CN101466997A - 起伏检测装置、起伏检测方法、起伏检测装置的控制程序、记录介质 - Google Patents

起伏检测装置、起伏检测方法、起伏检测装置的控制程序、记录介质 Download PDF

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Abstract

一种起伏检测装置，具有：照射部(线照明(2))，对被检物实施光照射；光强取得部(区域传感器(3))，取得来自上述被检物表面的光的光强分布；拍摄部(线传感器(4))，仅对来自上述被检物表面的光中的预定的光进行拍摄；调整部(图像处理部(20)和照明驱动控制部(21))，根据上述光强取得部取得的光强分布，对上述照射部(线照明(2))进行调整；以及判断部(缺陷判断处理部(23))，根据经上述调整后的拍摄部的拍摄结果，对被检物表面所形成的起伏状态进行判断。由此，即使是对于大型基板(滤色器基板等)，也可既简单又高精度地对其表面的起伏状态(膜厚差)进行检测。

Description

起伏检测装置、起伏检测方法、起伏检测装置的控制程序、记录介质
技术领域
本发明涉及一种对其表面有细微起伏(undulation)的物体的起伏状态进行检测的检测方法。
背景技术
近年来，对液晶电视机、液晶监视器等液晶显示装置的需求不断扩大，同时，对其成本降低的要求也逐年高涨。尤其是，在液晶显示装置制造成本中滤色器所占的比例较大，因此，要求削减滤色器的制造成本。
当滤色器的各像素之间产生数十nm的膜厚差时，会导致像素间的透过率以及盒间隙(cell gap)产生差异，从而，在滤色器进行面板化时发生色不均匀缺陷等缺陷的问题。因此，在形成滤色器后对其进行检测，防止缺陷品流入到后续步骤，从而达到提高成品率的目的。
然而，即使在滤色器的各像素之间的膜厚差为数十nm的情况下，像素之间的透过率可能仅相差1％未满的程度。即，即使直接拍摄透过光，也几乎检测不出亮度的变化，从而，难以检测出作为缺陷的数十nm程度的膜厚差。对此，在专利文献1中揭示了以下的检测方法，即，将光源的可干涉光束分为两组，一组光束以近似于水平的角度照射滤色器，另一组光束为参照光束，使滤色器的反射光束和参照光束相互干涉并根据位相所表示的信号来检测滤色器的膜厚，从而检测出条状不均匀缺陷。
专利文献1：日本国专利申请公开特开2000-121323号公报，公开日：2000年4月28日。
发明内容
但是，在用于形成滤色器的透明基板(母体玻璃)正逐年大型化(例如，边长2m的四方形)的趋势下，需要削减每一块面板的平均制造成本。其结果，难以通过专利文献1所揭示的方法，即，通过调整各个拍摄系统的方法来使滤色器的反射光束和参照光束的相互干涉。
另外，虽然还可以通过上下左右移动基板进行观察的目视检测装置来进行检测，但是随着母板的大型化，也需要使目视检测装置大型化，而且，通过目视检测，难以检测出数十nm的厚度差，另外，检测精度还因人而异，由此，将导致成品率低下。
本发明是鉴于上述问题而进行开发的，其目的在于提供一种即使是对于边长2m的四方形大型基板(滤色器等)也可既简单又高精度地检测其表面起伏(膜厚差)的起伏检测装置。
即，为了实现上述目的，本发明的起伏检测装置是用于对被检物表面所形成的起伏状态进行判断的装置，其特征在于包括：照射部，对上述被检物实施光照射；光强取得部，取得来自上述被检物表面的光的光强分布，上述被检物表面被实施了上述光照射；拍摄部，仅对来自上述被检物表面的光中的预定的光进行拍摄；调整部，根据上述光强取得部取得的光强分布，对上述照射部或拍摄部进行调整；以及判断部，根据经上述调整后的拍摄部的拍摄结果，对被检物表面的起伏状态进行判断。
根据上述结构，上述调整部根据上述光强取得部取得的光强分布，对上述照射部或拍摄部进行调整。由此，拍摄部能够仅取得来自上述被检物表面的各种光中的所期望的光。因此，上述判断部能够根据该拍摄部所取得的结果，既简单又高精度地对被检测物表面的起伏状态进行判断。另外，由于本发明的起伏检测装置的结构非常简单，所以，适用于对例如边长2m的四方形的大型基板(滤色器基板等)进行检测。
另外，通过对被检测物(例如，滤色器基板)进行缺陷判断，可及早向制造装置进行反馈以及保证向后续步骤提供良品，从而可实现生产成品率的提高和成本削减。
另外，优选的是，上述调整部对上述照射部或拍摄部进行调整，使得能根据上述光强分布来识别正反射区域、漫反射区域和低反射区域，并使得上述拍摄部能够取得来自边界附近区域的光，其中，该边界是上述漫反射区域与上述低反射区域之间的边界。
另外，上述光强取得部优选具备区域传感器，该区域传感器呈区域状地取得来自被检物表面的光。根据该结构，区域传感器拍摄一次即可取得光强分布，可缩短工序作业时间。
另外，优选的是，上述照射部是呈线状进行光照射的线照明；上述拍摄部具备线传感器，该线传感器呈线状地取得来自被检物表面的光。根据该结构，在确保检测精度的同时可实现装置(光强取得部以及拍摄部)的小型化，还可以缩短工序作业时间。
此外，上述线照明优选采用石英棒。根据该结构，能够使被检测物表面的照射亮度均一化，并提高检测精度。
另外，在本发明的起伏检测装置中，来自上述被检测物表面的光可以是被检测物表面的反射光(即，将照射部设置在被检测物的表面一侧)。此外，如果上述被检物具有透光性，来自被检物表面的光是从被检物的背面透射到表面并由被检物表面所反射的光(即，将照射部设置在被检测物的背面一侧)。
此外，上述调整部优选通过移动照射部或拍摄部来调整移动照射部和拍摄部的相对位置关系。根据该结构，易于对照射部或者拍摄部进行调整。
另外，为了解决上述课题，本发明的起伏检测装置是对被检物表面的起伏状态进行判断的装置，其特征在于，包括：照射部，对上述被检物进行光照射；拍摄部，仅取得来自上述被检物表面的光中的预定的光；设定部，一边移动照射部一边通过上述拍摄部进行拍摄，从而取得来自被检物表面的光的光强分布，并根据该光强分布来设定上述照射部与拍摄部的相对位置关系；以及判断部，根据经上述设定后的拍摄部的拍摄结果，对被检物表面的起伏状态进行判断。
根据上述结构，上述设定部根据光强取得部取得的光强分布对上述照射部或者拍摄部进行调整。从而，拍摄部能够从来自被检测物表面的各种光中取得所期望的光(适合用于判断起伏状态的光)。因此，上述判断部能够根据该拍摄部取得的结果既简单又高精度地判断被检测物表面的起伏状态。另外，在本起伏检测装置中可省去光强取得部，其结构非常简单，因此可实现装置的小型化以及制造成本的削减。从而，更适用于大型基板(滤色器基板等)的检测。
另外，优选的是，上述设定部对上述照射部与拍摄部的相对位置关系进行设定，使得能够根据上述光强分布来识别正反射区域、漫反射区域和低反射区域，并使得上述拍摄部能够取得来自边界附近区域的光，其中，上述边界是上述漫反射区域与上述低反射区域之间的边界。
另外，优选的是，上述照射部是呈线状进行光照射的线照明，上述拍摄部是呈线状取得被检测物表面的光的线传感器。
此外，本发明的起伏检测装置优选具有用于调整照射光束的光束调整部。从而，可减少非观察对象点以外的光，可精确地取得光强分布。由此，可精确地调整(设定)照射部和/或拍摄部的位置，可高精度地判断被检测物表面的起伏状态。此时，上述光束调整部还可具有狭缝。另外，上述狭缝的位置和/或缝宽可变时，即使照射部或者拍摄部的位置发生变化，也可以对被检测物表面照射必要的光量。
另外，为了解决上述课题，本发明的起伏检测方法为利用照射部和拍摄部对被检物表面的起伏状态进行检测，该照射部用于对上述被检物进行光照射，该拍摄部仅取得来自上述被检物表面的光中的预定的光，该起伏检测方法的特征在于包括：光强取得步骤，对上述被检物进行光照射，并取得来自上述被检物表面的光的光强分布；调整步骤，根据上述光强分布取得步骤中取得的光强分布，对上述照射部或拍摄部进行调整；以及判断步骤，根据经上述调整后的上述拍摄部的拍摄结果，对被检物表面的起伏状态进行判断。
此外，优选的是，在上述调整步骤中，对上述照射部或拍摄部进行调整，使得能够根据上述光强分布来识别正反射区域、漫反射区域和低反射区域，并使得上述拍摄部能够取得来自边界附近区域的光，其中，上述边界是上述漫反射区域与上述低反射区域之间的边界。
另外，优选的是，本发明的起伏检测装置的控制程序用于对上述起伏检测装置进行控制，其特征在于，使计算机执行下述步骤，即，对来自被检物表面的光的光强分布进行计算的步骤；根据上述光强分布对上述照射部和/或拍摄部进行调整的步骤；以及根据经上述调整后的拍摄部的拍摄结果，对被检物表面的起伏状态进行判断的步骤。
此外，本发明的记录介质的特征在于：记录了计算机可读取的起伏检测装置控制程序。
如上所述，根据本发明的起伏检测装置，上述调整部根据光强取得部所获得的光强分布来调整上述照射部或者拍摄部。从而，拍摄部能够从被检测物表面的各种光中仅取得所期望的光(适合用于判断起伏状态的光)。因此，根据该拍摄部的取得结果，上述判断部能够既简单又高精度地对被检测物表面的起伏状态进行判断。进而，由于本起伏检测装置的结构非常简单，所以，适用于对大型基板(滤色器基板等)的检测。
附图说明
图1是表示本发明的起伏检测装置的一实施方式的示意图。
图2是表示图1所示的起伏检测装置的结构框图。
图3是表示采用线照明并通过区域传感器所拍摄的滤色器基板的图像(区域传感图像)的示意图。
图4是表示区域传感图像的亮度分布的直方图。
图5是表示采用点照明并通过区域传感器所拍摄的滤色器基板的图像(区域传感图像)的示意图。
图6是表示本发明的起伏检测装置的其他结构(将线照明设置在滤色器基板的背面的结构)的示意图。
图7是表示本发明的起伏检测装置的其他结构(对线传感器的位置进行调整的结构)的示意图。
图8是表示图7所示的起伏检测装置的结构的框图。
图9是表示图1所示的起伏检测装置的处理步骤例的流程图。
图10是表示用线传感器拍摄滤色器基板所得到的图像(线传感图像)的示意图。
图11是表示本发明的起伏检测装置的其他结构(不使用区域传感器的结构)的示意图。
图12是表示图11所示的起伏检测装置的结构框图。
图13中的(a)是表示用以说明缺陷判断处理原理的、滤色器和反射光量之间的关系的图表，图13中的(b)是表示(a)的滤色器的状态的图。
图14中的(a)是表示用以说明缺陷判断处理原理的、滤色器和反射光量之间的关系的图表，图14中的(b)是表示(a)的滤色器的状态的图。
图15是表示用以说明缺陷判断处理原理的、亮度差和膜厚差之间的关系的图表。
图16中的(a)以及(b)是表示具备了光束调整部的本发明的起伏检测装置的结构的示意图。
图17是表示光束调整部的控制关系的框图。
图18是表示具备了圆柱状透镜的本发明的起伏检测装置的结构的示意图。
图19是表示具有指向滤波器的本发明的起伏检测装置的一部分结构的斜视图。
图20是表示具有两个指向滤波器的本发明的起伏检测装置的一部分结构的斜视图。
图21是表示格子(间隔)可变的指向滤波器的斜视图。
标号说明
1、1x、1y 起伏检测装置
2 线照明
3 区域传感器(Area Sensor)
4 线传感器(Line Sensor)
5 基板驱动台
6 照明驱动台
8、8x、8y 控制装置
9 显示监视器
10 滤色器基板
19 存储部
20、20x 图像处理部
21、21x 照明驱动控制部
22 基板驱动控制部
23 缺陷判断处理部
70 光束调整部
71 狭缝
77 圆柱状透镜
80 指向滤波器(纵格子)
90 指向滤波器(横格子)
110 正反射区域
111 漫反射区域
112 低反射区域
具体实施方式
本发明的起伏检测装置能够以其表面带有细微起伏的物体作为检测对象。
作为检测对象的例子，可举出滤色器基板(尤其是采用喷墨法形成的基板)、形成有曝光抗蚀剂(exposure resist)的半导体晶圆、TFT基板等。以下，以滤色器基板作为检测对象，说明本发明的起伏检测装置的一实施方式。
图1是表示本发明的起伏检测装置的要部的示意图，图2是表示该起伏检测装置的框图。如图1和图2所示，起伏检测装置1包括：基板驱动台5、线照明2、区域传感器3、线传感器4、照明驱动台6、控制装置8、存储部19以及显示监视器9。控制装置8包括：图像处理部20、照明驱动控制部21，基板驱动控制部22以及缺陷判断处理部23。
基板驱动台5对作为被检测对象的滤色器基板10提供支撑，并可使该滤色器基板沿着基板面的方向(图中箭头所示的方向，以下称之为基板扫描方向)进行移动。线照明2对基板驱动台5上的滤色器基板10进行光照射。另外，线照明2优选采用石英棒。由于光在石英棒中被全反射传送，因此，通过在线方向上的石英棒背面均匀地涂敷扩射部材，可以使光向石英棒的外部照射。因此，较之于光纤式的线照明，上述线照明更具均一性。照明驱动台6可使线照明2移动至基板扫描方向的恰当位置。区域传感器3取得各种各样的反射光(对线照明2所照射的滤色器基板10呈区域状地进行拍摄)，该反射光是来自线照明2的照射光经滤色器基板10的表面反射后得到的各种各样的光。线传感器4取得由来自线照明2的照射光经滤色器基板10的表面反射后所得到的预定的反射光(对线照明2所照射的滤色器基板10呈线状地进行拍摄)。
基板驱动控制部22根据从存储部19中读取的数据来驱动基板驱动台5，将滤色器基板10搬送到预定位置。图像处理部20对通过区域传感器3所得到的区域传感图像进行解析(详述见后)。照明驱动控制部21根据图像处理部20所解析得到的、区域传感图像的解析数据和从存储部19中读取的数据(例如，线照明2以及线传感器4的初期设定位置)来计算线照明2的恰当位置，并根据该位置来驱动照明驱动台6。由此，线照明2沿着基板扫描方向仅移动预定距离。其结果，线照明2和线传感器4被调整到恰当的相对位置。
根据上述，基板驱动控制部22通过基板驱动台5以一定的速度对滤色器基板10进行扫描，同时，线传感器4对滤色器基板10进行拍摄。图像处理部20对线传感器4所拍摄的线传感图像进行解析。缺陷判断处理部23根据从存储部19中读取的数据和图像处理部20所解析得到的线传感图像的解析数据，对滤色器基板10表面的起伏状态(有无缺陷)进行判断。显示监视器9显示缺陷判断处理部23的判断结果(缺陷信息)，提供给装置管理者(操作员)予以识别。
另外，还可以使控制装置8连接工厂信息系统的网络(未图示)，将缺陷信息传送到总括管理的服务器。
图3是表示区域传感器3所拍摄的滤色器基板10表面的图像(区域传感图像)的示意图。在使用线照明(线状的照明)2的情况下，上述区域传感图像包括如图3所示的正反射光区域110、漫反射光区域111(111a以及111b)以及低反射光区域112(112a以及112b)。即，以带状的区域110(正反射光区域)为中央带，其两侧是带状的区域111a以及111b，该区域111a以及111b的外侧(与带状的区域110相反的一侧)是带状的区域112a以及112b(低反射光区域)。
在此，即使滤色器基板10的各个像素之间存在膜厚差，由膜厚差引起的亮度差在正反射光区域110几乎显示不出来，所以，很难作出膜厚差(缺陷)的判断。另一方面，在漫反射光区域111中，离正反射光区域110越远，膜厚差所造成的亮度差显示明显，在漫反射光区域111a以及111b的端部区域SRa以及SRb处，由于膜厚差产生的亮度差达到最大值。即，只要拍摄漫反射光区域的端部SRa以及SRb，则可既简单又高精度地判断出膜厚差(缺陷)。
图像处理部20对区域传感器3所拍摄的图像(区域传感图像，参照图3)进行解析，并作为反射光的光强分布，抽出正反射光区域110和漫反射光区域111。以下对抽出方法的一个示例进行说明。
图4是表示区域传感图像的亮度的直方图。高亮度区域的峰值113表示正反射区域110的亮度集中的位置。另外，比峰值113的亮度较低的峰值114表示漫反射光区域111的亮度集中的位置。由此，根据该直方图来确定出阈值(亮度)A和阈值(亮度)B，从而能够区分出正反射光区域110和漫反射光区域111。由于直方图呈2个峰形，所以，可通过判别分析法等来确定阈值B，可将阈值A设定在可去除噪音电平的亮度值。通过阈值A和阈值B进行3值化，经过图像处理来计算出漫反射光区域(111a或者111b)的宽度W。
在此，照明驱动控制部21通过使用该漫反射光区域的宽度W来确定线照明2的最恰当位置，即，利用线传感器4可拍摄到漫反射光区域的端部(SRa或SRb)的位置，从而确定线照明2的移动量(基板扫描方向的距离)。
关于漫反射光区域(111a或者111b)的宽度W和线照明2的位置关系，使用预先已明确膜厚形状的滤色器基板10来进行评价，并利用评价后的变换数据来形成数据库。根据数据库中的变换数据，可以从漫反射光区域(111a或者111b)的宽度W求出线照明2的最恰当位置。
另外，还可以不使用区域传感器4，而使用亮度计等来检测照射在滤色器基板10的反射光的光强分布，抽取出漫反射光区域的端部(SRa或SRb)的位置，进而求出线传感器4和线照明2的恰当位置关系。在利用亮度计等进行检测时，如果不能保持一定的入射角，误差会增大，因此需边调整边移动亮度计以使得反射光保持以一定的入射角入射，从而取得光强分布。考虑到这一点，使用区域传感器4在瞬间拍摄区域传感图像，获得区域传感器4和线照明2的最恰当位置关系的方法更具缩短工序时间的效果。
在区分正反射光区域110和漫反射光区域111并抽出漫反射光区域的端部(SRa以及SRb)时，还可以取替线照明(线状照明)而使用点照明等。图5表示了在使用上述点照明时的区域传感图像(由区域传感器3所拍摄的图像)。如该图所示，在椭圆形的正反射光区域110的周边存在有同样的椭圆形的漫反射光区域111，通过求出滤色器基板10的扫描方向上的漫反射光区域的宽度W，可以确定线传感器4和线照明2的恰当位置关系。
还可以采用这样的结构，即，从滤色器基板10的背面向滤色器基板10照射光，并使用区域传感器3以及线传感器4拍摄透过光。图6是表示该结构的示意图。即使使用线照明2从滤色器基板10的背面照射光并使用区域传感器3拍摄透过滤色器基板10的光，也可以获得与图3相同的区域传感图像，即，可获得位于直接透过光区域周边的漫反射光区域的图像。在此，通过抽取出漫反射光区域的端部位置，可以确定线传感器4和线照明2的恰当位置关系。
另外，在设定线照明2和线传感器4的相对位置关系时，可以调整线传感器4的拍摄角度。此结构(起伏检测装置1x)的示意图如图7所示，其框图如图8所示。在此，当以相同于由线照明2向滤色器基板10入射的角度，由线传感器4来拍摄滤色器基板10的表面时，所获得的是正反射光的图像。也就是说，由滤色器基板10的各个像素的膜厚差所引起的亮度差在图像上不能显示出来。在此，通过区域传感器3所获得的漫反射光区域的宽度W来预先求得入射角度的关系，并基于该关系来确定线传感器4的入射角度，从而可以获得显示了由于滤色器基板10的各个像素的膜厚差所引起的亮度差的图像。具体而言，控制装置8x的图像处理部20x对区域传感图像进行解析，并根据此解析结果，线传感器驱动控制部29计算出上述入射角度的关系，进而根据该关系，该线传感器驱动控制部29通过线传感驱动台30使线传感器4x旋转至恰当的方向。
另外，在设定线照明2和线照明传感器4的相对位置关系时，还可以采取下述方法，即，使线照明2静止(保持原地不动)，而使线照明传感器4沿着基板扫描方向进行移动。
图9是表示本发明的起伏检测装置1的处理步骤的一具体示例的流程图。
在本处理步骤中，首先由基板搬送部(未图示)将滤色器基板10搬入装置内(S1)。此基板搬送部向控制装置8传送已搬入的滤色器基板10的基板信息。基板信息是指，批次信息或所形成的滤色器基板10的尺寸和像素的大小等。因为滤色器基板10的位置是由用于搬送基板的基板驱动台5所确定，所以，控制装置8掌握滤色器的形成位置。
接下来，基板驱动台5使滤色器基板10移动至满足下述条件的位置，即，线照明2发出的光可以照射到滤色器的形成位置且区域传感器3可以拍摄到滤色器的形成位置(S2)。在S1步骤中，控制装置8(基板驱动控制部22)识别滤色器的形成位置，基板驱动控制部22根据上述识别结果使基板驱动台5进行动作，使滤色器基板10移动到预定的基板位置(区域传感器3能够拍摄到滤色器基板10上的滤色器形成位置的位置)。另外，上述预定位置由存储部19预先存储，基板驱动控制部22读出上述信息并使基板驱动控制部22进行动作，使滤色器基板10移动到预定的位置。
接下来，区域传感器3对滤色器基板10进行拍摄，控制装置8(图像处理部20以及照明驱动控制部21)计算出线照明2的移动量(S3)。在此，图像处理部20对区域传感器3所拍摄的图像(区域传感图像)进行解析，并根据该解析结果，照明驱动控制部21计算出线照明2的移动量(基板扫描方向上的移动量)使得能利用线传感器4来拍摄区域传感图像的漫反射光区域的端部111。另外，可通过控制装置8计算出区域传感器3的图像位置和线传感器4的拍摄位置之间的相对位置关系，或者从存储部19读出。
接着，为了利用线传感器4进行拍摄，通过照明驱动台6使线照明2移动至恰当的位置(S4)。即，照明驱动控制部21根据S3中所计算出的线照明2的移动量使照明驱动台6进行动作。
接下来，作为线传感器4的拍摄准备，基板驱动台5使滤色器基板10移动到拍摄开始位置(S5)。
接着，基板驱动台5上的滤色器基板10从拍摄开始位置开始扫描，同时，线传感器4对滤色器基板10进行拍摄(S6)。线传感器4进行拍摄中，基板驱动控制部22使基板驱动台5以一定速度进行动作，由此，滤色器基板10也以一定速度进行移动。另外，在线传感器4完成了与基板相同长度的拍摄时，基板驱动控制部22使基板驱动台5停止动作。
接下来，图像处理部20对线传感器4所拍摄的线传感图像进行解析，缺陷判断处理部23根据此解析结果对滤色器基板10进行缺陷判断(S7)。图10是表示线传感图像的示意图。对于像素的膜厚差为数十nm的滤色器，缺陷像素所反射的光由于膜厚差的原因导致所拍摄结果的亮度与周围的像素的亮度形成差异。即，膜厚比周围的像素较厚时成为高亮度，膜厚比周围的像素较薄时成为低亮度。
在此，参照图13至图15来说明滤色器的膜厚差的检测原理。图13的(a)以及(b)表示了膜厚小于其他的滤色器时的滤色器表面的反射光量。图14的(a)以及(b)表示了膜厚大于其他的滤色器时的滤色器表面的反射光量。图15是表示亮度差和膜厚差之间的关系的图表。图14的(b)表示因某种原因导致膜厚变薄的缺陷滤色器(CF)。膜厚差变小时，与周边的滤色器相比，滤色器的与BM(黑矩阵)界面的倾斜角度相对变小。因此，如图13的(a)所示，较之于周边的滤色器，膜厚小的滤色器的反射光量变小。另外，为了易于判断倾斜角度的差异，在图13(b)中，放大表示了CF，具体而言，BM端面的最大的倾斜角度为1度至4度左右，换算成倾斜度是10至50um/mm的程度。另一方面，对于膜厚变大的缺陷CF，也可以进行与上述膜厚变小的缺陷CF相同的说明。与周边的CF相比较，膜厚变大时，其倾斜角度也变大。从而，如图14的(a)所示，膜厚较大的CF相比于其周边的CF，反射光量变大。根据上述原理，可通过拍摄图像的亮度差(标准膜厚的反射光量与缺陷膜厚的反射光量的差的绝对值)来检测膜厚差(表示相对于标准膜厚，其膜厚大还是小)。因此，可预先拍摄已知膜厚差的样品，并预先对“膜厚差和拍摄图像的亮度差之间的关系”进行评价，从而可以根据拍摄图像来推断出缺陷CF的膜厚差。例如，可以利用如图15所示的图表，即，预先对膜厚差和亮度差之间的关系进行评价所得到的图表。利用上述图表，可以根据缺陷CF的亮度差来简单地推断出膜厚差。
另外，当原因出在制造装置而发生缺陷(膜厚差)的情况下，连续的像素发生缺陷的情况较为多见。由此，如图10所示，在线传感图像116中，可观测到条状缺陷117等缺陷。上述各像素的膜厚差为数十nm时，在由该各像素构成的液晶显示器上也将出现条状缺陷(不良)，成为缺陷品。另外，为了更精确地抽出该条状缺陷117(判断缺陷)，优选使用在线照明2上带有石英棒的照明。这样，可以减少照明度不均匀所带来的影响，提高判断缺陷的精度。另外，线照明2也可以使用光纤(fiber)照明。
最后，从起伏检测装置1中搬出滤色器基板10(S8)。即，根据基板驱动控制部22的控制，基板驱动台5使滤色器基板10移动到基板搬入搬出位置，基板搬送部将滤色器基板10搬送到外部。
如上所述，根据本发明的起伏检测装置1，可自动进行一系列的对滤色器基板10的检测，易于高精度地判断滤色器基板10是良品还是缺陷品(有无缺陷)。由此，发生缺陷品时(特别是多发时)，能够立即向操作员通知滤色器形成装置出现异常的情况。另外，通过将基板的缺陷检测信息传送给工厂的信息系统，并确保仅向后半步骤提供良品，从而可提高液晶面板制造时的成品率。此外，在形成滤色器基板时如缺陷品频繁发生，还可立即向滤色器制造装置做出反馈。
在线照明2和线传感器4的相对位置关系根据基板的批次单位或机型单位而可获得相同结果的情况下，预先将对象批次的滤色器基板投入起伏检测装置1，对线照明2和线传感器4的相对位置关系根据批次单位或者机型单位来进行管理或变更，由此，可以省略接下来的滤色器基板的S2以及S3的步骤，可以缩短工序作业时间。
另外，在本发明的起伏检测装置的结构中，还可以不使用区域传感器。图11是表示上述结构(起伏检测装置1y)的示意图，图12是表示上述结构(起伏检测装置1y)的框图。即，在图9的S1之后，代替S2以及S3的步骤，边移动线照明2边利用线传感器4拍摄滤色器基板10。具体而言，根据照明驱动控制部21y的控制，照明驱动台6逐步使线照明2进行移动，同时，线传感器4依次拍摄滤色器基板10，获得1张图像。
由此，可获得与图3所示的区域传感图像同等的图像。接下来，控制装置8(图像处理部20y以及照明驱动控制部21y)计算出线照明2的恰当位置。具体而言，图像处理部20y对上述线传感器4拍摄的图像进行解析，照明驱动控制部21y根据上述解析结果计算出线照明2的位置(基板扫描方向上的位置)，使得通过线传感器4能够拍摄到漫反射光区域的端部111(参照图3)。之后的步骤相同于图9的S4以后的步骤。
根据该结构，无需准备区域传感器，仅通过线传感器即可形成检测装置(系统)，特别是在对大型基板进行全面检测时，具有以下效果，即，易于进行装置尺寸以及成本的削减或调整。
另外，线照明2发出的光束具有较大宽度时，所需范围以外的点的反射光也被拍摄下来，从而在对滤色器基板端面的倾斜角差异进行判断时容易产生误差。在此，如图16的(a)所示，在图1、图6、图7以及图11等中，可以设置用于调节线照明2发出的光束的光束调节部70(光束调整部)。光束调节部70具有狭缝71，被设置在线照明2的滤色器基板侧。由此，如图16的(a)所示，光束的宽度变窄(参照图16的(a)，图中的2点虚线表示无狭缝时的光束)，可限制所需范围以外的反射光。由此，可减小对倾斜角的差异(起伏状态)进行判断时的误差，提高缺陷检测精度。此时，光束调节部70还可以为狭缝71的宽度以及位置可变的结构。这样，即使线照明2发生移动，也可对应地通过变更狭缝71的宽度以及位置来向需拍摄的点提供必要的光量(参照图16的(b))。另外，如图17所示，照明驱动控制部(21以及21x)对光束调整部70进行控制。
此外，可使线照明2发出的光具有指向性。例如，如图18所示，在图1、图6、图7以及图11中，通过在线照明2和观察点(滤色器基板10)之间设置凸型的圆柱状镜片77，从而提高照明光的指向性。由此，可限制所需范围以外的反射光，提高缺陷检测精度。另外，照射在观察点(滤色器基板10)的光并不限于平行光，还可以是沿着照射方向呈略微收束的光。
另外，如图19所示，在图1、图6、图7以及图11中，在线照明2的滤色器基板侧，可通过设置指向滤波器80(指向性调节部)来提高照明光的指向性。指向滤波器80是在匡体内设置的与线照明的延伸方向(线方向)成直角的格子(竖向格子)81所构成的结构。通过设置的上述竖向格子(与线方向成直角的间隔)81，可提高照射光的线方向的指向性，限制所需范围外的反射光。由此，可提高缺陷检测精度。进而，如图20所示，可以向具有竖向格子81的指向滤波器80叠加具有横向格子(线方向的间隔)91的指向滤波器90。由此，能够提高在线方向和垂直于线方向的方向这两个方向上的指向性，进一步提高缺陷检测精度。另外，如图21所示，竖向格子(间隔)81也可以是具有可动性的格子(例如，在线方向可动)，从而可调整指向滤波器80的透过光的角度。另外，还可以直接变更指向滤波器80的设置角度来调整透过光的角度。
另外，为了调节照射光的光束或者使照射光具有指向性，可以在线照明2和观察点(滤色器基板10)之间设置透过型的液晶显示器。如果在液晶显示器上显示为狭缝，将起到与光束调节部(参照图16的(a)以及(b))同样的作用。由于是液晶显示器，所以，可自由地变更狭缝(显示)的位置。
此外，控制装置8(8x以及8y)可以由硬件逻辑构成，也可以如下所述地利用CPU并通过软件来实现。即，控制装置8(8x以及8y)具有执行用于实现各功能的控制程序的命令的CPU(central processing unit：中央处理器)。存储部19具备：存储上述程序的ROM(只读存储器)；展开上述程序的RAM(随机存取存储器)；存储上述程序及各种数据的存储器等的存储装置(记录介质)等。另外，向上述起伏检测装置1提供记录介质，该记录介质记录有由计算机可读取的用于实现上述功能的软件，由其计算机(或CPU、MPU)读出并执行记录介质中记录的软件，这样也能够实现本发明的目的，其中，上述记录介质所记录的软件为上述起伏检测装置1的控制程序的程序代码(执行形式程序、中间代码程序、源程序)。
作为用于提供程序代码的记录介质，例如，可利用软盘、硬盘、光盘、光磁盘、磁带、无发挥性存储卡等。
本发明应用于上述记录介质时，在其记录介质中，可保存与以上说明的流程图相对应的程序代码。
本发明并不限于上述实施方式，可在本发明的权利要求的范围内进行各种变更，适宜组合所揭示的技术手段所获得的实施方式也包括于本发明的技术范围。
工业可利用性
本发明的起伏检测装置可以简单地检测出物体表面的细微起伏的状态。由此，适用于对滤色器基板(特别是利用喷墨法形成的基板)、形成有曝光保护层的半导体晶圆、TFT基板等的表面进行检测。

Claims (18)

1.一种起伏检测装置，用于对被检物的表面所形成的起伏状态进行判断，其特征在于，包括：
照射部，对上述被检物实施光照射；
光强取得部，取得来自上述被检物表面的光的光强分布，上述被检物表面被实施了上述光照射；
拍摄部，仅对来自上述被检物表面的光中的预定的光进行拍摄；
调整部，根据上述光强取得部取得的光强分布，对上述照射部和/或拍摄部进行调整；以及
判断部，根据经上述调整后的拍摄部的拍摄结果，对被检物表面的起伏状态进行判断。
2.根据权利要求1所述的起伏检测装置，其特征在于：
上述调整部对上述照射部或拍摄部进行调整，使得能够根据上述光强分布来识别正反射区域、漫反射区域和低反射区域，并使得上述拍摄部能够取得来自边界附近区域的光，其中，该边界是上述漫反射区域与上述低反射区域之间的边界。
3.根据权利要求1所述的起伏检测装置，其特征在于：
上述光强取得部具备区域传感器，该区域传感器呈区域状地取得来自被检物表面的光。
4.根据权利要求1所述的起伏检测装置，其特征在于：
上述照射部是呈线状进行光照射的线照明；
上述拍摄部具备线传感器，该线传感器呈线状地取得来自被检物表面的光。
5.根据权利要求1所述的起伏检测装置，其特征在于：
上述照射部采用了石英棒。
6.根据权利要求1所述的起伏检测装置，其特征在于：
来自上述被检物表面的光是上述被检物表面的反射光。
7.根据权利要求1所述的起伏检测装置，其特征在于：
上述被检物具有透光性，来自被检物表面的光是从被检物的背面透过到表面并由被检物表面所反射的光。
8.根据权利要求1所述的起伏检测装置，其特征在于：
上述调整部通过移动照射部或拍摄部来调整移动照射部和拍摄部的相对位置关系。
9.一种起伏检测装置，对被检物的表面的起伏状态进行判断，其特征在于，包括：
照射部，对上述被检物进行光照射；
拍摄部，仅取得来自上述被检物表面的光中的预定的光；
设定部，一边移动照射部一边通过上述拍摄部进行拍摄，从而取得来自被检物表面的光的光强分布，并根据该光强分布设定上述照射部与拍摄部的相对位置关系；以及
判断部，根据经上述设定后的拍摄部的拍摄结果，对被检物表面的起伏状态进行判断。
10.根据权利要求9所述的起伏检测装置，其特征在于：
上述设定部对上述照射部与拍摄部的相对位置关系进行设定，使得能根据上述光强分布来识别正反射区域、漫反射区域和低反射区域，并使得上述拍摄部能取得来自边界附近区域的光，其中，上述边界是上述漫反射区域与上述低反射区域之间的边界。
11.根据权利要求9所述的起伏检测装置，其特征在于：
上述照射部是呈线状进行光照射的线照明；
上述拍摄部具备线传感器，该线传感器呈线状地取得来自被检物表面的光。
12.一种起伏检测方法，使用照射部和拍摄部对被检物表面的起伏状态进行检测，该照射部用于对上述被检物进行光照射，该拍摄部仅取得来自上述被检物表面的光中的预定的光，该起伏检测方法的特征在于，包括：
光强取得步骤，对上述被检物进行光照射，并取得来自上述被检物表面的光的光强分布；
调整步骤，根据上述光强分布取得步骤中取得的光强分布，对上述照射部或拍摄部进行调整；以及
判断步骤，根据经上述调整后的上述拍摄部的拍摄结果，对被检物表面的起伏状态进行判断。
13.根据权利要求12所述的起伏检测方法，其特征在于：
在上述调整步骤中，对上述照射部或拍摄部进行调整，使得能根据上述光强分布来识别正反射区域、漫反射区域和低反射区域，并使得上述拍摄部能取得来自边界附近区域的光，其中，上述边界是上述漫反射区域与上述低反射区域之间的边界。
14.根据权利要求1或9所述的起伏检测装置，其特征在于：
具有光束调整部，用于调整上述照射部的照射光的光束。
15.根据权利要求14所述的起伏检测装置，其特征在于：
上述光束调整部具有狭缝。
16.根据权利要求15所述的起伏检测装置，其特征在于：
上述狭缝的位置和/或缝宽可变。
17.一种起伏检测装置控制程序，用于对权利要求1所述的起伏检测装置进行控制，其特征在于，使计算机执行下述步骤：
对来自被检物表面的光的光强分布进行计算的步骤；
根据上述光强分布对上述照射部和/或拍摄部进行调整的步骤；以及
根据经上述调整后的拍摄部的拍摄结果，对被检物表面的起伏状态进行判断的步骤。
18.一种计算机可读取的记录介质，其特征在于，记录了权利要求17所述的起伏检测装置控制程序。
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