JP2010216974A - Apparatus and method for irregularity inspection and program - Google Patents

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和隆 谷口
Akio Mita
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an irregularity inspection apparatus having satisfactory detection sensitivity without depending on the wavelength band of light even when the thickness of a film formed on a substrate is macroscopically gradually tilted and to provide an irregularity inspection method and a program. <P>SOLUTION: Light having different wavelength bands is irradiated to the film 92 formed in the upper surface of the substrate 9. Irregular images indicating variations in the film thickness of the film 92 are obtained on the basis of light of each wavelength band. By selecting regions containing irregularities from the irregularity images and composing each region, it is possible to obtain irregularity images in which film thickness irregularities are highly sensitively detected in the whole surface of the substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、対象物上に形成された膜の膜厚ムラを検査する技術に関する。   The present invention relates to a technique for inspecting film thickness unevenness of a film formed on an object.

従来より、表示装置用のガラス基板等(以下、単に「基板」という。)の主面上に所定のパターンを形成する際には、当該主面上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成することが行われている。主面上に形成されたレジスト膜は、後の処理により露光、現像などが行われるため、出来る限り均一な膜厚が要求される。そのため、膜厚が不均一になった部分や、微小な不要物によって膜厚が変動した部分(以下、総じて「ムラ」と称する)を検査する方法が提案されている。   Conventionally, when a predetermined pattern is formed on the main surface of a glass substrate or the like for display devices (hereinafter simply referred to as “substrate”), a resist solution is applied to the main surface to form a resist film. To be done. The resist film formed on the main surface is required to have a uniform film thickness as much as possible because exposure, development, and the like are performed by subsequent processing. Therefore, a method for inspecting a portion where the film thickness is non-uniform or a portion where the film thickness fluctuates due to a minute unnecessary object (hereinafter generally referred to as “unevenness”) has been proposed.

例えば、特許文献1では、複数の波長帯の光を基板の主面上に形成された膜に照射し、膜の表面および裏面にて反射した光の干渉を計測することにより、膜厚ムラを検査する手法が開示されている。   For example, Patent Document 1 irradiates a film formed on the main surface of a substrate with light of a plurality of wavelength bands, and measures the interference of the light reflected on the front surface and the back surface of the film, thereby reducing film thickness unevenness. An inspection method is disclosed.

特開2006 − 292487 号公報JP 2006-292487 A

ところが、基板上に形成された膜には、その形成方法によっては巨視的に見てなだらかな傾斜が出来る場合がある。そのような場合、特許文献1の手法では光の波長帯に依存して、基板面内で検査感度の悪い部分が発生するおそれがある。   However, the film formed on the substrate may have a gentle slope depending on the formation method. In such a case, according to the method of Patent Document 1, there is a possibility that a portion with poor inspection sensitivity may occur in the substrate surface depending on the wavelength band of light.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板の全面にわたって感度の高い検査を行うことを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to perform a highly sensitive inspection over the entire surface of a substrate.

請求項1に記載の発明は、基板上に形成された膜の膜厚ムラを検査するムラ検査装置において、その主面上に光透過性の膜が形成された基板に対して、光を照射する光照射部と、前記光照射部により照射された光が、前記膜の表面および裏面で反射することにより形成された画像を撮像する撮像手段と、前記光照射部から前記撮像手段に至る光路上に配置されるとともに、所定の第1および第2の波長帯の光を透過する光学フィルタと、前記撮像手段により撮像された、第1の波長帯の光による第1画像および第2の波長帯の光による第2画像から、ムラの位置および形状を検出するムラ検出手段と、前記ムラ検出手段によりムラが検出された第1画像および第2画像を、各々対応する領域に分割する分割手段と、前記分割手段により分割された各領域内のムラに基づいて、第1画像または第2画像から分割されたいずれか一方の画像を、当該領域における代表画像とする画像選択手段と、を備える。   According to the first aspect of the present invention, in the unevenness inspection apparatus for inspecting the film thickness unevenness of the film formed on the substrate, light is applied to the substrate on which the light transmissive film is formed on the main surface. A light irradiating unit, an imaging unit that captures an image formed by reflection of light irradiated by the light irradiating unit on the front and back surfaces of the film, and light from the light irradiating unit to the imaging unit An optical filter that is disposed on the road and transmits light of predetermined first and second wavelength bands, and a first image and a second wavelength of light of the first wavelength band that are imaged by the imaging means Unevenness detecting means for detecting the position and shape of unevenness from the second image by the band light, and dividing means for dividing the first image and the second image in which the unevenness is detected by the unevenness detecting means into corresponding regions. And divided by the dividing means Based on the unevenness in each region comprises one of the image divided from the first image or the second image, an image selection means for a representative image in the region.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のムラ検査装置において、前記画像選択手段により選択された代表画像同士を配置する事により、ムラ検査画像を合成する合成手段をさらに備える。   According to a second aspect of the present invention, the unevenness inspection apparatus according to the first aspect further includes a synthesizing unit that synthesizes the unevenness inspection image by arranging representative images selected by the image selection unit.

請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のムラ検査装置において、前記分割手段によって分割される領域が、前記基板上に形成される繰り返しパターンの一つであると。   According to a third aspect of the present invention, in the unevenness inspection apparatus according to the first or second aspect, the region divided by the dividing unit is one of repeated patterns formed on the substrate.

請求項4に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のムラ検査装置において、前記分割手段によって分割される領域が、前記ムラ検出手段によって検出されたムラを含む領域である。   According to a fourth aspect of the present invention, in the unevenness inspection apparatus according to the first or second aspect, the region divided by the dividing unit is a region including the unevenness detected by the unevenness detecting unit.

請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれかに記載のムラ検査装置において、前記ムラ検出手段が、前記第1画像および第2画像の所定の検出領域内に含まれる画素値の最大値と最小値との差に基づいて、ムラを検出する。   According to a fifth aspect of the present invention, in the unevenness inspection apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the unevenness detection means is included in a predetermined detection area of the first image and the second image. Unevenness is detected based on the difference between the maximum and minimum pixel values.

請求項6に記載の発明は、基板上に形成された膜の膜厚ムラを検査するムラ検査方法において、その主面上に光透過性の膜が形成された基板に対して、第1および第2の波長帯の光を照射し、当該膜の表面および裏面にて反射した光によって形成された画像を撮像する撮像工程と、前記第1の波長帯の光による第1画像と、前記第2の波長帯の光による第2画像とから、ムラの位置および形状を検出するムラ検出工程と、第1画像および第2画像を、各々対応する領域に分割する分割工程と、前記分割された各領域内のムラに基づいて、第1画像または第2画像から分割されたいずれか一方の画像を、当該領域における代表画像とする画像選択工程と、を備える。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a non-uniformity inspection method for inspecting a nonuniformity in film thickness of a film formed on a substrate with respect to a substrate having a light-transmitting film formed on a main surface thereof. An imaging step of irradiating light in the second wavelength band and capturing an image formed by light reflected by the front and back surfaces of the film; a first image by light in the first wavelength band; A non-uniformity detecting step of detecting the position and shape of the non-uniformity from the second image by the light of the second wavelength band, a dividing step of dividing the first image and the second image into corresponding regions, and the divided And an image selection step in which one of the images divided from the first image and the second image is used as a representative image in the region based on the unevenness in each region.

請求項7に記載の発明は、請求項6に記載のムラ検査方法において、前記画像選択工程にて選択された代表画像同士を配置する事により、ムラ検査画像を合成する合成工程をさらに備える。   The invention described in claim 7 further includes a combining step of combining the unevenness inspection images by arranging the representative images selected in the image selection step in the unevenness inspection method according to claim 6.

請求項8に記載の発明は、請求項6または請求項7に記載のムラ検査方法において、前記分割工程にて分割される領域が、前記基板上に形成される繰り返しパターンの一つである。   The invention described in claim 8 is the unevenness inspection method according to claim 6 or 7, wherein the region divided in the dividing step is one of the repeated patterns formed on the substrate.

請求項9に記載の発明は、請求項6または請求項7に記載のムラ検査方法において、前記分割工程にて分割される領域が、前記ムラ検出工程にて検出されたムラを含む領域である。   According to a ninth aspect of the present invention, in the unevenness inspection method according to the sixth or seventh aspect, the region divided in the dividing step is a region including the unevenness detected in the unevenness detecting step. .

請求項10に記載の発明は、請求項6から請求項9のいずれかに記載のムラ検査方法において、前記ムラ検出工程では、前記第1画像および第2画像の所定の検出領域内に含まれる画素値の最大値と最小値との差に基づいて、ムラを検出する。   According to a tenth aspect of the present invention, in the unevenness inspection method according to any one of the sixth to ninth aspects, the unevenness detection step includes a predetermined detection region of the first image and the second image. Unevenness is detected based on the difference between the maximum and minimum pixel values.

請求項11に記載の発明は、対象物上に形成された光透過性の膜の膜厚ムラをコンピュータに検査させるプログラムであって、前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータに、a)対象物上に形成された膜に対して光を照射することにより撮像された、複数の波長帯による画像を取得する工程と、b)前記複数の波長帯による画像からムラの位置および形状を検出する工程と、c)前記画像を、各々対応する領域に分割し、当該領域内のムラを比較し、分割された画像のうちいずれか一方を当該領域における代表画像として選択する工程と、を実行させる。   The invention according to claim 11 is a program that causes a computer to inspect the film thickness unevenness of a light-transmitting film formed on an object, and the computer executes the program by a) A step of acquiring an image of a plurality of wavelength bands captured by irradiating light on a film formed on the object; and b) detecting a position and a shape of unevenness from the images of the plurality of wavelength bands. And c) dividing the image into corresponding regions, comparing unevenness in the regions, and selecting one of the divided images as a representative image in the region. Let

本発明では、膜厚に依存せず、基板の全面において膜厚ムラの検出を高感度に行うことができる。特に、請求項2および請求項7に記載の発明では、簡単な方法で基板全面に対するムラ画像を得ることができる。特に請求項3および請求項8に記載の発明では、繰り返しパターンが形成された基板に対して、基板全面に対する膜厚ムラの検出を簡単に行うことができる。特に請求項4および請求項9に記載の発明では、基板の一部にムラがある基板に対して、ムラの検出を高感度に行うことができる。特に請求項5および請求項10に記載の発明では、簡便な方法でムラを検出することができる。   In the present invention, film thickness unevenness can be detected with high sensitivity on the entire surface of the substrate without depending on the film thickness. In particular, in the inventions according to the second and seventh aspects, it is possible to obtain an uneven image on the entire surface of the substrate by a simple method. In particular, in the inventions according to the third and eighth aspects, it is possible to easily detect film thickness unevenness over the entire surface of the substrate on which the repeated pattern is formed. In particular, in the inventions according to the fourth and ninth aspects, it is possible to detect unevenness with high sensitivity for a substrate having unevenness in a part of the substrate. In particular, in the inventions according to claims 5 and 10, unevenness can be detected by a simple method.

第1の実施の形態に係るムラ検査装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the nonuniformity inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment. 制御部6の構成を示す図である。3 is a diagram illustrating a configuration of a control unit 6. FIG. 演算部61が実現する機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure which the calculating part 61 implement | achieves. 第1の実施の形態に係るムラ検査装置における、検査の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of a test | inspection in the nonuniformity inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1画像および第2画像を分割する模式図である。It is a schematic diagram which divides | segments a 1st image and a 2nd image. 第1画像を示す図である。It is a figure which shows a 1st image. 第2画像を示す図である。It is a figure which shows a 2nd image. 膜厚と反射率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a film thickness and a reflectance. 膜厚と反射率の変動との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a film thickness and the fluctuation | variation of a reflectance. 合成された画像を示す図である。It is a figure which shows the synthesized image. 第2の実施の形態に係るムラ検査装置における、検査の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of an inspection in the nonuniformity inspection apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る、第1画像を示す図である。It is a figure which shows the 1st image based on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る、第2画像を示す図である。It is a figure which shows the 2nd image based on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る、合成された画像を示す図である。It is a figure which shows the synthesized image based on 2nd Embodiment.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係るムラ検査装置1の構成を示す図である。ムラ検査装置1は、主面91(以下、「上面91」という。)上に膜92が形成された基板9を上面91を上側(図1中の(+Z)側)に向けて保持する保持部であるステージ2、ステージ2に保持された基板9の上面91上の膜92に向けて光を出射する光出射部3、光出射部3から出射されて膜92にて反射された後の光を受光する受光部4、基板9と受光部4との間に配置されて受光部4にて受光される光の波長帯を切り替える波長帯切替機構5、ステージ2を光出射部3、受光部4および波長帯切替機構5に対して相対的に移動する移動機構21、受光部4にて受光した光の強度分布(上面91の領域に対応する分布)に基づいて膜92の膜厚ムラを検査し、構成を制御する制御部6、および表示部7を備える。なお、図1では、図示の都合上、波長帯切替機構5の一部を断面にて示す。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an unevenness inspection apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. The unevenness inspection apparatus 1 holds a substrate 9 on which a film 92 is formed on a main surface 91 (hereinafter referred to as “upper surface 91”) with the upper surface 91 facing upward (the (+ Z) side in FIG. 1). The stage 2, the light emitting part 3 that emits light toward the film 92 on the upper surface 91 of the substrate 9 held by the stage 2, and the light emitted from the light emitting part 3 and reflected by the film 92 A light receiving unit 4 that receives light, a wavelength band switching mechanism 5 that is disposed between the substrate 9 and the light receiving unit 4 and switches the wavelength band of light received by the light receiving unit 4, and a light emitting unit 3 that receives the stage 2. Film thickness unevenness of the film 92 based on the intensity distribution (distribution corresponding to the region of the upper surface 91) of the light received by the moving mechanism 21 that moves relative to the portion 4 and the wavelength band switching mechanism 5 Are provided with a control unit 6 and a display unit 7 for controlling the configuration. In FIG. 1, for convenience of illustration, a part of the wavelength band switching mechanism 5 is shown in cross section.

ステージ2の(+Z)側の表面は、好ましくは黒色艶消しとされる。移動機構21は、モータ211にボールねじ(図示省略)が接続された構成とされ、モータ211が回転することにより、ステージ2がガイド212に沿って基板9の上面91に沿う図1中のX方向に移動する。   The (+ Z) side surface of the stage 2 is preferably black matte. The moving mechanism 21 has a configuration in which a ball screw (not shown) is connected to a motor 211, and the stage 211 moves along the upper surface 91 of the substrate 9 along the guide 212 by rotating the motor 211 in FIG. Move in the direction.

光出射部3は、白色光(すなわち、可視領域の全ての波長帯の光を含む光)を出射する光源であるハロゲンランプ31、ステージ2の移動方向に垂直な図1中のY方向に伸びる円柱状の石英ロッド32、および、Y方向に伸びるシリンドリカルレンズ33を備える。光出射部3では、ハロゲンランプ31が石英ロッド32の(+Y)側の端部に取り付けられており、ハロゲンランプ31から石英ロッド32に入射した光は、Y方向に伸びる線状光(すなわち、光束断面がY方向に長い線状となる光)に変換されて石英ロッド32の側面から出射され、シリンドリカルレンズ33を介して基板9の上面91へと導かれる。換言すれば、石英ロッド32およびシリンドリカルレンズ33は、ハロゲンランプ31からの光を、ステージ2の上面91に沿うとともに移動方向に垂直な線状光に変換して基板9の上面91上の膜92へと導く照明光学系となっている。   The light emitting section 3 extends in the Y direction in FIG. 1 perpendicular to the movement direction of the halogen lamp 31 and the stage 2 that are white light (that is, light including light in all wavelength bands in the visible region). A cylindrical quartz rod 32 and a cylindrical lens 33 extending in the Y direction are provided. In the light emitting part 3, a halogen lamp 31 is attached to the end on the (+ Y) side of the quartz rod 32, and the light incident on the quartz rod 32 from the halogen lamp 31 is linear light extending in the Y direction (that is, The light beam cross-section is converted to light that is long in the Y direction), is emitted from the side surface of the quartz rod 32, and is guided to the upper surface 91 of the substrate 9 through the cylindrical lens 33. In other words, the quartz rod 32 and the cylindrical lens 33 convert the light from the halogen lamp 31 into linear light along the upper surface 91 of the stage 2 and perpendicular to the moving direction to convert the film 92 on the upper surface 91 of the substrate 9. It is an illumination optical system that leads to

図1では、光出射部3から基板9に至る光路を一点鎖線にて示している(基板9から受光部4に至る光路についても同様)。光出射部3から出射されて基板9の上面91上の膜92に対して傾斜して(すなわち、0°よりも大きい入射角にて)入射した光の一部は、基板9の上面91上の膜92の(+Z)側の上面にて反射される。膜92は光出射部3からの光に対して光透過性を有しており、光出射部3からの光のうち膜92の上面にて反射されなかった光は、膜92を透過して基板9の上面91(すなわち、膜92の下面)にて反射される。ムラ検査装置1では、基板9における膜92の上面にて反射された光と基板9の上面91にて反射された光との干渉光(以下、単に「反射光」という。)が、波長帯切替機構5を経由して受光部4に入射する。   In FIG. 1, the optical path from the light emitting part 3 to the substrate 9 is indicated by a one-dot chain line (the same applies to the optical path from the substrate 9 to the light receiving part 4). A part of the light emitted from the light emitting portion 3 and incident on the film 92 on the upper surface 91 of the substrate 9 with an inclination (that is, at an incident angle larger than 0 °) is on the upper surface 91 of the substrate 9. Is reflected on the upper surface of the film 92 on the (+ Z) side. The film 92 is light transmissive to the light from the light emitting part 3, and the light that has not been reflected by the upper surface of the film 92 out of the light from the light emitting part 3 passes through the film 92. Reflected by the upper surface 91 of the substrate 9 (that is, the lower surface of the film 92). In the unevenness inspection apparatus 1, interference light (hereinafter simply referred to as “reflected light”) between the light reflected by the upper surface of the film 92 and the light reflected by the upper surface 91 of the substrate 9 is a wavelength band. The light enters the light receiving unit 4 via the switching mechanism 5.

受光部4(撮像手段に相当する)は、複数の受光素子であるCCD(Charge Coupled Device)がY方向に直線状に配列されたラインセンサ41、および、基板9からラインセンサ41に至る光路上であってラインセンサ41と波長帯切替機構5との間に配置される集光レンズ42を備える。集光レンズ42は、光出射部3から出射されて基板9の上面91上においてY方向に伸びる直線状の照射領域(以下、「線状照射領域」という。)の膜92にて反射された後の線状光のうち、光学フィルタ51を透過した選択波長帯の光をラインセンサ41に向けて集光する。ラインセンサ41は、集光レンズ42により集光されるとともに結像された選択波長帯の光を受光し、受光した光の強度分布(すなわち、各CCDからの出力値のY方向における分布)を取得して制御部6に出力する。ムラ検査装置1では、基板9の上面91上に形成された膜92からの反射光の強度分布が、基板9およびステージ2の移動中にラインセンサ41により繰り返し取得される。   The light receiving unit 4 (corresponding to the image pickup means) includes a line sensor 41 in which a plurality of light receiving elements (CCDs) are linearly arranged in the Y direction, and an optical path from the substrate 9 to the line sensor 41. In addition, a condensing lens 42 is provided between the line sensor 41 and the wavelength band switching mechanism 5. The condenser lens 42 is reflected by a film 92 in a linear irradiation region (hereinafter referred to as “linear irradiation region”) that is emitted from the light emitting unit 3 and extends in the Y direction on the upper surface 91 of the substrate 9. Of the subsequent linear light, the light in the selected wavelength band that has passed through the optical filter 51 is condensed toward the line sensor 41. The line sensor 41 receives the light in the selected wavelength band that is condensed and imaged by the condenser lens 42, and calculates the intensity distribution of the received light (that is, the distribution in the Y direction of the output value from each CCD). Obtain and output to the control unit 6. In the unevenness inspection apparatus 1, the intensity distribution of the reflected light from the film 92 formed on the upper surface 91 of the substrate 9 is repeatedly acquired by the line sensor 41 during the movement of the substrate 9 and the stage 2.

波長帯切替機構5は、互いに異なる複数の狭い波長帯の光を選択的にそれぞれ透過する複数の光学フィルタ(例えば、半値幅10nmの干渉フィルタ)51、複数の光学フィルタ51を保持する円板状のフィルタホイール52、および、フィルタホイール52の中心に取り付けられてフィルタホイール52を回転するフィルタ回転モータ53を備える。フィルタホイール52は、その法線方向が基板9から受光部4に至る光路に平行になるように配置される。   The wavelength band switching mechanism 5 is a disk-like shape that holds a plurality of optical filters (for example, interference filters having a half-value width of 10 nm) 51 and a plurality of optical filters 51 that selectively transmit light of a plurality of different narrow wavelength bands, respectively. And a filter rotation motor 53 that is attached to the center of the filter wheel 52 and rotates the filter wheel 52. The filter wheel 52 is arranged so that the normal direction thereof is parallel to the optical path from the substrate 9 to the light receiving unit 4.

図2は、制御部6の構成を示す図である。制御部6は、演算部61、固定ディスク62、インターフェイス(I/F)部63、画像記憶部64、を備える。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the control unit 6. The control unit 6 includes a calculation unit 61, a fixed disk 62, an interface (I / F) unit 63, and an image storage unit 64.

演算部61は、I/F部63を介して、ステージ2や光照射部3など、ムラ検査装置を構成する機器を制御する。また表示部61は、固定ディスク62に記憶されたプログラム65を実行し、後述するようにムラ検査を行う。また、画像記憶部64は、ラインセンサ41からの出力を受けて基板9の上面91の2次元画像を一時的に記憶する。具体的には、制御部6はコンピュータ等が用いられ、表示部7や図示しない入力装置に接続されている。   The calculation unit 61 controls the devices constituting the unevenness inspection apparatus such as the stage 2 and the light irradiation unit 3 via the I / F unit 63. Further, the display unit 61 executes the program 65 stored in the fixed disk 62 and performs unevenness inspection as will be described later. The image storage unit 64 receives the output from the line sensor 41 and temporarily stores a two-dimensional image of the upper surface 91 of the substrate 9. Specifically, the control unit 6 is a computer or the like, and is connected to the display unit 7 or an input device (not shown).

図3は、演算部61がプログラム65に従って動作することにより、演算部61、固定ディスク62等が実現する機能構成を示すブロック図である。演算部61は、画像抽出機能611、画像選択機能612、画像合成機能613として機能し、演算結果を表示部7に表示する。なお、これらの全て、もしくは一部は専用の電子回路にて行われてもよい。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration realized by the calculation unit 61, the fixed disk 62, and the like when the calculation unit 61 operates according to the program 65. The calculation unit 61 functions as an image extraction function 611, an image selection function 612, and an image composition function 613, and displays the calculation result on the display unit 7. All or part of these may be performed by a dedicated electronic circuit.

次に、ムラ検査装置1による膜厚ムラの検査の流れについて説明する。図4は、ムラ検査装置1による検査の流れを示す図である。図1に示すムラ検査装置1により基板9の上面91上の膜92の膜厚ムラが検査される際には、まず、検査対象である膜92の材質や膜厚等の特性に基づいて、第1の波長帯(例えば、中心波長が550nm、半値幅が10nm)が選択され、その透過波長帯を有する第1の光学フィルタ51が光路上に配置される。
具体的には、制御部6がフィルタ回転モータ53に対して制御指令を与え、モータを所定の角度回転させることにより、基板9の上面91と受光部4との間の光軸上に、第1の光学フィルタ51を配置する。その後、図示しない基板搬送装置により、ステージ上に基板が載置される(ステップS1)。
Next, the flow of inspection of film thickness unevenness by the unevenness inspection apparatus 1 will be described. FIG. 4 is a diagram showing a flow of inspection by the unevenness inspection apparatus 1. When the film thickness unevenness of the film 92 on the upper surface 91 of the substrate 9 is inspected by the unevenness inspection apparatus 1 shown in FIG. 1, first, based on characteristics such as the material and film thickness of the film 92 to be inspected. A first wavelength band (for example, the center wavelength is 550 nm and the half width is 10 nm) is selected, and the first optical filter 51 having the transmission wavelength band is arranged on the optical path.
Specifically, the control unit 6 gives a control command to the filter rotation motor 53 and rotates the motor by a predetermined angle, so that the optical axis between the upper surface 91 of the substrate 9 and the light receiving unit 4 is changed to the first position. One optical filter 51 is arranged. Thereafter, the substrate is placed on the stage by a substrate transfer device (not shown) (step S1).

次に、第1の波長帯による画像が取得される(ステップS2)。
具体的には、制御部6はステージ2に指令を与え、図1中に実線にて示す検査開始位置にステージ2を移動させる。そして、光出射部3から基板9の上面91上に所定の入射角(本実施例では60°)にて線状光が照射された状態で、図1中に二点鎖線にて示す検査終了位置までステージ2を移動させる。光出射部3からの光は基板9の上面91にて反射され、第1の波長帯を透過する光学フィルタ51を透過することにより、特定の波長帯の光のみが取り出された後、受光部4へと導かれる。受光部4では、基板9の上面91における反射後の第1の波長帯の光が集光レンズ42を介してラインセンサ41により受光され、基板9上の線状照射領域からの反射光の第1の波長帯における強度分布が取得される。制御部6の画像記憶部64に記憶された第1の波長帯における強度分布は、連続するデータとして順序付けて記憶されることで、第1画像として扱うことができる。
Next, an image in the first wavelength band is acquired (step S2).
Specifically, the control unit 6 gives a command to the stage 2 and moves the stage 2 to an inspection start position indicated by a solid line in FIG. Then, the inspection indicated by a two-dot chain line in FIG. 1 is completed in a state where linear light is irradiated from the light emitting portion 3 onto the upper surface 91 of the substrate 9 at a predetermined incident angle (60 ° in this embodiment). The stage 2 is moved to the position. The light from the light emitting unit 3 is reflected by the upper surface 91 of the substrate 9 and passes through the optical filter 51 that transmits the first wavelength band, so that only light in a specific wavelength band is extracted, and then the light receiving unit. 4 leads to. In the light receiving unit 4, the light in the first wavelength band after reflection on the upper surface 91 of the substrate 9 is received by the line sensor 41 via the condenser lens 42, and the first reflected light from the linear irradiation region on the substrate 9 is received. An intensity distribution in one wavelength band is acquired. The intensity distribution in the first wavelength band stored in the image storage unit 64 of the control unit 6 can be handled as a first image by being stored in order as continuous data.

続いて、第2の波長帯(例えば、中心波長が575nm、半値幅が10nm)による画像が取得される(ステップS3)。
具体的には、制御部6がフィルタ回転モータ53に対して制御指令を与え、モータを所定の角度回転させることにより、基板9の上面91と受光部4との間の光軸上に、第2の光学フィルタ51を配置する。そして、前述のステップS2と同様に、光出射部3から線状光を照射しつつステージ2を移動させることにより、受光部4にて第2の波長帯における強度分布が取得される。第1画像と同様に、制御部6の画像記憶部64に記憶された第2の波長帯における強度分布は、連続するデータとして順序付けて記憶されることで、第2画像として扱うことができる。
Subsequently, an image in the second wavelength band (for example, the center wavelength is 575 nm and the half width is 10 nm) is acquired (step S3).
Specifically, the control unit 6 gives a control command to the filter rotation motor 53 and rotates the motor by a predetermined angle, so that the optical axis between the upper surface 91 of the substrate 9 and the light receiving unit 4 is changed to the first position. Two optical filters 51 are arranged. Then, similarly to step S2 described above, by moving the stage 2 while irradiating the linear light from the light emitting unit 3, the light receiving unit 4 acquires the intensity distribution in the second wavelength band. Similar to the first image, the intensity distribution in the second wavelength band stored in the image storage unit 64 of the control unit 6 can be handled as the second image by being stored in order as continuous data.

次に、ステップS2およびステップS3にて取得された第1画像および第2画像に対して、ムラの検出が行われる(ステップS4)。
具体的には、制御部6は、画像記憶部64に記憶された第1画像および第2画像の画素値の変化を検出することにより、ムラを判別し、記憶する。
Next, unevenness detection is performed on the first image and the second image acquired in step S2 and step S3 (step S4).
Specifically, the control unit 6 detects and stores unevenness by detecting changes in the pixel values of the first image and the second image stored in the image storage unit 64.

図5に示すように、基板9にはその後の処理にて1枚のパネルとされる、周期パターン面93が予め形成されている。図5では、周期パターン面93が6面形成されていることを表している。   As shown in FIG. 5, a periodic pattern surface 93 is formed in advance on the substrate 9 to be a single panel in subsequent processing. FIG. 5 shows that six periodic pattern surfaces 93 are formed.

第1画像において、像の一部に他の部分と比較して光の強度が小さくなった部分が観察される。これは、光の波長帯により膜92の上面で反射した光と、膜92の下面(=基板91の上面)で反射した光とが、打ち消しあう膜厚である部分を示している。   In the first image, a part of the image where the light intensity is smaller than the other part is observed. This indicates a portion having a thickness at which the light reflected on the upper surface of the film 92 by the wavelength band of light and the light reflected on the lower surface of the film 92 (= the upper surface of the substrate 91) cancel each other.

ここで、膜厚がなだらかに変化している場合、所定の領域(例えば、注目画素に対して隣接する8画素)内の各画素値は大きく変わらない。しかし、膜厚が急激に変化する領域(ムラが発生している領域)では、画素値が急激に変化する。そのため、所定の領域内に含まれる画素値の最大値と最小値との差を求める事で、ムラを検出する事が可能となる。   Here, when the film thickness changes gently, each pixel value in a predetermined region (for example, eight pixels adjacent to the target pixel) does not change greatly. However, in a region where the film thickness changes abruptly (a region where unevenness occurs), the pixel value changes abruptly. Therefore, nonuniformity can be detected by obtaining the difference between the maximum value and the minimum value of the pixel values included in the predetermined area.

制御部6はムラが発生している領域を判断し、その形状により点状ムラ931a、および、筋ムラ932aとして認識し、画像記憶部64に記憶させる。   The control unit 6 determines the region where the unevenness is generated, recognizes it as the dot-shaped unevenness 931a and the stripe unevenness 932a based on the shape, and stores them in the image storage unit 64.

図6は、ステップS4にてムラの検出が行われた後の第1画像を示す図である。第1画像を形成する第1の波長帯の光では、図6における基板9の上側のムラは検出しているが、下側はほとんど検出できていないことを示している。   FIG. 6 is a diagram illustrating the first image after unevenness is detected in step S4. In the light of the first wavelength band forming the first image, the unevenness on the upper side of the substrate 9 in FIG. 6 is detected, but the lower side is hardly detected.

続いて制御部6は、第1画像と同様に第2画像におけるムラを検出する。   Subsequently, the control unit 6 detects unevenness in the second image as in the first image.

図7は、ムラの検出が行われた後の第2画像を示す図である。第2画像を形成する第2の波長帯の光では、図6における基板9の下側のムラ(931b,932b)は検出しているが、上側はほとんど検出できていないことを示している。   FIG. 7 is a diagram illustrating the second image after the detection of unevenness. In the light of the second wavelength band forming the second image, the lower side unevenness (931b, 932b) of the substrate 9 in FIG. 6 is detected, but the upper side is hardly detected.

図8は、膜92の膜厚と反射率101との関係を示す図である。膜92の反射率101は、膜厚の変動に対して周期性をもって変動する。図9は、膜92の膜厚が1nmだけ変動した場合の反射率101の変動を示す図である。図5および図6に示すように、反射率101の極大点近傍および極小点近傍では、膜厚の変動に対する反射率101の変動が非常に小さくなる。このため、膜厚の変動が僅かである場合には、受光された像の光の強度はほとんど変動せず、ムラ(すなわち、膜厚の変動)の検出の精度が低下してしまう。以下、膜厚の変動に対する反射率101の変動の割合が非常に小さい膜厚の領域を、「低感度領域」という。言うまでも無いが、反射率101とは、光出射部3から出射される光の強度と、受光部によって受光される光の強度との比である。また、反射率が高い部分では、受光される光の強度を信号で表した画素値も大きくなる。   FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the film thickness of the film 92 and the reflectance 101. The reflectance 101 of the film 92 varies with periodicity with respect to the variation in film thickness. FIG. 9 is a diagram showing a change in the reflectance 101 when the film thickness of the film 92 is changed by 1 nm. As shown in FIGS. 5 and 6, in the vicinity of the maximum point and in the vicinity of the minimum point of the reflectance 101, the variation of the reflectance 101 with respect to the variation of the film thickness becomes very small. For this reason, when the variation in the film thickness is slight, the intensity of the light of the received image hardly varies, and the accuracy of detecting the unevenness (that is, the variation in the film thickness) is lowered. Hereinafter, a region having a film thickness in which the rate of change in the reflectance 101 with respect to the film thickness variation is extremely small is referred to as a “low sensitivity region”. Needless to say, the reflectance 101 is a ratio between the intensity of light emitted from the light emitting unit 3 and the intensity of light received by the light receiving unit. Further, in a portion where the reflectance is high, the pixel value representing the intensity of received light as a signal also increases.

次にステップS4にてムラの検出が行われた第1画像および第2画像を、対応する領域に分割する。
具体的には、制御部6は、画像記憶部64に記憶された第1画像および第2画像を、各々対応する領域ごとに分割する。本実施例では、基板上に形成すべき周期パターン面93を一つの単位領域として分割する場合の例を示す。
Next, the first image and the second image in which the unevenness is detected in step S4 are divided into corresponding regions.
Specifically, the control unit 6 divides the first image and the second image stored in the image storage unit 64 for each corresponding region. In the present embodiment, an example in which the periodic pattern surface 93 to be formed on the substrate is divided as one unit region is shown.

まず、制御部6は第1画像および第2画像から周期パターン面93を判別し、隣接する周期パターン面93との間に分割線911を形成して分割する。なお、分割された画像は、周辺部の間隙部分が削除され、周期パターン面93のみの画像が、6枚ずつ、計12枚形成される。   First, the control unit 6 discriminates the periodic pattern surface 93 from the first image and the second image, and divides by forming a dividing line 911 between the adjacent periodic pattern surfaces 93. In the divided images, the peripheral gaps are removed, and six images of only the periodic pattern surface 93 are formed, i.e., 12 images in total.

なお、周期パターン面93の判別は、画像処理に拠っても行ってもよいし、基板9の設計段階のCAD(Computer Aided Design)図面に基づいてもよい。   The determination of the periodic pattern surface 93 may be performed based on image processing or may be based on a CAD (Computer Aided Design) drawing at the design stage of the substrate 9.

次に、各領域において検出されたムラの量が比較される(ステップS6)
具体的には、制御部6は、ステップS5にて分割された各領域に含まれるムラの検出個数(頻度)を検出し、第1画像および第2画像において対応する位置にある領域毎に比較を行う。
Next, the amount of unevenness detected in each region is compared (step S6).
Specifically, the control unit 6 detects the number of detected irregularities (frequency) included in each area divided in step S5, and compares it for each area at a corresponding position in the first image and the second image. I do.

図6に破線で囲まれた領域である93aに対して、図7に破線で囲まれた領域である93bはそれぞれ、対応する位置にある領域である。制御部6は93aおよび93b内にて検出されたムラの頻度を検出し、比較を行う。
第1画像である93aにて検出されたムラの頻度が高い場合は、その位置における代表画像として93aを選択する(ステップS7)
また、第2画像である93bにて検出されたムラの頻度が高い場合は、その位置における代表画像として93bを選択する(ステップS8)
そして、順次対応する領域毎に比較を行うことにより、各々の位置における代表画像が選択される。
In contrast to 93a, which is an area surrounded by a broken line in FIG. 6, 93b, which is an area surrounded by a broken line in FIG. 7, is an area at a corresponding position. The control unit 6 detects the frequency of unevenness detected in 93a and 93b and performs comparison.
When the frequency of unevenness detected in the first image 93a is high, 93a is selected as a representative image at that position (step S7).
When the frequency of unevenness detected in the second image 93b is high, 93b is selected as the representative image at that position (step S8).
Then, a representative image at each position is selected by sequentially comparing the corresponding areas.

続いて、画像の合成がおこなわれる(ステップS9)
分割された領域全てに対して、前述のステップS6ないしステップS8までを行うことで、全ての領域の画像に対する代表画像が選択される。その代表画像を分割された画像と同じ位置に再度配置し、画像を合成することにより、全ての領域においてムラの検出個数の多い第3画像が形成される。
Subsequently, image composition is performed (step S9).
By performing the above-described steps S6 to S8 for all the divided areas, representative images for images in all the areas are selected. The representative image is arranged again at the same position as the divided image, and the images are combined to form a third image with a large number of detected irregularities in all regions.

図10は合成された画像を示す図である。合成された画像では、全ての周期パターン面においてムラの検出個数が多くなっている。また、合成された画像は、表示部7上に表示されることで、オペレーターが視認することが可能となる。   FIG. 10 is a view showing a synthesized image. In the synthesized image, the number of detected irregularities is large on all periodic pattern surfaces. The synthesized image is displayed on the display unit 7 so that the operator can visually recognize it.

以上のステップにより、基板9の上面91上の膜92の膜厚が、測定する波長帯により低感度領域となった場合であっても、基板9の全領域においてムラが高精度に認識することが可能となる。   Through the above steps, even when the film thickness of the film 92 on the upper surface 91 of the substrate 9 becomes a low sensitivity region depending on the wavelength band to be measured, unevenness is recognized with high accuracy in the entire region of the substrate 9. Is possible.

次に、本発明の第2の実施の形態に係るムラ検査装置1aについて説明を行う。
ムラ検査装置1aは第1の実施の形態に係るムラ検査装置1と、領域の分割を行う方法のみが相違する。そのため、同一の構成に関しては同一の符号を付し、説明を省略する。
Next, the unevenness inspection apparatus 1a according to the second embodiment of the present invention will be described.
The unevenness inspection apparatus 1a differs from the unevenness inspection apparatus 1 according to the first embodiment only in the method of dividing the region. Therefore, the same code | symbol is attached | subjected regarding the same structure and description is abbreviate | omitted.

図11は、ムラ検査装置1aによる検査の流れを示す図である。ステップS1〜S4は、ムラ検査装置1同様であるため、説明を省略する。   FIG. 11 is a diagram showing a flow of inspection by the unevenness inspection apparatus 1a. Steps S1 to S4 are the same as those in the unevenness inspection apparatus 1, and thus description thereof is omitted.

図12は、第1の波長帯の光によって撮像された、基板9aを示す図である。第1の波長帯の光では、基板9aは明るく(反射率が高く)観察されており、筋状のムラ(以下、筋ムラ94という)が暗く(反射率が低く)観察されていることを示している。   FIG. 12 is a diagram showing the substrate 9a imaged by light in the first wavelength band. In the light of the first wavelength band, the substrate 9a is observed bright (high reflectivity), and streaky unevenness (hereinafter referred to as streak unevenness 94) is observed dark (low reflectivity). Show.

また、第1の波長帯の光では、図12でいう下方向は筋ムラ94が切れたように観察されているが、これは、第1の波長帯の光では低感度領域となっていること示している。   Further, in the light of the first wavelength band, it is observed that the stripe unevenness 94 is cut in the downward direction in FIG. 12, but this is a low sensitivity region in the light of the first wavelength band. It shows that.

図13は第2の波長帯の光によって撮像された基板9aを示す図である。第2の波長帯の光では、基板9aは暗く観察されており、筋ムラ94は明るく観察されている。図13でいう上方向では、低感度領域になっており、筋ムラ94はほとんど観察できない。   FIG. 13 is a diagram showing the substrate 9a imaged by light in the second wavelength band. In the light of the second wavelength band, the substrate 9a is observed dark, and the stripe unevenness 94 is observed brightly. In the upward direction in FIG. 13, the region is a low sensitivity region, and the stripe unevenness 94 can hardly be observed.

第2の実施の形態であるムラ検査装置1aは、まず、取得された画像から、背景画像を選択する(ステップS51)。
具体的には、制御部6は、画像記憶部64に記憶された第1画像および第2画像から、いずれか一方の画像を選択することにより、背景画像とする。これは、ムラの検出頻度を参考にしてもよいし、単純に取得順序によって決定されてもよい。ここでは第1画像が選択された場合について以後説明を行う。
The unevenness inspection apparatus 1a according to the second embodiment first selects a background image from the acquired images (step S51).
Specifically, the control unit 6 selects one of the first image and the second image stored in the image storage unit 64 as a background image. This may be based on the detection frequency of unevenness or simply determined by the acquisition order. Here, the case where the first image is selected will be described below.

次に、ムラ領域を抽出する(ステップS61)。
具体的には、制御部6はステップS51にて背景画像として選択されなかった第2画像についてムラ領域の抽出を行う。ステップS4にてムラの位置および形状が検出されているため、第2画像中にムラとして検出されている領域がそれぞれ選択され、ムラ画像が抽出される。
Next, an uneven area is extracted (step S61).
Specifically, the control unit 6 extracts a mura region for the second image that is not selected as the background image in step S51. Since the position and shape of the unevenness are detected in step S4, the areas detected as unevenness in the second image are selected, and the unevenness image is extracted.

その後、抽出されたムラが背景画像と合成される(ステップS71)。
具体的には、制御部6は背景画像(例では第1画像)に対して、ステップS61で抽出されたムラ画像を合成する。画像の合成を行う事で、背景画像にもムラが検出されている場合、抽出されたムラ画像を重ねて表示する。これは、第2画像においてムラとして検出された領域に対応する、背景画像(第1画像)の領域を、それ以外の領域と分割したうえで、第2画像を当該領域の代表画像として選択したことを意味する。
Thereafter, the extracted unevenness is combined with the background image (step S71).
Specifically, the control unit 6 synthesizes the unevenness image extracted in step S61 with the background image (first image in the example). When unevenness is detected in the background image by combining the images, the extracted uneven images are displayed in a superimposed manner. This is because the region of the background image (first image) corresponding to the region detected as unevenness in the second image is divided from the other regions, and then the second image is selected as the representative image of the region. Means that.

そして、第2画像中に含まれる全てのムラ領域に対して、前記ステップS61、S71を繰り返す(ステップS81)ことにより、背景画像(第1画像)上に、第2画像中に検出されたムラ画像が合成される。   Then, the steps S61 and S71 are repeated for all the uneven regions included in the second image (step S81), whereby the unevenness detected in the second image is displayed on the background image (first image). Images are synthesized.

図14は合成された画像を示す図である。背景画像として第1画像の背景が選択され、そこに第1画像のムラ94と第2画像のムラ95が合成して表示される。合成された画像は、表示部7上に表示されることで、オペレーターが視認することができる。   FIG. 14 is a view showing a synthesized image. The background of the first image is selected as the background image, and the first image unevenness 94 and the second image unevenness 95 are combined and displayed. The synthesized image is displayed on the display unit 7 so that the operator can visually recognize it.

以上のように、ムラ検査装置1aでも、第1の実施の形態と同様に、基板の全領域においてムラが確実に認識できる。   As described above, even in the unevenness inspection apparatus 1a, unevenness can be reliably recognized in the entire region of the substrate, as in the first embodiment.

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible.

また例えば、基板9を保持するステージは、光出射部3、受光部4および波長帯切替機構5に対して相対的に移動すればよく、ステージが固定され、光出射部3、受光部4および波長帯切替機構5が、互いに固定された状態で移動されてもよい。   Further, for example, the stage holding the substrate 9 may be moved relative to the light emitting unit 3, the light receiving unit 4, and the wavelength band switching mechanism 5, and the stage is fixed, and the light emitting unit 3, the light receiving unit 4 and The wavelength band switching mechanism 5 may be moved while being fixed to each other.

上記実施の形態に係るムラ検査装置では、ハロゲンランプ31から出射される光に基板9上に形成された膜92に好ましくない影響を与える波長帯の光が含まれている場合、当該波長帯の光を透過しないフィルタ等がハロゲンランプ31から基板9に至る光路上に設けられる。また、基板9の上面91上の膜92が赤外線に対して透過性を有する場合、白色光を出射するハロゲンランプ31に代えて赤外線を出射する光源が光出射部3に設けられてもよい。   In the unevenness inspection apparatus according to the above embodiment, when the light emitted from the halogen lamp 31 includes light in a wavelength band that adversely affects the film 92 formed on the substrate 9, A filter or the like that does not transmit light is provided on the optical path from the halogen lamp 31 to the substrate 9. In addition, when the film 92 on the upper surface 91 of the substrate 9 is transparent to infrared light, a light source that emits infrared light may be provided in the light emitting unit 3 instead of the halogen lamp 31 that emits white light.

光出射部3では、石英ロッド32に代えて複数の光ファイバが直線状に配列されたファイバアレイが設けられ、ハロゲンランプ31からの光がファイバアレイを通過することにより線状光に変換されてもよい。また、ハロゲンランプ31および石英ロッド32に代えて、直線状に配列された複数の光源要素が線状光を出射する光源として設けられてもよい。   In the light emitting unit 3, a fiber array in which a plurality of optical fibers are linearly arranged is provided in place of the quartz rod 32, and light from the halogen lamp 31 is converted into linear light by passing through the fiber array. Also good. Further, instead of the halogen lamp 31 and the quartz rod 32, a plurality of light source elements arranged in a straight line may be provided as a light source that emits linear light.

波長帯切替機構5は、光出射部3からラインセンサ41に至る光路上に配置されるのであれば、必ずしも基板9と受光部4との間に配置される必要はなく、例えば、光出射部3から基板9に至る光路上に配置されてもよい。   If the wavelength band switching mechanism 5 is disposed on the optical path from the light emitting unit 3 to the line sensor 41, it is not always necessary to be disposed between the substrate 9 and the light receiving unit 4. For example, the light emitting unit 3 may be disposed on the optical path from 3 to the substrate 9.

また、上記実施の形態では、2つの波長帯による画像を比較することにより画像を合成していたが、それよりも多くの波長帯の画像を比較することにより、より高感度にムラを検査することができる。   In the above embodiment, the images are synthesized by comparing the images in the two wavelength bands. However, by comparing the images in the more wavelength bands, the unevenness is inspected with higher sensitivity. be able to.

上記実施の形態に係るムラ検査装置は、レジスト膜以外の他の膜、例えば、基板9上に形成された絶縁膜や導電膜の膜厚ムラの検出に利用されてよく、これらの膜は、塗布液の塗布以外の方法、例えば、蒸着法や化学気相成長法(CVD:Chemical Vapor Deposition)、スパッタリング等により形成されたものであってもよい。また、ムラ検査装置は、半導体基板等の他の基板上に形成された膜の膜厚ムラの検査に利用されてよい。   The unevenness inspection apparatus according to the above embodiment may be used for detection of film thickness unevenness of other films other than the resist film, for example, an insulating film or a conductive film formed on the substrate 9. It may be formed by a method other than coating of the coating solution, for example, vapor deposition, chemical vapor deposition (CVD), sputtering, or the like. In addition, the unevenness inspection apparatus may be used for inspection of film thickness unevenness of a film formed on another substrate such as a semiconductor substrate.

この発明は、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などを含む基板全般の表面に塗布液を塗布する際に発生する膜厚ムラ(塗布ムラ)を検出するムラ検出装置、ムラ検出方法、およびムラ検出を行うプログラムに適用することができる。   The present invention relates to a semiconductor wafer, a glass substrate for photomask, a glass substrate for liquid crystal display, a glass substrate for plasma display, a substrate for FED (Field Emission Display), a substrate for optical disk, a substrate for magnetic disk, a substrate for magneto-optical disk, etc. The present invention can be applied to a non-uniformity detection apparatus, a non-uniformity detection method, and a program for performing non-uniformity detection that detect film thickness non-uniformity (coating nonuniformity) that occurs when a coating liquid is applied to the entire surface of the substrate.

1,1a ムラ検査装置
2 ステージ
3 光出射部
4 受光部
5 波長帯切替機構
6 制御部
9,9a 基板
61 演算部
65 プログラム
91 上面
92 膜
93 周期パターン面
931a、931b 点状ムラ
932a、932b 筋ムラ
94、95 筋ムラ
611 領域抽出機能
612 画像選択機能
613 画像合成機能
S1〜S9,S51〜S81 ステップ
1, 1a Unevenness inspection apparatus 2 Stage 3 Light emitting unit 4 Light receiving unit 5 Wavelength band switching mechanism 6 Control unit 9, 9a Substrate 61 Calculation unit 65 Program 91 Upper surface 92 Film 93 Periodic pattern surface 931a, 931b Dot-shaped unevenness 932a, 932b Streak Unevenness 94, 95 Unevenness 611 Region extraction function 612 Image selection function 613 Image composition function S1 to S9, S51 to S81 Steps

Claims (11)

基板上に形成された膜の膜厚ムラを検査するムラ検査装置において、
その主面上に光透過性の膜が形成された基板に対して、光を照射する光照射部と、
前記光照射部により照射された光が、前記膜の表面および裏面で反射することにより形成された画像を撮像する撮像手段と、
前記光照射部から前記撮像手段に至る光路上に配置されるとともに、所定の第1および第2の波長帯の光を透過する光学フィルタと、
前記撮像手段により撮像された、第1の波長帯の光による第1画像および第2の波長帯の光による第2画像から、ムラの位置および形状を検出するムラ検出手段と、
前記ムラ検出手段によりムラが検出された第1画像および第2画像を、各々対応する領域に分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された各領域内のムラに基づいて、第1画像または第2画像から分割されたいずれか一方の画像を、当該領域における代表画像とする画像選択手段と、
を備えることを特徴とするムラ検査装置。
In the unevenness inspection apparatus that inspects the film thickness unevenness of the film formed on the substrate,
A light irradiation unit for irradiating light on a substrate having a light-transmitting film formed on the main surface;
An imaging unit that captures an image formed by the light irradiated by the light irradiation unit being reflected by the front and back surfaces of the film;
An optical filter that is disposed on an optical path from the light irradiating unit to the imaging unit and that transmits light in predetermined first and second wavelength bands;
Unevenness detecting means for detecting the position and shape of unevenness from the first image by the light of the first wavelength band and the second image by the light of the second wavelength band, which are imaged by the imaging means;
A dividing unit that divides the first image and the second image in which the unevenness is detected by the unevenness detecting unit into corresponding regions;
An image selection unit that uses one image divided from the first image or the second image as a representative image in the region based on unevenness in each region divided by the dividing unit;
A nonuniformity inspection apparatus comprising:
請求項1に記載のムラ検査装置において、
前記画像選択手段により選択された代表画像同士を配置する事により、ムラ検査画像を合成する合成手段をさらに備えることを特徴とするムラ検査装置。
The unevenness inspection apparatus according to claim 1,
An unevenness inspection apparatus, further comprising: a combining unit that combines the unevenness inspection images by arranging representative images selected by the image selection unit.
請求項1または請求項2に記載のムラ検査装置において、
前記分割手段によって分割される領域は、前記基板上に形成される繰り返しパターンの一つであることを特徴とするムラ検査装置。
The unevenness inspection apparatus according to claim 1 or 2,
The unevenness inspection apparatus, wherein the region divided by the dividing unit is one of repeated patterns formed on the substrate.
請求項1または請求項2に記載のムラ検査装置において、
前記分割手段によって分割される領域は、前記ムラ検出手段によって検出されたムラを含む領域であることを特徴とするムラ検査装置。
The unevenness inspection apparatus according to claim 1 or 2,
The unevenness inspection apparatus characterized in that the area divided by the dividing means is an area including unevenness detected by the unevenness detecting means.
請求項1から請求項4のいずれかに記載のムラ検査装置において、
前記ムラ検出手段は、前記第1画像および第2画像の所定の検出領域内に含まれる画素値の最大値と最小値との差に基づいて、ムラを検出することを特徴とするムラ検査装置。
In the nonuniformity inspection apparatus in any one of Claims 1-4,
The unevenness detection device detects unevenness based on a difference between a maximum value and a minimum value of pixel values included in a predetermined detection area of the first image and the second image. .
基板上に形成された膜の膜厚ムラを検査するムラ検査方法において、
その主面上に光透過性の膜が形成された基板に対して、第1および第2の波長帯の光を照射し、当該膜の表面および裏面にて反射した光によって形成された画像を撮像する撮像工程と、
前記第1の波長帯の光による第1画像と、前記第2の波長帯の光による第2画像とから、ムラの位置および形状を検出するムラ検出工程と、
第1画像および第2画像を、各々対応する領域に分割する分割工程と、
前記分割された各領域内のムラに基づいて、第1画像または第2画像から分割されたいずれか一方の画像を、当該領域における代表画像とする画像選択工程と、
を備えることを特徴とするムラ検査方法。
In the unevenness inspection method for inspecting the film thickness unevenness of the film formed on the substrate,
An image formed by light reflected on the front and back surfaces of the film is irradiated with light in the first and second wavelength bands on a substrate having a light-transmitting film formed on the main surface. An imaging process for imaging;
A non-uniformity detecting step of detecting the position and shape of non-uniformity from the first image by the light of the first wavelength band and the second image by the light of the second wavelength band;
A dividing step of dividing the first image and the second image into corresponding regions;
Based on the unevenness in each of the divided regions, an image selection step in which one of the images divided from the first image or the second image is a representative image in the region;
An unevenness inspection method comprising:
請求項6に記載のムラ検査方法において、
前記画像選択工程にて選択された代表画像同士を配置する事により、ムラ検査画像を合成する合成工程をさらに備えることを特徴とするムラ検査方法。
The unevenness inspection method according to claim 6,
An unevenness inspection method, further comprising a combining step of combining the unevenness inspection images by arranging representative images selected in the image selection step.
請求項6または請求項7に記載のムラ検査方法において、
前記分割工程にて分割される領域は、前記基板上に形成される繰り返しパターンの一つであることを特徴とするムラ検査方法。
In the unevenness inspection method according to claim 6 or 7,
The unevenness inspection method, wherein the region divided in the dividing step is one of repetitive patterns formed on the substrate.
請求項6または請求項7に記載のムラ検査方法において、
前記分割工程にて分割される領域は、前記ムラ検出工程にて検出されたムラを含む領域であることを特徴とするムラ検査方法。
In the unevenness inspection method according to claim 6 or 7,
The unevenness inspection method, wherein the region divided in the dividing step is a region including unevenness detected in the unevenness detection step.
請求項6から請求項9のいずれかに記載のムラ検査方法において、
前記ムラ検出工程では、前記第1画像および第2画像の所定の検出領域内に含まれる画素値の最大値と最小値との差に基づいて、ムラを検出することを特徴とするムラ検査方法。
In the nonuniformity inspection method in any one of Claims 6-9,
In the unevenness detecting step, unevenness is detected based on a difference between a maximum value and a minimum value of pixel values included in a predetermined detection area of the first image and the second image. .
対象物上に形成された光透過性の膜の膜厚ムラをコンピュータに検査させるプログラムであって、前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータに、
a)対象物上に形成された膜に対して光を照射することにより撮像された、複数の波長帯による画像を取得する工程と、
b)前記複数の波長帯による画像からムラの位置および形状を検出する工程と、
c)前記画像を、各々対応する領域に分割し、当該領域内のムラを比較し、分割された画像のうちいずれか一方を当該領域における代表画像として選択する工程と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
A program for causing a computer to inspect the film thickness unevenness of a light-transmitting film formed on an object, and executing the program by the computer
a) obtaining an image of a plurality of wavelength bands, which is imaged by irradiating light on a film formed on the object;
b) detecting a position and shape of unevenness from an image of the plurality of wavelength bands;
c) dividing the image into corresponding regions, comparing unevenness in the regions, and selecting any one of the divided images as a representative image in the regions;
A program characterized by having executed.
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