ガラス基板の反り・TTVを正しく測れないと起きる3つの課題
反りや厚み分布（TTV）は後工程の歩留まりに直結します。透明体ゆえの測りにくさもあり、従来方式には現場での限界があります。
反り・厚み分布が後工程の歩留まりに直結
ガラス基板・カバーガラス・ウェハの反り（Bow/Warp）や厚み分布のばらつき（TTV）は、貼り合わせ・成膜・搬送での密着不良や搬送時の変形、割れの原因になります。工程内で検知できないと、後工程や最終製品で不良として顕在化し、材料ロスやクレームを招きます。特に大型パネルや薄板ガラスでは、わずかな反り・厚み分布の悪化も歩留まりとコストを大きく圧迫するため、面での全数管理が品質の要になります。
透明体は表面と裏面の反射が混じり測りにくい
ガラスやガラス上のコーティング膜は表面と裏面の両方で反射が起きるため、一般的な変位計では表裏の反射光が混ざり、狙った面の高さ形状＝反りを安定して取得できません。表裏を分離できないと反りと厚みを切り分けられず、測定値の信頼性が下がります。
粗面・鏡面・傾きや接触が測定を難しくする
透明体は鏡面や粗面が混在し、反射光量の違いや微小な凹凸、対象物の傾きが測定を不安定にします。接触式や三次元測定機は点・低速で、キズや変形を招くうえ全数化しにくい構造です。
反り・TTV測定の考え方
反りと厚み分布（TTV）は測定内容が異なります。それぞれの内容に適した機器を用いて測定します。
反りと厚み分布を定義して分ける
反り（Bow/Warp）は基板“片面”の高さ形状のうねり、TTVは厚み分布のばらつき。それぞれの測定シーンに応じた機器選定が重要です。
マルチカラーレーザ同軸変位計
CL-3000シリーズ
マルチカラー共焦点方式で、透明体でも表面と裏面の反射光を正確に分離。多種のセンサヘッドから、設置環境に応じて選定します。
分光干渉レーザ変位計
SI-Fシリーズ
分光干渉方式で、対象物で正反射した光とヘッド内参照面の光の干渉から厚みや距離を超高分解能で測定します。
複数点で面をインライン管理
1台のコントローラで最大6台のセンサヘッドを同期測定でき、複数点で面のデータを取得。反り・厚み分布を工程内でインライン管理します。
ガラス基板の反り・TTV測定方式の比較
測定方式によって、透明体の表裏分離・反り／厚み分布の測定・非接触・インライン全数などに大きな差があります。
| 比較項目 | CL-3000シリーズ／SI-Fシリーズ （レーザ変位・非接触） |
モアレ（格子投影）式 | 接触式（ダイヤル・触針） | 三次元測定機（CMM） |
|---|---|---|---|---|
| 透明体の表面・裏面の分離 | ○ 表裏の反射光を正確に分離 | × 表裏反射が混在しやすい | △ 片面のみ接触 | △ 片面プローブ接触 |
| 反り（片面高さ形状）の測定 | ○ CL-3000シリーズで安定取得 | △ 高さ換算に誤差 | △ 点測定・低速 | △ 高精度だが低速・停止 |
| 厚み・厚み分布（TTV）の測定 | ○ SI-Fシリーズで高分解能 | × 厚みは不可 | △ 挟み込みで点 | △ 別途構成が必要 |
| 粗面・鏡面・微小凹凸への強さ | ○ Quad処理システムで影響を排除 | △ 表面状態に依存 | × キズ・たわみのおそれ | △ プローブ・低速 |
| 非接触・インライン全数 | ○ 非接触・最大6台同期で面管理 | △ 構成・速度に依存 | × 接触・停止・抜き取り | × オフライン・低速 |
| 役割（得意領域） | 透明体の反り・厚み分布（面・非接触） | 面の凹凸傾向の把握 | 静止面の点測定 | オフライン精密測定 |
CL-3000シリーズ／SI-Fシリーズを選ぶ理由
CL-3000シリーズはマルチカラー共焦点方式で透明体の表面と裏面の反射光を分離し、狙った面の反りを非接触で安定取得。SI-Fシリーズは分光干渉方式で対象物までの距離や厚みを超高分解能で測定します。設置環境や要求精度に合わせて選べます。
ガラス基板の反り・TTV測定に対応するCL-3000シリーズ／SI-Fシリーズ
さまざまな設置距離から選べるマルチカラーレーザ同軸変位計や、1ナノメートルの超高分解能測定が行える分光干渉レーザ変位計で、用途に応じてガラス基板を非接触測定します。
マルチカラーレーザ同軸変位計
CL-3000シリーズ
CL-3000シリーズはマルチカラー共焦点方式を採用したマルチカラーレーザ同軸変位計です。同軸測定のため、薄い透明フィルムやガラス上のコーティング膜の表面と裏面の反射光を正確に分離し、狙った面の高さ形状＝反りを非接触で安定測定できます。Quad処理システムにより粗面・微小凹凸の影響を排除し、ガラス面と鏡面など反射光量の異なる面も最適化合成して高精度に測定。基準距離150mm・測定範囲±35mmのロングレンジタイプなど豊富なヘッドを揃え、1台のコントローラで最大6台のセンサヘッドを同期測定できるため、大型パネル・カバーガラス・ウェハの反り（Bow/Warp）を面でインライン管理します。
分光干渉レーザ変位計
SI-Fシリーズ
SI-Fシリーズは分光干渉方式を採用したレーザ変位計です。センサヘッド内部の参照面で一部反射した光と、対象物で正反射してヘッドに返る光が干渉し、その干渉光を分光解析して対象物までの距離や厚みを算出します。分解能1nmの超高精度測定で、透明体の平坦度や面での厚み分布（TTV）を高分解能に把握できます。
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ガラス基板・透明体の反り・TTV測定の活用例
大型ガラスパネル・サポートガラスなど、さまざまな透明体の反り・TTV測定で活用されています。
ロボット搬送時のガラス基板のたわみ・高さ測定
ロボットアームで搬送中にガラスの高さや反りを測定し、たわみや位置を正確に捉えます。
大型ガラスパネルの厚み・反り同時測定
複数の測定点で大型パネルの厚みと反りを同時測定。 非接触測定で製造工程内で安定して検査できます。
ガラスの厚み・反り測定
対象物の4隅や中心にセンサヘッドを設置し、同時にガラス表面・裏面までの距離を非接触測定して演算することで、瞬時に厚みと反りを算出します。
サポートガラスの高さと厚み測定
ガラスとウェハを貼り合わせる際に、その高さと厚みを測定します。ステージと組み合わせて厚み分布（TTV）も管理します。
ガラス基板の反り・TTV測定（CL-3000シリーズ／SI-Fシリーズ）に関するよくあるご質問
- 透明なガラス基板の反りを非接触で測れますか？
- 測れます。CL-3000シリーズが同軸のマルチカラー共焦点方式で表裏の正反射光を分離し、狙った面の高さ形状＝反りを非接触で安定測定します。
- 反りとTTVはどう違い、どちらの製品で測りますか？
- 反り（Bow/Warp）は片面の高さ形状のうねり、TTVは面内の厚みばらつき（厚みの最大値と最小値の差）です。反りはCL-3000シリーズ、厚み・TTVはSI-Fシリーズが主に担い、設置距離や要求精度に応じて選定します。
- モアレ（格子投影）式や接触式と何が違いますか？
- モアレ式は高さ換算に誤差が出やすく、接触式・三次元測定機は点測定で停止やキズを伴います。CL-3000シリーズ／SI-Fシリーズは非接触で透明体の表裏を分離し、反り・TTVを面で管理できます。
- ケースやガラス越しでも測定できますか？
- できます。ロングレンジタイプなら基準距離150mm・測定範囲±35mmのワイドレンジで、ケースやガラス越しなど離れた場所からの正反射測定に対応します。
- インラインで全数の反り・TTV管理はできますか？
- できます。複数点・複数ヘッドや走査で面のデータを取得し、反り・TTVをインラインで記録して、全数の品質管理に活用できます。
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