船株式会社 (764)
【出願人】（０００１８６９１３）昭和シェル石油株式会社 (322)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００５１１９）日立造船株式会社 (764)
【出願人】（０００１８６９１３）昭和シェル石油株式会社 (322)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]