CN112262313A - 异物检查装置及异物检查方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种异物检查装置,在检查附着于检查对象的异物时能够实现异物检测精度的提高。本发明的异物检查装置(1)用于检查附着于检查对象(4)的表面上的异物;异物检查装置(1)具备:光源部(3a、3b),其将照明光(L)照射于检查对象(4);拍摄部(2a~2r),其对检查对象(4)进行拍摄;以及检测部,其基于由拍摄部(2a~2r)拍摄到的图像,来检测异物。在检测部中,作为异物的检测对象的图像是以拍摄部(2a~2r)拍摄的图像中的入射有照明光(L)那一侧的一部分区域。
Description
技术领域
本发明涉及一种对附着于液晶彩色滤光片等各种基板上的异物进行检查的异物检查装置及异物检查方法。
背景技术
以往,在半导体制造工序、或者液晶显示装置等的平板显示器的制造工序等中,目的是为了提高产品的精度等,在制造工序中,对附着于玻璃基板上的异物进行了检测。
专利文献1公开了如下所述的异物检测装置,即:使拍摄装置的焦点对准于被检查物体的表面来进行拍摄,从所拍摄的图像中检测被检查物体的表面的异物,并使拍摄装置的焦点对准于被检查物体的背面进行拍摄,再从所拍摄的图像中检测被检查物体的背面的异物。专利文献2公开了如下所述的异物检查装置,即:能够高精度地检查附着于玻璃基板的表面及背面的异物。由此,该异物检查装置可以通过使投光位置与受光位置的相对位置发生变化,而在附着于玻璃基板的表面的异物的检测、与附着于玻璃基板的背面的异物的检测之间进行切换。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-74849号公报
专利文献2:日本特开2016-133357号公报
发明内容
在安装于液晶显示装置上的彩色滤光片的制造工序中,需要在涂敷有光阻(レジスト)的状态下进行异物是否附着于所涂敷的光阻上的检查。在光阻附着有异物的情况下,在作为后续工序的曝光中,会造成靠近光阻面配置的光罩破损、或者损害彩色滤光片本身的品质。特别是,由于光罩价格高昂,因此,当因为异物而产生破损时,经济上的损失会相当大。
在这样的情形下,就会有一种:在彩色滤光片的制造工序中,能够进行高精度的异物检测的这样需求。
因此,本发明所涉及的异物检查装置采用了如下所述的第一构成。
一种异物检查装置,其用于检查附着于检查对象的表面上的异物,其特征在于,
所述异物检查装置具备:光源部,其将照明光照射于所述检查对象;拍摄部,其对所述检查对象进行拍摄;以及检测部,其基于由所述拍摄部拍摄到的图像来检测异物;
在所述检测部中,作为异物的检测对象的图像是以所述拍摄部拍摄的图像中的入射有照明光那一侧的一部分区域。
此外,本发明所涉及的异物检查装置(第二构成)是在第一构成的基础之上,所述拍摄部的光学系统的光轴相对于所述检查对象的表面而倾斜。
并且,本发明所涉及的异物检查装置(第三构成)是一种用于检查附着于检查对象的表面上的异物的装置,其特征在于,
所述异物检查装置具备:光源部,其将照明光照射于所述检查对象;拍摄部,其对所述检查对象进行拍摄;以及检测部,其基于由所述拍摄部拍摄到的图像来检测异物;
所述拍摄部中的光学系统的光轴相对于所述拍摄部的拍摄面的铅垂方向而倾斜。
此外,本发明所涉及的异物检查装置(第四构成)是在第三构成的基础之上,所述拍摄面的延长面、与所述光学系统的光轴的垂直面在所述检查对象的大致表面位置相交。
而且,本发明所涉及的异物检查装置(第五构成)是在第一至第三构成的任一项的基础之上,在不接收由所述检查对象反射的正反射光的位置,且是能够接收到附着于所述检查对象的表面上的异物的散射光的位置,来配置所述拍摄部。
此外,本发明所涉及的异物检查方法(第六构成)是一种用于检查附着于检查对象的表面上的异物的方法,其特征在于,
将照明光照射于所述检查对象,并利用拍摄部而对由所述检查对象所反射的照明光进行拍摄,作为异物的检测对象的图像是:由所述拍摄部拍摄到的图像中的入射有照明光那一侧的一部分区域。
另外,本发明所涉及的异物检查方法(第七构成)是一种用于检查附着于检查对象的表面上的异物的方法,其特征在于,
将照明光照射于所述检查对象,并利用拍摄部而对由所述检查对象所反射的照明光进行拍摄,基于拍摄到的图像,来检测异物,所述拍摄部中的光学系统的光轴相对于所述拍摄部的拍摄面的铅垂方向而倾斜。
根据本发明所涉及的异物检查装置、异物检查方法,将成为异物的检测对象的图像作为所述拍摄部所拍摄的图像中的入射有照明光那一侧的一部分区域(第一、第六构成),或者使拍摄部中的光学系统中的光轴相对于拍摄部的拍摄面的铅垂方向而倾斜(第二、第七构成),从而能够实现有效地接收异物产生的散射光的有效检查区域的扩大,实现检查精度的提高。
附图说明
图1是表示本实施方式的异物检查装置的构成的立体图。
图2是表示本实施方式的异物检查装置的构成的侧视图。
图3是表示本实施方式的检查对象亦即彩色滤光片的制造工序的图。
图4是用于说明本实施方式中所使用的照明光的颜色与彩色光阻颜色(检查对象的表面颜色)的关系的色相环。
图5是用于说明米氏散射(Mie Scattering)的示意图。
图6是使用珠球进行拍摄的拍摄图像。
图7是用于说明比较例的异物检查装置的拍摄构成的侧视图。
图8是用于说明本实施方式的异物检查装置的拍摄构成的侧视图。
图9是用于说明本实施方式的拍摄图像中的检查对象区域的示意图。
图10是表示用于说明本实施方式的图像处理中所使用的遮罩的示意图。
图11是表示本实施方式的异物检查工序的流程图。
图12是用于说明其他实施方式的异物检查装置的拍摄构成的侧视图。
具体实施方式
图1是表示本实施方式的异物检查装置1的构成的立体图。本实施方式的异物检查装置如下构成,其具备:LED(Light Emitting Diode)线光源3a、3b(相当于本发明的“光源部”),其用于照明设置于基座5上的检查对象4;拍摄部2a~2r,其对被照明的检查对象4进行拍摄;以及信息处理装置(未图示,相当于本发明的“检测部”),其对由拍摄部2a~2r拍摄到的图像实施图像处理,以便检测附着于检查对象4的表面上的异物。
本实施方式的检查对象4例如为:在彩色滤光片的制造工序中途,表面涂敷有彩色光阻的透明基板(玻璃基板等)。关于彩色滤光片的制造工序,将在后面详细说明。另外,异物检查装置1并非将检查对象4限定于制造工序中途的彩色滤光片,也可以在使用透明基板的各种领域中使用。
拍摄部2a~2r呈矩阵状地被配置于检查对象4的上方。图1中,以斜线表示拍摄部2k的拍摄范围P。在本实施方式中,将拍摄范围P的一部分作为有效检查区域来使用,剩余的拍摄范围不用于异物的检测(作为无效检查区域)。配置成矩阵状的拍摄部2a~2r以各个有效检查区域的一部分重叠的方式配置,由此,可以将检查对象4的整个面作为检查对象。这样,通过由拍摄部2a~2r来进行拍摄,可以对检查对象4的整个面进行检查。另外,也可以拍摄检查对象4的一部分区域,且使检查对象4移动、或者使拍摄部2a~2r移动,由此,可以形成为:能够检查检查对象4的整个面的形态。另外,关于拍摄部2a~2r的数量、配置,并不限定于图1所示的形态,也可根据检查对象4的大小、形状等各种条件,适当地进行决定。
作为光源部的LED线光源3a、3b是从检查对象4的横向朝着检查对象4的表面照射照明光L。为了检测附着于检查对象4的表面上的异物,本实施方式的拍摄部2a~2r配置成:朝向能够接收到异物所产生的散射光的角度、且是不接收照明光L的由检查对象4反射的正反射光的角度。通过这样的配置,可以不被正反射光阻碍地接收异物所产生的散射光,从能够实现异物检测精度的提高。
优选为,光源部不是使用诸如雷达光的相平光,而是使用本实施方式的LED线光源3a、3b、或者荧光灯等不相干光。在使用相平光的情况下,位于检查对象背面的电极等结构物、或者设置于检查对象的孔等等被以实际尺寸拍摄。另一方面,使用不相平光作为照明光,并且选择照明光的颜色,由此,能够比实际足寸还要小地识别(观察)位于检查对象背面的电极等结构物、或者设置于检查对象的孔等,从而能够实现检查对象区域的扩大。
图2是表示本实施方式的异物检查装置1的构成的侧视图。图2是图1中的拍摄部2a~2f的列的侧视图。LED线光源3a、3b是从横向朝着检查对象4的表面照射照明光L。优选为,理想上,照明光L能够与检查对象4的表面大致平行地入射,亦即,以光仅仅照射在位于检查对象4的表面4的异物上的方式入射。然而,考虑到检查对象4的表面因为检查对象4或者基座5的应变而不会成为完全平面,需要略微加以倾斜。照明光L相对于检查对象4的表面而成的倾斜角是在使与XY平面平行的状态处于0度的情况下,优选为,在0度~5度的范围内朝向检查对象4倾斜。进一步优选为0度~3度以内。另外,在图2中,照明光L的倾斜角相比于实际进行了夸大显示。如前所述,本实施方式的拍摄部2a~2f配置成:朝向能够接收到附着于检查对象4的表面上的异物所产生的散射光的角度、且是不接收照明光L的由检查对象4反射的正反射光的角度。
拍摄部2a~2c为了接收到LED线光源3a的照明光L照射于异物而由该异物产生的散射光,被配置成:在XZ平面上,相对于检查对象4的铅垂方向(Z轴方向)而倾斜了角度E(1度<E<20度)。另一方面,拍摄部2d~2f为了接收到LED线光源3b的照明光L照射于异物而由该异物产生的散射光,被配置成:在XZ平面上,相对于与拍摄部2a~2c不同的方向而倾斜了角度E。通过如此地配置,拍摄部2a~2c主要接收:LED线光源3a的照明光L照射于异物而被异物散射的散射光,且不容易受到LED线光源3a、3b的正反射光的影响。另外,拍摄部2d~2f主要接收:LED线光源3b的照明光L照射于异物而被异物散射的散射光,且不容易受到LED线光源3a、3b的正反射光的影响。另外,虽未图示,但拍摄部2a~2f处于:在YZ平面内,朝向铅垂方向的状态。
在本实施方式中,使用于液晶显示装置的彩色滤光片作为检查对象4。特别是,针对制造工序中途的彩色滤光片,进行附着于表面上的异物的检测。图3是表示彩色滤光片的制造工序的图。如图3(A)所示,在玻璃基板等透明基板41上形成有黑色矩阵42。关于黑色矩阵42的形成,与在后面说明的彩色光阻的43R同样地,通过曝光、显影而进行,但在此省略其说明。如图3(B)所示,在形成有黑色矩阵42的透明基板41上涂敷有红色的彩色光阻43R。本实施方式的异物检查装置1是将涂敷有该彩色光阻43R的状态作为检查对象4。
如图3(C)所示,虽然在涂敷了彩色光阻43R之后,在上方配置光罩44来进行曝光,但在彩色光阻43R上附着有异物的情况下,有时异物会造成光罩44破损。由于光罩44的价格极其高昂,所以,因破损造成的经济损失相当大。另外,在未注意到异物造成光罩44的破损而是继续制造彩色滤光片的情况下,会导致彩色滤光片本身出现缺陷的情形。彩色滤光片的缺陷例如会引起液晶显示装置的显示图像的劣化。
经由设置于光罩44上的开口44a来照射紫外线,以使开口44a的位置处的彩色光阻43R失去活性。然后,利用显影液,去除彩色光阻43R的不需要部分,之后,对剩余的彩色光阻43R进行烘烤而使之硬化。图3(D)是表示被硬化后的彩色光阻43R的图。关于绿色的彩色光阻43G,则通过进行图3(B)、图3(C)的行程,如图3(E)所示那样,追加被硬化的彩色光阻43G。而且,关于蓝色的彩色光阻43B,则通过进行图3(B)、图3(C)的行程,如图3(E)所示那样,追加被硬化的彩色光阻43B。即便是对于涂敷有绿色的彩色光阻43G、以及蓝色的彩色光阻43B的状态,本实施方式的异物检查装置1也将其作为检查对象4,来执行附着于其表面的异物的检查。
图4是:用于说明本实施方式的异物检查装置1中所使用的照明光L的颜色、与作为检查对象4的表面颜色的彩色光阻颜色之间的关系的色相环。在本实施方式中,使用被等分成24区块的色相环。图4(A)是彩色光阻43G的情况,且如箭头所示那样是光阻颜色为红色的情况。在色相环中,对置的位置的颜色成为互补色。在此,互补色是指:将某颜色光与其互补色光混色相加之后产生白色光的颜色。
在本实施方式中,通过根据检查对象4的表面颜色,以照明光L的颜色满足规定条件的方式进行选择,能够比实际足寸还要小地识别(观察)位于检查对象4的背面的电极等结构物、或者设置于检查对象4的孔、或者基座5的表面的损伤、孔等。以往,在使用白色光等作为照明光L的情况下,关于上述的检查对象4的结构物、孔、基座5的损伤、孔,在拍摄图像方面是以实际尺寸来进行观察的。因此,需要针对这些结构物、孔、损伤来设置出:具有与实际尺寸相对应的不感应区域的遮罩。在不感应区域中,不能对检查对象4的表面进行检查。因此,在异物附着于不感应区域的情况下,有时会造成检查遗漏。另一方面,在本实施方式中,通过使用满足规定条件的照明光L的颜色,能够缩小不感应区域,从而能够实现检查异物的区域的扩大。
作为照明光L的颜色的条件,需要与检查对象4的表面颜色(在本实施方式中为光阻颜色)成为互补色关系。在此,所谓互补色关是指:在色相环中,在从检查对象4的表面颜色的互补色起算的规定范围内具有中心频率的颜色。例如,在图4(A)所示的彩色光阻43G的情况下,在被分割为24块的色相环中,使用了:距离与光阻颜色(红色)相对置配置的互补色的位置起算的规定范围内的颜色具有中心频率的照明光L,也就是说,使用了:其前后4个区块的范围内的颜色具有中心频率的照明光L。在本实施方式中,使用了:以箭头所示的位置的颜色具有中心频率的照明光L。另外,在图4(B)所示的彩色光阻43G的情况(光阻颜色为绿色)、图4(C)所示的彩色光阻43B的情况(光阻颜色为蓝色)下也相同,使用了:从彩色光阻颜色的互补色起算的规定范围内的颜色具有中心频率的照明光L。
如图2中的说明,在本实施方式,在拍摄部2a~2r中,通过接收异物所产生的散射光,能够有效地检测异物。在此,对异物所产生的光的散射进行说明。众所周知,在光入射于作为异物的微小颗粒的情况下,散射形态是根据微小颗粒的大小而不同。众所周知,微小颗粒所产生的散射是根据微小颗粒的大小与光的波长的关系而被大致区别开,在微小颗粒的大小为光的波长1/10的情况下,产生瑞利散射(Rayleigh scattering),另外,在微小颗粒的大小超过其以上的情况下,产生米氏散射。本实施方式中作为检测对象的异物是玻璃基板的碎片等、且是产生米氏散射的大小的异物。
图5是用于说明米氏散射的示意图,且是表示照明光L入射于微小球形颗粒S时的散射的状况的示意图。图5(A)是表示散射光的状况的俯视图,图5(B)是其侧视图。在此,将检查对象4的表面设定为XY平面,将与检查对象的表面正交的轴设定为Z轴,将照明光L的行进方向设定为X轴的正方向。散射光以分別在X轴的正负方向上描绘成弧的方式显现。另外,由于观察到的散射光较微小球形颗粒S的尺寸大,因此,通过观察散射光,能够有效地检测出附着于检查对象的异物。
图6是使用了本实施方式的异物检查装置1而拍摄到的拍摄图像23(已二值化)。在此,使透明的2个微小球形颗粒S1、S2(微小的珠球)附着于检查对象4的表面进行拍摄。虚线所示的圆是表示微小球形颗粒S1、S2的实际位置,实际上并未出现在拍摄图像23上。拍摄图像23与图5同样地,是:使照明光L朝向X轴的正方向而入射于微小球形颗粒S1、S2,来进行拍摄,并已完成图像的二值化的图像。在微小球形颗粒S1、S2的X轴正负方向上,出现有以黑色表示的散射光。这样,来自微小球形颗粒S1、S2的散射光被显示为:比实际的微小球形颗粒S1、S2的尺寸还要大,因此,能够有效地检查出附着于检查对象4的表面上的异物。另外,在图5、图6中,使用了微小球形颗粒S来作为异物,这是因为散射光的观察以球形形状最为困难。实际的异物通常为:玻璃碎片等与球形不同的形状,在这样的形状中就会明显地出现散射光,从而观察变得容易。
图7是用于说明作为比较例的异物检查装置1的拍摄构成的图。其中,在以图1、图2进行说明的构成中,以一个拍摄部2a为例,对其拍摄构成进行说明。在比较例中,利用沿着Y轴方向延伸的LED线光源3a,来照明检查对象4的表面,且通过拍摄部2a,来拍摄:因为附着于检查对象4的异物而引起散射的散射光。在比较例中,拍摄部2a之中的光学系统22的光轴是以与检查对象4的表面大致正交的方式来配置。此外,作为异物的样本,在X轴方向上等间隔地排列有4个微小球形颗粒S1~S4。这些微小球形颗粒S1~S4是以进入于拍摄部2a的拍摄范围T内的方式来配置。在图7中,照明光L虽然是与检查对象4的表面大致平行地入射,但是如用图2说明的那样,也可以仅仅朝向检查对象4侧倾斜。后面叙述的图8、图12也同样。
即使在比较例中,在异物的发现方面,希望能够清晰地拍摄到异物所产生的散射光。在使光学系统22的光轴与检查对象4的表面大致正交的比较例中,在4个排列的微小球形颗粒Sl~S4之内,仅仅位于入射有照明光L那一侧的微小球形颗粒Sl能够精度良好地被观察到。另一方面,关于位于与照明光L相反一侧的3个微小球形颗粒S2~S4,则因为其散射光的受光量不足,可知其观察精度会随着越来越远离入射有照明光L那一侧而变差。因此,在比较例中,不是完全使用拍摄范围T而是使用位于LED线光源3a侧的有效检查区域R1,来作为异物的检测对象。并且,位于离开LED线光源3a的位置的无效检查区域R2是不作为异物的检测对象而使用的,这在有效地接收散射光方面是比较理想的。
图9(A)是用于说明比较例的拍摄图像23中的有效检查区域R1的示意图。如用图7说明的那样,在比较例中,将拍摄范围T中的、位于自LED线光源3a入射有照明光L那一侧的区域作为异物检查所使用的有效检查区域R1。另外,将剩余的区域作为异物检查所不使用的无效检查区域R2。由图9(A)可知,在使用了光学系统22的光轴与拍摄面21正交的拍摄部2a的情况下,拍摄图像23中的光轴C2的位置位于拍摄图像23的中心。另一方面,由于有效检查区域R1的图像中心C1是从拍摄图像23中切除了无效检查区域R2,因此,会朝向照明光L入射那一侧偏移。
在本发明中,如比较例的那样,使用拍摄图像23中的位于照明光L的入射那一侧的一部分区域(有效检查区域R1)来作为异物之检测对象,由此,能够有效地接收异物产生的散射光,从而能够实现异物的检测精度的提高。然而,由9(A)可知,如比较例的那样,在使光学系统22的光轴与检查对象4的表面大致正交的情况下,拍摄范围T中的有效检查区域R1变窄。其结果,需要对应地增加拍摄部2a~2r等。在本实施方式中,考虑到以上的情况,如用图2说明的那样,通过将拍摄部2a~2r配置成:相对于检查对象4的正交方向而设置出了角度E,从而能够实现:有效检查区域R1的扩大。
图8是用于说明本实施方式的异物检查装置1的拍摄构成的侧视图。在此,与图7的比较例同样地,以一个拍摄部2a为例,来对其拍摄构成进行说明。在本实施方式中,利用沿着Y轴方向延伸的LED线光源3a,来照明检查对象4的表面,且通过拍摄部2a,来拍摄:附着于检查对象4的异物而引起散射的散射光。在此,作为异物的样本,在X轴方向上等间隔地排列有6个微小球形颗粒S1~S6。这些微小球形颗粒S1~S6是以进入于拍摄部2a的拍摄范围T内的方式来配置。
在本实施方式中,在异物的发现方面,希望能够清晰地拍摄到异物所产生的散射光。为了尽量较多地接收微小球形颗粒S1~S6的散射光,优选为,在微小球形颗粒S1~S6中,关于在与照明光L的入射侧相反一侧所产生的散射光,为了增加其受光量,可以增大拍摄部2a的角度E。然而,在增大角度E的情况下,不仅仅有散射光会入射,还有照明光L的正反射光也会入射,从而造成散射光因为正反射光而受到阻碍。因此,在本实施方式中,将拍摄部2a的角度E设定成:不会使来自LED线光源3a的照明光L的正反射光入射的角度(1度~20度的范围)。
此外,通过设置这样的角度E,若与使光学系统22的光轴与检查对象4的表面大致正交的比较例(图7、图9(A))相比较,能够实现有效检查区域R1的扩大。在本实施方式中,也不是完全使用拍摄范围T而是使用位于LED线光源3a侧的有效检查区域R1,来作为异物的检测对象。并且,位于离开LED线光源3a的位置的无效检查区域R2是不作为异物的检测对象而使用的。因此,如用图1、图2说明的那样,在使用多个拍摄部2a~2r来检查检查对象4的整个面的情况下,拍摄部2a~2r是以有效检查区域R1的一部分相重叠的方式来配置的。
图9(B)是用于说明本实施方式的拍摄图像23中的有效检查区域R1的示意图。如用图8说明的那样,在本实施方式中,将拍摄范围T中的、位于自LED线光源3a入射有照明光L那一侧的区域作为异物检查所使用的有效检查区域R1。另外,将剩余的区域作为异物检查所不使用的无效检查区域R2。由图8可知,在使用了光学系统22的光轴与拍摄面21正交的拍摄部2a的情况下,拍摄图像23中的光轴C2的位置位于拍摄图像23的中心。另一方面,由于有效检查区域R1的图像中心C1是从拍摄图像23中切除了无效检查区域R2,因此,会朝向照明光L入射那一侧偏移。
图10是用于说明本实施方式的图像处理中所使用的遮罩的示意图。遮罩是:为了指定拍摄图像23中的不使用于异物检查的不感应区域而被使用的。不感应区域被分配于:检查对象4中的预先己知的结构物、孔、损伤等的位置,其目的在于:不会将这些误检测为异物。在本实施方式中,将不相干光用作照明光L,且选定其颜色,由此,特别是能够比实际足寸还要小地识别(观察)位于检查对象4的背面的电极等结构物、设置于检查对象4的孔、基座5的表面的损伤等。因此,能够缩小遮罩中的不感应区域、或者也可以不设置不感应区域,从而能够实现:不感应区域以外的区域亦即作为异物的检查对象的区域的扩大。
图10(A)是示意性地表示:设置于检查对象4的背面的电极45b、贯通检查对象4的孔45a以及设置于基座的基座孔5a的俯视图、以及孔45a的位置上的截面图。图10所示的坐标系是与图1、图2相同,照明光L是从Z轴的正方向照射于检查对象4的表面。电极45b位于与照射有照明光L那一侧相反的背面。
在使用白色光作为照明光L而进行拍摄的情况下,孔45a、电极45b以实际尺寸被观察。由此,如图10(B)所示,使用了白色光的情况下的遮罩6a中的不感应区域61a、61b设置为:与图10(A)的孔45a、电极45b相同的大小、或者留有余地而略微大些。图10(B)的遮罩6a中的不感应区域61a、61b以外的区域被用作异物的检查对象。因此,在这些不感应区域61a、61b附着有异物的情况下,检测不到该异物。
另一方面,在本实施方式的异物检查装置1中,如用图4说明的那样,根据检查对象4的表面颜色而选择照明光L的颜色,由此能够减少照明光L朝向检查对象照射的透光量,从而可以使得位于检查对象4的背面的电极45b、设置于检查对象4的孔45a、设置于基座5的基座孔5a的反射量(亮度)大致为零、或者使反射量降低。在本实施形态中,虽然对拍摄图像的各像素设置阈值,且以阈值以上的亮度进行二值化,但通过进行二值化,位于检查对象4的背面的电极45b、设置于检查对象4的孔45a、设置于基座5的基座孔5a的整个区域或一部分区域的亮度就会变为阈值以下,从而会使整个区域或一部分区域被排除在识别(观察)对象之外。例如,在图9(A)中,虽然照明光L从X轴的正方向入射,但入射的照明光L会在电极45b的端部(X的值较大那一侧)产生反射,使得亮度变得比电极45b的其他部分还要強。因此,在电极45b的入射有照明光那一侧的端部,即使在二值化之后,仍作为可识别(观察)的图像而残留。在本实施方式中,仅仅对作为可识别(观察)的图像而残留的部分施加遮罩。
本实施方式的异物检查装置1所使用的遮罩6b是基于图10(C)所示的被二值化的拍摄图像23来制作的,成为图10(D)所示的形态。在遮罩6b中,如图10(C)所示,由于孔45a、基座孔5a在拍摄图像23中已被删除,因此,不需要针对于孔45a、基座孔5a而言的不感应区域61a。另外,关于电极45b,只要利用比电极45b的实际尺寸还要小的不感应区域61b'即可。据此,将图10(B)的白色光的遮罩6a、与图10(D)的本实施方式的遮罩6b进行比较可知,可以将不感应区域抑制为较小,从而能够实现:剩余区域亦即作为异物的检查对象的区域扩大。另外,作为进行异物的检测时的图像处理,不一定非得需要对拍摄图像23进行二值化,也可进行n值化(n≧3),来代替二值化。
对己充分确认了未附着有异物的检查对象4进行拍摄,并使用该拍摄图像,来制作异物检查装置1的图像处理中所使用的遮罩6b。另外,即使为相同构成的检查对象4,在光阻颜色等的表面颜色、以及照明光L的颜色不相同的情况下,由于电极图像23b等的大小也变化,因此,优选为,针对每一检查对象4的表面颜色,来制作。
图11是表示本实施方式的异物检查装置1的异物检查工序的流程图。在本实施方式中,将用图3说明的制造工序中途的彩色滤光片作为检查对象4。在异物检查工序中,首先,将检查对象4设置于基座5(S11)。而且,判断:检查对象4的表面颜色亦即彩色光阻的颜色是否与LED线光源3a、3b所设定的照明光L的颜色相适合。在作为对象的彩色光阻颜色伴随着生产线的变更等而变更的情况等,当照明光L的颜色不适合于检查对象4的表面颜色、亦即已被涂敷的彩色光阻的颜色时(S12:No),以适合于检查对象4的表面颜色的方式来变更照明光L的颜色(S13)。在LED线光源3a设置有:R(红)、G(绿)、B(蓝)的LED,通过改变各色LED的亮度,能够变更(调光)照明光L的颜色。
而且,朝向检查对象4的表面照射照明光(S14),利用拍摄部2a~2r进行拍摄。另外,在本实施方式中,将拍摄图像23的一部分区域亦即有效检查区域R1使用于异物的检查。拍摄图像23在被二值化(S16)之后,被施加与表面颜色相对应的遮罩(S19)。另外,如前所述,由于遮罩与表面颜色相对应,因此,在遮罩不适合于表面颜色的情况下(S17:No),将遮罩变更为适合于表面颜色的遮罩(S18)。
针对已被二值化后的拍摄图像23,且针对利用遮罩而将不感应区域排除在外的区域,来进行有无异物的检查(S20)。如用图6说明的那样,虽然通过观察异物产生的散射光来进行异物的检测,但是,在该散射光的范围(图6中黑色显示的部分)超过阈值的情况下,则判断为有异物。进行了检查之后,检查对象4从基座5被移动开(S21),在无异物的情况下(S22:No),检查对象4进入下一个工序。另一方面,在有异物时的情况下(S22:Yes),检查对象4进行:除去已被涂敷的彩色光阻等的再处理工序,或者作为废弃处理的对象(S23)。另外,有无异物的检查,除了所述形态以外,可以以各种形态进行。
在图7~图9中,为了提高异物产生的散射光的检测精度,将拍摄图像23中的在拍摄范围T内位于照明光那一侧的一部分设定为有效检查区域R1的情况进行了说明。这是使用了拍摄面21与光学系统22的光轴正交的普通的拍摄部2a的情况。通过针对拍摄部2a的光学系统22进行潜心钻研,能够实现有效检查区域R1的扩大。
图12是:用于说明另一实施方式的异物检查装置1的拍摄构成,且通过针对拍摄部2a进行潜心钻研,能够实现有效检查区域R1的扩大的实施方式的侧视图。与图7的比较例、图8的实施方式相同,以一个拍摄部2a为例对其拍摄构成进行说明。在另一实施方式中,利用沿着Y轴方向延伸的LED线光源3a,来照明检查对象4的表面,且通过拍摄部2a,来拍摄:因为附着于检查对象4的异物而引起散射的散射光。在此,作为异物的样本,在X轴方向上等间隔地排列有5个微小球形颗粒S1~S5。
在另一实施方式中,与普通的拍摄部2a不同,使拍摄部2a的光学系统22的光轴相对于拍摄部2a的拍摄面的铅垂方向而倾斜。进一步具体而言,以拍摄面21的延长面P1、与光学系统22的光轴的垂直面P2在检查对象的大致表面位置相交的方式来配置拍摄部2a。另外,在图12中,由于延长面Pl与重直面P2是在记载范围内,因此,将中途的路径弯曲来进行记载。通过采用这样的构成,在离开照明光L的位置(例如,微小球形颗粒S5的位置)上也能够接收充分的散射光。在图12的情况下,拍摄范围T与有效检查区域Rl是属于同一区域。亦即,能够将拍摄范围T的整个区域使用于异物的检查。另外,即使在如此地针对拍摄部2a进行潜心钻研的实施方式中,也与上述的实施方式同样地,能够将有效检查区域Rl作为利用拍摄部2a拍摄的图像中的入射有照明光那一侧的一部分区域。
如以上所说明的那样,根据本发明所涉及的异物检查装置(或异物检查方法),通过将成为异物的检测对象的图像作为由拍摄部拍摄的图像中的入射有照明光那一侧的一部分区域、或者使拍摄部中的光学系统的光轴相对于拍摄部的拍摄面的铅垂方向而倾斜,能够实现:进行异物检查的区域的扩大,从而实现检查精度的提高。
另外,本发明并非局限于这些实施方式,适当地组合各实施方式的构成而得到的实施方式属于本发明的技术范畴。
附图标记说明
1:异物检查装置 2a~2r:拍摄部
3a、3b:LED线光源(光源部) 4:检查对象
5:基座 6a、6b:遮罩
21:拍摄面 22:光学系统
23:拍摄图像 23b:电极图像
41:透明基板 42:黑色矩阵
43R、43G、43B:彩色光阻 44:光罩
44a:开口 45a:孔
45b:电极 T:拍摄范围
61a、61b、61b':不感应区域
C1:图像中心 C2:光轴
E:角度 L:照明光
P:拍摄范围 R1:有效检查区域
S(S1~S6):微小球形颗粒 R2:无效检查区域
P1:延长面 P2:垂直面基座孔
Claims (7)
1.一种异物检查装置,其用于检查附着于检查对象的表面上的异物,其特征在于,
所述异物检查装置具备:
光源部,其将照明光照射于所述检查对象;
拍摄部,其对所述检查对象进行拍摄;以及
检测部,其基于由所述拍摄部拍摄到的图像,来检测异物,
在所述检测部中,作为异物的检测对象的图像是以所述拍摄部拍摄的图像中的入射有照明光那一侧的一部分区域。
2.根据权利要求1所述的异物检查装置,其特征在于,
所述拍摄部的光学系统的光轴相对于所述检查对象的表面而倾斜。
3.一种异物检查装置,其用于检查附着于检查对象的表面上的异物,其特征在于,
所述异物检查装置具备:
光源部,其将照明光照射于所述检查对象;
拍摄部,其对所述检查对象进行拍摄;以及
检测部,其基于由所述拍摄部拍摄到的图像,来检测异物,
所述拍摄部中的光学系统的光轴相对于所述拍摄部的拍摄面的铅垂方向而倾斜。
4.根据权利要求3所述的异物检查装置,其特征在于,
所述拍摄面的延长面、与所述光学系统的光轴的垂直面在所述检查对象的大致表面位置相交。
5.根据权利要求1或3所述的异物检查装置,其特征在于,
在不接收由所述检查对象反射的正反射光的位置,且是能够接收到附着于所述检查对象的表面上的异物的散射光的位置,来配置所述拍摄部。
6.一种异物检查方法,是用于检查附着于检查对象的表面上的异物的方法,其特征在于,
将照明光照射于所述检查对象,并利用拍摄部而对由所述检查对象所反射的照明光进行拍摄,
作为异物的检测对象的图像是:由所述拍摄部拍摄到的图像中的入射有照明光那一侧的一部分区域。
7.一种异物检查方法,是用于检查附着于检查对象的表面上的异物的装置,其特征在于,
将照明光照射于所述检查对象,并利用拍摄部而对由所述检查对象所反射的照明光进行拍摄,基于拍摄到的图像,来检测异物,
所述拍摄部中的光学系统的光轴相对于所述拍摄部的拍摄面的铅垂方向而倾斜。
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