JP2000121323A - Inspection method for surface height and inspection device therefor, and color filter substrate and inspection method therefor and manufacturing thereof - Google Patents

Inspection method for surface height and inspection device therefor, and color filter substrate and inspection method therefor and manufacturing thereof

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JP2000121323A
JP2000121323A JP10292528A JP29252898A JP2000121323A JP 2000121323 A JP2000121323 A JP 2000121323A JP 10292528 A JP10292528 A JP 10292528A JP 29252898 A JP29252898 A JP 29252898A JP 2000121323 A JP2000121323 A JP 2000121323A
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light beam
color filter
optical system
filter substrate
height
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Japanese (ja)
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Yoshitada Oshida
良忠 押田
Tomoaki Tsuboka
智昭 坪香
Mineo Nomoto
峰生 野本
Hironobu Yamada
広宣 山田
Takanori Ninomiya
隆典 二宮
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure surface height with high precision by dividing coherent light in two and superimposing reflected luminous flux having irradiated a surface of a measured object and reference luminous flux on a detection array sensor to interfere them. SOLUTION: A slit-like luminous flux of a coherent light source 10 formed in a beam forming optical system 11 irradiates a slit-like region 200 to a desired position on a color filter substrate 4 at an angle of incidence more than 80 degree after penetrating a beam splitter 20. A beam flux 21' of an S-polarized luminous flux that penetrating P-polarized light of incident luminous flux 21 reflects at the region 200 is synthesized with P-polarized reference luminous flux 22 reflected to branch off with a reference optical creating system 201' with a synthesizing optical system beam splitter 20', and an objective lens 30 forms an image on a light receiving surface of a one-dimensional array sensor 32. The array sensor 32 superimposes both of the flux to interfere on the receiving surface, and detects a different interference strength signal in response to surface height at a measurement point corresponding to each pixel in the region 200 from each pixel and a signal processing part 5 detects a phase of the signal. Thereby, surface height can be measured with a precision from 10 to 20 mm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、透明物体の表面の
高さ形状を検査する方法及び装置に係わり、特にカラー
フィルタ基板の表面凹凸変化を高速に検査するカラーフ
ィルタ基板の検査方法およびその装置、カラーフィルタ
基板およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for inspecting the height of a surface of a transparent object. , A color filter substrate and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】透明物体、その中でも特に表面が層構造
を有する物体の表面の高さ形状を計測し、検査すること
は、半導体集積回路及び液晶ディスプレイの分野で重要
になっている。特に液晶ディスプレイに用いるカラーフ
ィルタのRGBの膜の厚さがばらつくと完成した製品の
色表示ムラになるため、厚さのばらつきを一定の範囲に
押さえる必要がある。このため従来は触針式の粗さ計を
用いてRGBの表面高さ変化を計測し、検査していた。
また、半導体ウエハの表面に露光レジストを塗布し、該
露光レジストに対してレチクル上に形成された微細な回
路パターンを投影レンズを用いて露光する際、該露光位
置において露光レジストの表面の高さおよび傾きを検出
して露光レジストの表面を微細な回路パターンの結像面
に焦点合わせする従来技術としては、特開平3−249
513号公報(従来技術1)、および特開平6−244
081号公報(従来技術2)等において知られている。
2. Description of the Related Art It has become important in the field of semiconductor integrated circuits and liquid crystal displays to measure and inspect the height of the surface of a transparent object, particularly an object having a layered surface. In particular, when the thickness of the RGB film of the color filter used in the liquid crystal display varies, the color display becomes uneven in the finished product. Therefore, it is necessary to keep the thickness variation within a certain range. For this reason, conventionally, a change in the surface height of RGB has been measured and inspected using a stylus-type roughness meter.
In addition, when an exposure resist is applied to the surface of a semiconductor wafer and a fine circuit pattern formed on a reticle is exposed to the exposure resist using a projection lens, the height of the exposure resist surface at the exposure position is increased. As a prior art for detecting the surface of an exposed resist and focusing on the image forming surface of a fine circuit pattern by detecting the inclination and inclination of the exposed resist, see JP-A-3-249.
513 (prior art 1) and JP-A-6-244
No. 081 (Prior Art 2).

【0003】従来技術1には、光学的多層物体で、しか
も表面形状が凹凸からなるレジストが塗布された半導体
ウエハのような対象基板上の露光位置に、可干渉性を有
する平行レーザビームを85度以上の照射角度で照射
し、露光位置からの反射光と上記平行レーザビームと干
渉する参照レーザビームとで発生する干渉縞情報を検出
し、上記露光位置(露光領域)からの反射光のみによる
情報を採取し、この採取された情報を用いて上記検出さ
れた干渉縞情報を補正し、この補正された干渉縞情報か
ら干渉縞のピッチ若しくは該ピッチと位相の情報を算出
し、この算出された干渉縞のピッチ若しくは該ピッチと
位相の情報に基いて露光位置におけるレジスト表面の傾
き若しくは高さを検出する技術が記載されている。従来
技術2には、所定の形状に整形した可干渉性光ビームを
2分割し、その一方の光ビーム(物体光)をウエハ面上
の露光領域に照射して得られる反射光と上記他方の光ビ
ーム(参照光)とを重畳させて得られる干渉縞情報より
上記ウエハ面上の露光領域の傾き、高さ等を検出する表
面形状検出方法において、上記ウエハ面上の露光領域か
らの反射光を上記ウエハ面と共役の位置に結像させ、こ
の結像光を再度上記ウエハ面上の露光領域に照射してそ
の反射光を上記ウエハ面上の露光領域に対して共役な位
置に設けた光検出器に導き、上記光検出器上にて上記参
照光と重畳して得られる干渉縞情報より上記ウエハ面上
の露光領域の傾き、高さ等を検出する技術が記載されて
いる。
In prior art 1, a coherent parallel laser beam is applied to an exposure position on a target substrate such as a semiconductor wafer which is an optical multi-layered object and is coated with a resist having an uneven surface. Irradiation is performed at an irradiation angle of at least degrees, and interference fringe information generated by reflected light from the exposure position and a reference laser beam that interferes with the parallel laser beam is detected, and only the reflected light from the exposure position (exposure area) is used. The information is collected, the detected interference fringe information is corrected using the collected information, and the pitch of the interference fringes or the information of the pitch and the phase is calculated from the corrected interference fringe information. There is described a technique for detecting the inclination or height of the resist surface at the exposure position based on the pitch of the interference fringes or information on the pitch and phase. In prior art 2, a coherent light beam shaped into a predetermined shape is divided into two, and one light beam (object light) is applied to an exposure area on a wafer surface to obtain a reflected light and the other light beam. In a surface shape detection method for detecting the inclination, height, and the like of an exposure area on the wafer surface from interference fringe information obtained by superimposing a light beam (reference light), reflected light from the exposure area on the wafer surface Was imaged at a position conjugate with the wafer surface, and the image forming light was irradiated again on the exposure region on the wafer surface, and the reflected light was provided at a position conjugate with the exposure region on the wafer surface. A technique is described in which the tilt, height, and the like of an exposure region on the wafer surface are detected from interference fringe information obtained by superposing the reference light on the photodetector and superimposing the reference light on the photodetector.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】例えば、カラーフィル
タ基板のRGBの膜厚を、触針式粗さ計で測ろうとする
と、傷が付き破壊検査になってしまうと共に、計測に時
間がかかり、しかも基板全体に対し実用上限られたわず
かな部分しか計測することしかできないという課題を有
していた。また、従来技術1および2に記載された技術
を、例えば、カラーフィルタ基板のRGBの膜厚の検査
に適用しようとした場合、3色のフィルタ表面の微小変
化に伴う高さの変化を正確にかつ高速に検査することが
難しかった。
For example, when trying to measure the RGB film thickness of a color filter substrate with a stylus-type roughness meter, it is flawed and a destructive inspection is performed. There has been a problem that only a small portion, which is a practical upper limit, can be measured for the entire substrate. Further, when the techniques described in the prior arts 1 and 2 are to be applied to, for example, the inspection of the RGB film thickness of the color filter substrate, the change in height due to the minute change of the filter surface of three colors is accurately determined. It was difficult to inspect at high speed.

【0005】本発明に目的は、上記課題を解決すべく、
カラーフィルタ基板におけるRGBのフィルタ表面の微
小変化に伴う高さの変化を正確にかつ高速に検査し、R
GBの膜厚の不良があるか否かをチェックをして表示む
らが発生しない高品質の液晶表示装置を高歩留まりで製
造することができるようにしたカラーフィルタ基板の検
査方法およびその製造方法を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、カラーフィルタ基板等のよう
に透明な薄膜が成膜された被測定物に対して、該薄膜の
表面の微小変化に伴う高さの変化を正確にかつ高速に検
査できるようにした表面高さ検査方法及びその検査装置
を提供することにある。また、本発明の他の目的は、液
晶表示装置等の最終製品における表示むら等の品質の予
測を可能にして品質管理を容易にした成膜基板およびカ
ラーフィルタ基板を提供することにある。
[0005] An object of the present invention is to solve the above problems.
A change in height due to a minute change in the RGB filter surface on the color filter substrate is accurately and quickly inspected, and R
A method for inspecting a color filter substrate and a method for manufacturing the same capable of manufacturing a high-quality liquid crystal display device with no display unevenness by checking whether or not there is a defect in GB film thickness at a high yield. To provide. Another object of the present invention is to accurately and quickly measure a change in height of a measurement target on which a transparent thin film is formed, such as a color filter substrate, due to a minute change in the surface of the thin film. It is an object of the present invention to provide a surface height inspection method and an inspection apparatus thereof which can be inspected at a high speed. Another object of the present invention is to provide a film-forming substrate and a color filter substrate that can predict the quality of display unevenness and the like in a final product such as a liquid crystal display device and facilitate quality control.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、可干渉光源により出射した可干渉光束を
2分し、2分された一方の可干渉光束を移動機構上に搭
載された被測定物の所望位置の表面に入射角82度以上
で且つ被測定物の表面近傍で入射面内方向Vに絞り込
み、入射面に直角な方向Hには広がりを持ったスリット
状の照射光束で照射し、該照射によって被測定物の表面
からの反射光束を結像光学系により検出アレイセンサに
導き、上記2分された他方の可干渉光束をスリット状の
参照光束として上記検出アレイセンサに導き、上記検出
アレイセンサの受光面において導かれた参照光束を導か
れた反射光束に重ねて干渉させ、上記検出アレイセンサ
の各絵素から得られる干渉の位相を示す信号から少なく
とも被測定物のH方向に亘る表面の高さの変化を検出す
ることを特徴とする表面高さ検出方法である。また、本
発明は、上記表面高さ検出方法において、上記2分され
る一方の可干渉光束と他方の可干渉光束とは、互いに異
なる周波数で変調され、更に互いに直交する偏光成分で
あることを特徴とする。また、本発明は、上記表面高さ
検出方法において、上記検出アレイセンサの前に配置さ
れた偏光素子によって反射光束の偏光成分と参照光束の
偏光成分とを部分的に共に透過させることを特徴とす
る。また、本発明は、上記表面高さ検出方法において、
上記2分される一方の可干渉光束と他方の可干渉光束と
は、互いに異なる周波数で変調され、更に互いに直交す
る偏光成分であり、上記検出アレイセンサの前に配置さ
れた偏光素子によって反射光束の偏光成分と参照光束の
偏光成分とを部分的に共に透過させることによりヘテロ
ダイン検出により高速に検出することができるようにし
たことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a coherent light beam emitted by a coherent light source divided into two, and one of the coherent light beams is mounted on a moving mechanism. Slit irradiation is performed on the surface at the desired position of the object to be measured at an incident angle of 82 degrees or more and near the surface of the object to be measured in the in-plane direction V of the object, and spread in the direction H perpendicular to the plane of incidence. Irradiating with a light beam, guiding the reflected light beam from the surface of the object to be measured to the detection array sensor by the imaging optical system, and using the other coherent light beam divided into two as a slit-like reference light beam by the irradiation. The reference light beam guided on the light receiving surface of the detection array sensor is superimposed on the reflected light beam to cause interference, and at least an object to be measured is obtained from a signal indicating the phase of interference obtained from each picture element of the detection array sensor. H direction Is a surface height detection method characterized by detecting a change in height of the surface over. Further, in the surface height detection method according to the present invention, the one coherent light flux and the other coherent light flux that are divided into two are modulated at different frequencies from each other and are polarization components orthogonal to each other. Features. Also, the present invention is characterized in that, in the surface height detection method, the polarization component of the reflected light beam and the polarization component of the reference light beam are partially transmitted by a polarizing element disposed in front of the detection array sensor. I do. Further, the present invention provides the above-mentioned surface height detection method,
The one coherent light beam and the other coherent light beam that are divided into two are polarized components that are modulated at mutually different frequencies and are orthogonal to each other, and are reflected by the polarizing element disposed in front of the detection array sensor. By partially transmitting both the polarized light component and the polarized light component of the reference light beam, it is possible to perform high-speed detection by heterodyne detection.

【0007】また、本発明は、被測定物を載置するステ
ージ機構と、可干渉光源と該可干渉光源により出射した
可干渉光束を、被測定物の表面近傍で入射面内方向Vに
絞り込み、入射面に直角な方向Hには広がりを持つよう
にスリット状の光束に成形する光束成形光学系と該光束
成形光学系で成形された光束を2分する分岐光学系とを
有し、該分岐光学系で分岐された一方の可干渉光束を照
射光束として上記ステージ機構に載置された被測定物の
所望位置の表面に、入射角82度以上で照射し、上記分
岐光学系で分岐された他方の可干渉光束を参照光束とし
て出射する照射光学系と、該照射光学系による照射光束
によって被測定物の表面から得られる反射光束と上記照
射光学系から出射される参照光束とを合成する合成光学
系と該合成光学系で合成される反射光束と参照光束との
内少なくとも反射光束を結像せしめる結像光学系と上記
合成光学系で合成される反射光束と参照光束とを重ねて
干渉させる干渉光学系と上記結像光学系で結像され、上
記干渉光学系によって干渉された光束を受光する検出ア
レイセンサとを有し、該検出アレイセンサの各絵素から
得られる干渉の位相を示す信号を出力するように構成し
た検出光学系と、該検出光学系の検出アレイセンサの各
絵素から得られる干渉の位相を示す信号を基に少なくと
も被測定物のH方向に亘る表面の高さ変化を検出する信
号処置手段とを備えたことを特徴とする表面高さ検出装
置である。
Further, according to the present invention, there is provided a stage mechanism for placing an object to be measured, a coherent light source, and a coherent light beam emitted by the coherent light source, which is narrowed down in an in-plane V direction near the surface of the object to be measured. A light beam shaping optical system for shaping the light beam into a slit shape so as to have a spread in a direction H perpendicular to the incident surface, and a branch optical system for dividing the light beam shaped by the light beam shaping optical system into two, One of the coherent light beams branched by the branch optical system is irradiated as an irradiation light beam onto the surface of the object to be measured placed on the stage mechanism at a desired angle of 82 degrees or more, and is branched by the branch optical system. An irradiation optical system that emits the other coherent light beam as a reference light beam, a reflected light beam obtained from the surface of the object to be measured by the irradiation light beam from the irradiation optical system, and a reference light beam emitted from the irradiation optical system are combined. Synthetic optical system and the synthetic optical system An imaging optical system that forms an image of at least the reflected light beam of the combined reflected light beam and the reference light beam; an interference optical system that overlaps and interferes with the reflected light beam and the reference light beam that are combined by the combining optical system; A detection array sensor that receives a light beam that is imaged by the system and interfered by the interference optical system, and configured to output a signal indicating the phase of interference obtained from each picture element of the detection array sensor. A detection optical system, and signal processing means for detecting a change in height of the surface of at least the object to be measured in the H direction based on a signal indicating a phase of interference obtained from each picture element of the detection array sensor of the detection optical system; and A surface height detection device comprising:

【0008】また、本発明は、上記表面高さ検出装置に
おける照射光学系を、被測定物の表面に照射する照明光
束がS偏光であるように構成することを特徴とする。ま
た、本発明は、上記表面高さ検出装置における照射光学
系の可干渉光源は、互いに異なる周波数で変調され、更
に互いに直交する偏光成分を有する可干渉光束を出射す
る変調偏光光学系を有することを特徴とする。また、本
発明は、上記表面高さ検出装置における検出光学系の干
渉光学系を、合成された反射光束の偏光成分と参照光束
の偏光成分とを部分的に共に透過させて干渉する光に変
換する偏光素子によって構成したことを特徴とする。ま
た、本発明は、上記表面高さ検出装置における照射光学
系の可干渉光源は、互いに異なる周波数で変調され、更
に互いに直交する偏光成分を有する可干渉光束を出射す
る変調偏光光学系を有し、検出光学系の干渉光学系を、
合成された反射光束の偏光成分と参照光束の偏光成分と
を部分的に共に透過させて干渉する光に変換する偏光素
子によって構成し、ヘテロダイン検出を可能にして高速
に検出できるようにしたことを特徴とする。また、本発
明は、被測定物を載置するステージ機構と、互いに異な
る周波数で変調され、更に互いに直交する偏光成分を有
する可干渉光束を出射する変調偏光光学系を有する可干
渉光源と該可干渉光源により出射した互いに異なる周波
数で変調され、更に互いに直交する偏光成分を有する可
干渉光束を、被測定物の表面近傍で入射面内方向Vに絞
り込み、入射面に直角な方向Hには広がりを持つように
スリット状の光束に成形する光束成形光学系と該光束成
形光学系で成形された光束を、互いに異なる周波数を有
し、更に互いに異なる偏光成分に2分する分岐光学系と
を有し、該分岐光学系で分岐された一方の周波数および
偏光成分を有する可干渉光束を照射光束として上記ステ
ージ機構に載置された被測定物の所望位置の表面に、入
射角82度以上で照射し、上記分岐光学系で分岐された
他方の周波数および偏光成分を有する可干渉光束を参照
光束として出射する照射光学系と、該照射光学系による
照射光束によって被測定物の表面から得られる一方の周
波数および偏光成分を有する反射光束と上記照射光学系
から出射される他方の周波数および偏光成分を有する参
照光束とを合成する合成光学系と該合成光学系で合成さ
れる反射光束と参照光束との内少なくとも反射光束を結
像せしめる結像光学系と上記合成光学系で合成される反
射光束と参照光束とを重ねて干渉させる干渉光学系と上
記結像光学系で結像され、上記干渉光学系によって干渉
された光束を受光する検出アレイセンサとを有し、該検
出アレイセンサの各絵素から得られる干渉の位相を示す
信号を出力するように構成した検出光学系と、該検出光
学系の検出アレイセンサの各絵素から得られる干渉の位
相を示す信号を基に少なくとも被測定物のH方向に亘る
表面の高さ変化を検出する信号処置手段とを備え、ヘテ
ロダイン検出を可能にしたことを特徴とする表面高さ検
出装置である。
Further, the present invention is characterized in that the irradiation optical system in the above-mentioned surface height detecting device is configured such that the illumination light beam for irradiating the surface of the object to be measured is S-polarized light. Further, according to the present invention, the coherent light source of the irradiation optical system in the surface height detection device has a modulated polarization optical system that emits a coherent light beam that is modulated at different frequencies and further has polarization components orthogonal to each other. It is characterized by. Further, the present invention converts the interference optical system of the detection optical system in the surface height detection device into light that interferes by partially transmitting the polarization component of the combined reflected light beam and the polarization component of the reference light beam together. It is characterized by comprising a polarizing element. In the present invention, the coherent light source of the irradiation optical system in the surface height detection device has a modulated polarization optical system that emits a coherent light beam that is modulated at different frequencies and has polarization components that are orthogonal to each other. , The interference optical system of the detection optical system,
The polarized light component of the combined reflected light beam and the polarized light component of the reference light beam are partially transmitted together to form a polarizing element that converts the light into interfering light, enabling heterodyne detection and high-speed detection. Features. The present invention also provides a coherent light source having a stage mechanism on which a device to be measured is mounted, a modulated polarization optical system that emits coherent light beams modulated at mutually different frequencies, and further having mutually orthogonal polarization components. The coherent light fluxes having different polarization components emitted by the interference light source and having orthogonal polarization components are narrowed down in the in-plane direction V near the surface of the object to be measured, and spread in the direction H perpendicular to the plane of incidence. A light beam shaping optical system for shaping the light beam into a slit-shaped light beam so that the light beam has a different frequency, and a branching optical system for splitting the light beam formed by the light beam shaping optical system into two different polarized light components. The coherent light beam having one of the frequency and polarization components branched by the branch optical system is used as an irradiation light beam on the surface of the object to be measured placed on the stage mechanism at a desired position, and the incident angle 8 Irradiation at a degree or higher, an irradiation optical system that emits a coherent light beam having the other frequency and polarization components branched by the branch optical system as a reference light beam, and from the surface of the object to be measured by the irradiation light beam by the irradiation optical system A combined optical system for combining the obtained reflected light beam having one frequency and polarized light component and the reference light beam having the other frequency and polarized light component emitted from the irradiation optical system, and a reflected light beam combined by the combined optical system. An imaging optical system that forms at least a reflected light beam of the reference light beam, an interference optical system that overlaps and interferes with the reflected light beam and the reference light beam that are combined by the combining optical system, and an image that is formed by the imaging optical system. A detection array sensor that receives the light beam interfered by the interference optical system, and outputs a signal indicating the phase of interference obtained from each picture element of the detection array sensor. Signal processing means for detecting a change in the height of the surface of at least the object to be measured in the H direction based on the detected optical system and a signal indicating the phase of interference obtained from each picture element of the detection array sensor of the detected optical system And a heterodyne detection device is provided.

【0009】また、本発明は、上記表面高さ検出装置に
おいて、照射光学系の分岐光学系と検出光学系の合成光
学系とを被測定物の所望位置を中心に対称に配置したこ
とを特徴とする。また、本発明は、上記表面高さ検出装
置において、更に、照射光学系により照射される被測定
物の表面上の照射中心近傍を通る光軸を有する観察光学
系を備えたことを特徴とする。また、本発明は、上記表
面高さ検出装置において、信号処置手段は、検出アレイ
センサの各絵素から得られる干渉の位相を示す信号を並
列に演算処理して被測定物のH方向に亘る表面の高さ変
化を検出する並列演算処理部を有することを特徴とす
る。また、本発明は、上記表面高さ検出装置において、
ステージ機構による被測定物の移動量を計測する計測手
段を備え、信号処置手段を該計測手段によって計測され
た所望の移動量毎に被測定物のH方向に亘る表面の高さ
変化を検出するように構成し、該検出された結果を記憶
する記憶手段を備えたことを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned surface height detecting device, the branch optical system of the irradiation optical system and the synthetic optical system of the detecting optical system are arranged symmetrically about a desired position of the object to be measured. And Further, the present invention is characterized in that the surface height detecting device further comprises an observation optical system having an optical axis passing near the irradiation center on the surface of the object to be measured irradiated by the irradiation optical system. . Further, in the surface height detecting apparatus according to the present invention, the signal processing means may perform parallel processing on signals indicating the phases of interference obtained from the respective picture elements of the detection array sensor to cover the object in the H direction. It is characterized by having a parallel processing unit for detecting a change in surface height. Further, the present invention provides the surface height detecting device,
Measuring means for measuring an amount of movement of the object to be measured by the stage mechanism; and a signal processing means for detecting a change in surface height of the object to be measured in the H direction for each desired amount of movement measured by the measuring means. And a storage means for storing the detected result.

【0010】また、本発明は、上記表面高さ検出装置に
おいて、被測定物のH方向に亘る表面の高さ変化を検出
する所望の移動量を、被測定物面上のH方向と直交する
方向に対応する上記検出アレイセンサ上に実効的に限定
された受光開口の幅に概ね等しくすることを特徴とす
る。また、本発明は、上記表面高さ検出装置において、
2分された被測定物に照射される光路と、参照光路とを
被測定物に照射する部分の光路を除き一致させ、被測定
物に照射する部分の光路と参照光路との間隔を実装の限
界の2倍以内にしておくことによって、2つの光束の受
ける空気の揺らぎをほぼ等しくして、空気の揺らぎによ
る計測誤差を十分小さくすることが出来る。また、本発
明は、上記表面高さ検出装置において、更に、信号処置
手段によって検出された被測定物のH方向に亘る表面の
高さ変化を、被測定物の表面の高さ変化の基準情報に基
づき評価する判定手段を備えたことを特徴とする。
Further, according to the present invention, in the above-mentioned surface height detecting device, a desired moving amount for detecting a change in the surface height of the object to be measured in the H direction is orthogonal to the H direction on the surface of the object to be measured. The width is substantially equal to the width of the light receiving aperture effectively limited on the detection array sensor corresponding to the direction. Further, the present invention provides the surface height detecting device,
The optical path irradiated to the object to be measured and the reference optical path are made coincident except for the optical path of the part that irradiates the object to be measured, and the distance between the optical path of the part that irradiates the object to be measured and the reference optical path is mounted. By keeping it within twice the limit, the fluctuation of the air received by the two light beams can be made substantially equal, and the measurement error due to the fluctuation of the air can be sufficiently reduced. According to the present invention, in the above-described surface height detecting device, the change in the surface height in the H direction of the measured object detected by the signal processing means is further referred to as reference information of the change in the surface height of the measured object. It is characterized by comprising a judging means for performing evaluation based on.

【0011】また、本発明は、可干渉光源により出射し
た可干渉光束を2分し、2分された一方の可干渉光束を
移動機構上に搭載されたガラス基板上にカラーフィルタ
を形成したカラーフィルタ基板におけるカラーフィルタ
の所望位置の表面に、入射角82度以上で且つカラーフ
ィルタの表面近傍で入射面内方向Vに絞り込み、入射面
に直角なカラーフィルタの配列方向に平行または直角な
方向Hには広がりを持ったスリット状の照射光束で照射
し、該照射によってカラーフィルタの表面からの反射光
束を結像光学系により検出アレイセンサに導き、上記2
分された他方の可干渉光束をスリット状の参照光束とし
て上記検出アレイセンサに導き、上記検出アレイセンサ
の受光面において導かれた参照光束を導かれた反射光束
に重ねて干渉させ、上記検出アレイセンサの各絵素から
得られる干渉の位相を示す信号に基いて少なくともカラ
ーフィルタのH方向に亘る表面の高さの変化を検出して
検査することを特徴とするカラーフィルタ基板の検査方
法である。
The present invention also provides a color filter in which a coherent light beam emitted from a coherent light source is divided into two and one of the two coherent light beams is formed with a color filter on a glass substrate mounted on a moving mechanism. The surface of the filter substrate at the desired position of the color filter is narrowed down in the in-plane direction V at an incident angle of 82 degrees or more and near the surface of the color filter, and a direction H parallel or perpendicular to the arrangement direction of the color filters perpendicular to the incident surface. Is irradiated with a slit-shaped irradiation light beam having a spread, and the irradiation guides a light beam reflected from the surface of the color filter to a detection array sensor by an imaging optical system.
The other coherent light beam split is guided to the detection array sensor as a slit-like reference light beam, and the reference light beam guided on the light receiving surface of the detection array sensor is superimposed on the reflected light beam to interfere with the detection light beam. A method for inspecting a color filter substrate, comprising detecting and inspecting at least a change in the height of a surface of a color filter in the H direction based on a signal indicating a phase of interference obtained from each picture element of a sensor. .

【0012】また、本発明は、上記カラーフィルタ基板
の検査方法において、カラーフィルタの表面に照射する
照明光束がS偏光であることを特徴とする。また、本発
明は、上記カラーフィルタ基板の検査方法において、2
分される一方の可干渉光束と他方の可干渉光束とは、互
いに異なる周波数で変調され、更に互いに直交する偏光
であることを特徴とする。また、本発明は、上記カラー
フィルタ基板の検査方法において、検出アレイセンサの
前に配置された偏光素子によって反射光束の偏光と参照
光束の偏光とを部分的に共に透過させることを特徴とす
る。また、本発明は、上記カラーフィルタ基板の検査方
法において、上記2分される一方の可干渉光束と他方の
可干渉光束とは、互いに異なる周波数で変調され、更に
互いに直交する偏光であり、上記検出アレイセンサの前
に配置された偏光素子によって反射光束の偏光と参照光
束の偏光とを部分的に共に透過させることを特徴とす
る。
Further, the present invention is characterized in that, in the above-described method for inspecting a color filter substrate, the illumination light beam irradiated on the surface of the color filter is S-polarized light. Further, the present invention provides the method for inspecting a color filter substrate, wherein
One of the divided coherent light beams and the other coherent light beam are modulated at frequencies different from each other, and have polarizations orthogonal to each other. Further, the present invention is characterized in that in the above-described method for inspecting a color filter substrate, the polarization element disposed in front of the detection array sensor partially transmits both the polarization of the reflected light beam and the polarization of the reference light beam. Further, according to the present invention, in the method for inspecting a color filter substrate, the one coherent light flux and the other coherent light flux that are divided into two are modulated at different frequencies from each other, and are polarized light orthogonal to each other. The polarized light of the reflected light beam and the polarized light of the reference light beam are partially transmitted by a polarizing element disposed in front of the detection array sensor.

【0013】また、本発明は、可干渉光源により出射し
た互いに異なる周波数で変調され、更に互いに直交する
偏光成分を有する可干渉光束を2分し、2分された一方
の周波数および偏光成分を有する可干渉光束を移動機構
上に搭載されたガラス基板上にカラーフィルタを形成し
たカラーフィルタ基板におけるカラーフィルタの所望位
置の表面に、入射角82度以上で且つカラーフィルタの
表面近傍で入射面内方向Vに絞り込み、入射面に直角な
カラーフィルタの配列方向に平行または直角な方向Hに
は広がりを持ったスリット状の照射光束で照射し、該照
射によってカラーフィルタの表面からの反射光束を結像
光学系により検出アレイセンサに導き、上記2分された
他方の周波数および偏光成分を有する可干渉光束をスリ
ット状の参照光束として上記検出アレイセンサに導き、
上記検出アレイセンサの受光面において導かれた他方の
周波数および偏光成分を有する参照光束を導かれた一方
の周波数および偏光成分を有する反射光束に重ねて干渉
させ、上記検出アレイセンサの各絵素から得られる干渉
の位相を示す信号に基いて少なくともカラーフィルタの
H方向に亘る表面の高さの変化をヘテロダイン検出して
検査することを特徴とするカラーフィルタ基板の検査方
法である。
Further, according to the present invention, a coherent light beam modulated by mutually different frequencies emitted by a coherent light source and having polarization components orthogonal to each other is further divided into two, and one of the two divided frequencies and polarization components is provided. A coherent light beam is formed on a color filter substrate having a color filter formed on a glass substrate mounted on a moving mechanism, on a surface of a desired position of the color filter, at an incident angle of 82 degrees or more and in the vicinity of the surface of the color filter in an incident plane. V is illuminated and irradiated with a slit-like irradiation light beam having a spread in a direction H parallel or perpendicular to the color filter array direction perpendicular to the incident surface, and the irradiation forms an image of a reflection light beam from the surface of the color filter. The coherent light beam having the other frequency and polarization components is guided to the detection array sensor by the optical system, and the coherent light beam having the polarization component is split into a slit-like reference light beam. Led to the detection array sensor and,
The reference light beam having the other frequency and the polarization component guided on the light receiving surface of the detection array sensor overlaps and interferes with the reflected light beam having the guided one frequency and the polarization component, from each picture element of the detection array sensor. A method for inspecting a color filter substrate, characterized in that at least a change in the height of the surface of the color filter in the H direction is heterodyne-detected and inspected based on a signal indicating the phase of the obtained interference.

【0014】また、本発明は、上記カラーフィルタ基板
の検査方法において、検出アレイセンサにおける各絵素
のピッチを、カラーフィルタ開口の結像ピッチ以下にす
ることを特徴とする。また、本発明は、上記カラーフィ
ルタ基板の検査方法において、検出アレイセンサ上にお
けるカラーフィルタ開口の像ピッチは、検出アレイセン
サにおける各絵素のピッチのほぼ整数倍であることを特
徴とする。また、本発明は、上記カラーフィルタ基板の
検査方法において、カラーフィルタ基板上形成されたア
ライメントマークの位置を検出し、該検出されたアライ
メントマークの位置を基準にしてカラーフィルタ基板に
対して設定される座標系に基いて、カラーフィルタのH
方向に亘る表面の高さの変化を検出して検査することを
特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that in the above-described method for inspecting a color filter substrate, the pitch of each picture element in the detection array sensor is set to be equal to or less than the imaging pitch of the color filter aperture. Also, the present invention is characterized in that in the above-described method for inspecting a color filter substrate, the image pitch of the color filter openings on the detection array sensor is substantially an integral multiple of the pitch of each picture element in the detection array sensor. Further, according to the present invention, in the above-described method for inspecting a color filter substrate, the position of the alignment mark formed on the color filter substrate is detected, and the position is set with respect to the color filter substrate based on the detected position of the alignment mark. H of the color filter based on the coordinate system
The method is characterized in that a change in the height of the surface in the direction is detected and inspected.

【0015】また、本発明は、上記カラーフィルタ基板
の検査方法において、テーブル機構をHの方向と直角な
方向に移動させながらカラーフィルタの開口に対しての
表面の高さ変化を検出することを特徴とする。また、本
発明は、上記カラーフィルタ基板の検査方法において、
カラーフィルタ基板のH方向からの一端から他端に移動
させた後、Hと直交する方向に移動させ、H方向で逆の
向きに端から端迄移動させた後、前記Hと直交する方向
に移動させ、この後前記一連の動きを繰り返すことによ
りカラーフィルタ基板のほぼ全面に亘り表面高さを検出
することを特徴とする。
Further, the present invention, in the above-mentioned method for inspecting a color filter substrate, comprises detecting a change in the height of the surface relative to the opening of the color filter while moving the table mechanism in a direction perpendicular to the direction of H. Features. Further, the present invention provides the method for inspecting a color filter substrate, wherein
After moving from one end to the other end from the H direction of the color filter substrate, the color filter substrate is moved in the direction orthogonal to H, and then moved from end to end in the opposite direction in the H direction, and then moved in the direction orthogonal to the H direction. The color filter substrate is moved, and thereafter, the above-described series of movements are repeated to detect the surface height over almost the entire surface of the color filter substrate.

【0016】また、本発明は、上記カラーフィルタ基板
の検査方法において、カラーフィルタ基板を搭載してい
るステージ機構を駆動し、カラーフィルタ基板上の1つ
以上のアライメントマークの位置について、マーク位置
検出系のほぼ検出視野中心に来るようにし、この時のカ
ラーフィルタ基板の移動量(x1,y1)とマーク位置
検出系で検出するマーク中心の検出視野内の位置(x
2,y2)との情報を求め、予め入力されているカラー
フィルタ基板のアライメントマークと各カラーフィルタ
の開口の位置に関する設計データに基づき、カラーフィ
ルタ基板内に多数存在する開口内の所望の位置を検出す
るためステージ機構の移動量を求め、この移動量に達し
た瞬間に表面の高さ変化を検出することによりカラーフ
ィルタの所望位置の高さを連続して高速に求めることを
特徴とする。また、本発明は、カラーフィルタ基板上に
赤(R)、緑(G)及び青(B)の3色の薄膜状フィル
ターを形成する3つのフィルタ形成工程を有するカラー
フィルタ基板の製造方法において、上記3つのフィルタ
形成工程間もしくは3つのフィルタ形成工程終了後に、
上記のカラーフィルタ基板の検査方法を用いて、各色の
フィルタについて検査し、基準をはずれる場合にはその
検査結果を所望のフィルタ形成工程にフィードバックし
てカラーフィルタ基板を製造することを特徴とするカラ
ーフィルタ基板の製造方法である。
According to the present invention, in the above-described method for inspecting a color filter substrate, a stage mechanism on which the color filter substrate is mounted is driven to detect a position of one or more alignment marks on the color filter substrate. And the position (x1, y1) of the color filter substrate at this time and the position (x, x) of the mark center detected by the mark position detection system in the detection field of view.
2, y2), and based on the input data of the alignment marks of the color filter substrate and the design data relating to the positions of the openings of the respective color filters, the desired positions in the many openings in the color filter substrate are determined. The amount of movement of the stage mechanism is obtained for detection, and the height of the color filter is continuously and rapidly obtained by detecting a change in the height of the surface at the moment when the amount of movement is reached. The present invention also relates to a method for manufacturing a color filter substrate having three filter forming steps of forming three color filters of red (R), green (G) and blue (B) on a color filter substrate. Between the three filter forming steps or after the three filter forming steps,
Using the above-described color filter substrate inspection method, the color filter is inspected for each color filter, and if the standard is not met, the inspection result is fed back to a desired filter forming step to produce a color filter substrate. This is a method for manufacturing a filter substrate.

【0017】また、本発明は、1種類もしくは複数の異
なる種類の膜が異なる場所に形成された成膜基板上の該
1もしくは複数の異なる種類の膜の表面の高さもしくは
膜厚について所望の複数箇所計測した結果のデータを、
上記成膜基板に対応付けして実効的に添付して構成した
ことを特徴とする成膜基板である。また、本発明は、1
種類もしくは複数の異なる種類の膜が異なる場所に形成
された成膜基板上の該1もしくは複数の異なる種類の膜
の表面の高さもしくは膜厚について所望の複数箇所計測
した結果のデータを記録した記録媒体を、上記成膜基板
に対応付けして実効的に添付して構成したことを特徴と
する成膜基板である。
Further, according to the present invention, a desired height or thickness of the surface of one or a plurality of different types of films on a film formation substrate on which one or a plurality of different types of films are formed at different locations. The data of the measurement result at multiple locations is
A film formation substrate characterized in that the film formation substrate is effectively attached to the film formation substrate. Also, the present invention provides
Data of the result of measurement of desired heights or film thicknesses of the surface or film thickness of the one or a plurality of different types of films on a film formation substrate on which a type or a plurality of different types of films are formed at different locations is recorded. A film forming substrate, wherein a recording medium is effectively attached to the film forming substrate in association with the film forming substrate.

【0018】また、本発明は、上記成膜基板において、
データは、複数の成膜基板を代表するデータで構成する
ことを特徴とする。
Further, the present invention provides the above-mentioned film-forming substrate,
The data is characterized by comprising data representative of a plurality of deposition substrates.

【0019】また、本発明は、ガラス基板上に3色のフ
ィルタが配列されて形成されたカラーフィルタ基板上の
少なくとも3色のフィルタの表面の高さもしくは膜厚に
ついて所望の複数箇所計測した結果のデータを、上記カ
ラーフィルタ基板に対応付けして実効的に添付して構成
したことを特徴とするカラーフィルタ基板である。ま
た、本発明は、ガラス基板上に3色のフィルタが配列さ
れて形成されたカラーフィルタ基板上の少なくとも3色
のフィルタの表面の高さもしくは膜厚について所望の複
数箇所計測した結果のデータを記録した記録媒体を、上
記カラーフィルタ基板に対応付けして実効的に添付して
構成したことを特徴とするカラーフィルタ基板である。
また、本発明は、上記カラーフィルタ基板において、デ
ータは、複数のカラーフィルタ基板を代表するデータで
構成することを特徴とする。
Further, according to the present invention, the desired height or film thickness of at least three color filters on a color filter substrate formed by arranging three color filters on a glass substrate is measured. Is effectively attached to the color filter substrate in association with the color filter substrate. Further, the present invention provides data of a result obtained by measuring a desired height or a film thickness of at least three places on a surface of at least a three-color filter on a color filter substrate formed by arranging three-color filters on a glass substrate. A color filter substrate, wherein a recorded recording medium is effectively attached to the color filter substrate in association with the color filter substrate.
Further, according to the present invention, in the above-mentioned color filter substrate, the data is constituted by data representing a plurality of color filter substrates.

【0020】以上説明したように前記構成によれば、例
えば、カラーフィルタ基板におけるRGBのフィルタ表
面の微小変化に伴う高さの変化を10nm〜20nm程
度の分解能で横方向については数μm程度の分解能で正
確にかつ高速に検査し、RGBの膜厚の不良があるか否
かをチェックをして表示むらが発生しない高品質の液晶
表示装置を高歩留まりで製造することができる。
As described above, according to the above-described configuration, for example, a change in height due to a minute change of the RGB filter surface on the color filter substrate can be resolved with a resolution of about 10 nm to 20 nm and a resolution of about several μm in the horizontal direction. In this way, a high-quality liquid crystal display device can be manufactured at high yield by inspecting accurately and at high speed, checking whether there is a defect in the RGB film thickness, and without causing display unevenness.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明に係る表面高さ検査方法及
びその装置並びにカラーフィルタ検査方法およびその装
置並びにカラーフィルタ製造方法及びカラーフィルタ基
板の実施の形態について図面を用いて説明する。カラー
フィルタ基板4は、図5に断面で示すように、ガラス基
板40の上に各カラーを分離するブラックマトリックス
44が形成され、その上にRGBカラーフィルタ41、
42、43が配列され、更にその上に保護膜(OC膜)
45が形成されて構成される。ところで、各色のカラー
フィルタ41、42、43の高さが基板面内で同じにな
ることが望ましいが、製作の条件で必ずしも同じ高さと
はならず図に誇張して示すように基板面内のばらつきも
含めて色毎に高さが異なってしまう。もし、これらの高
さの相対的な差ΔRG及びΔRBが、基準値差ΔORG
及びΔORBからはずれると、保護膜45のギャップむ
らとして生じて、液晶表示装置として表示むらとなって
現われることになる。即ち、カラーフィルタ41、4
2、43の高さの差がそのまま液晶表示装置の液晶セル
(ギャップ4〜6μm程度)のセルギャップに反映され
るので、色むらを抑えるには、数+nm〜数百nmの厚
さ制御が必要となる。そこで、液晶表示装置として表示
むらが発生しないように、光に対して透明な各色のカラ
ーフィルタ41、42、43やブラックマトリックス4
4の膜厚、あるいは表面の高さを高速に、しかも高さの
分解能として10〜20nm程度の精度で計測、検査す
る必要がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a surface height inspection method and apparatus, a color filter inspection method and apparatus, a color filter manufacturing method, and a color filter substrate according to the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in a cross section in FIG. 5, the color filter substrate 4 has a black matrix 44 formed on a glass substrate 40 for separating each color, and an RGB color filter 41,
42 and 43 are arranged, and a protective film (OC film) is further formed thereon.
45 are formed. By the way, it is desirable that the heights of the color filters 41, 42, and 43 of the respective colors be the same in the substrate plane, but the heights are not necessarily the same under the manufacturing conditions, and the heights in the substrate plane are exaggerated as shown in the figure. The height differs for each color, including variations. If the relative differences ΔRG and ΔRB between these heights are equal to the reference value difference ΔORG
And ΔORB, the unevenness of the gap of the protective film 45 occurs, and the unevenness of the display appears as the liquid crystal display device. That is, the color filters 41 and 4
Since the difference between the heights 2 and 43 is directly reflected in the cell gap of the liquid crystal cell (gap of about 4 to 6 μm) of the liquid crystal display device, in order to suppress color unevenness, a thickness control of several + nm to several hundred nm is required. Required. Therefore, in order to prevent display unevenness from occurring in the liquid crystal display device, the color filters 41, 42, 43 and the black matrix 4 of each color transparent to light are used.
It is necessary to measure and inspect the film thickness or the surface height of the sample No. 4 at high speed and with a resolution of the height of about 10 to 20 nm.

【0022】図1は、本発明に係る液晶表示装置に用い
られるカラーフィルタ基板4の表面の凹凸変化、即ち表
面の高さを計測し、検査する装置の第1の実施例を示す
概略構成図である。図2は、ビーム成形光学系11の一
実施例を示す斜視図である。図5に示すように、ガラス
基板40上にブラックマトリックス44を形成した状
態、この上に赤のフィルタ41を形成した状態、緑のフ
ィルタ42を形成した状態、青のフィルタ43を形成し
た状態の各種カラーフィルタ基板4が、夫々の状態にお
ける表面の凹凸変化、即ち表面の高さを測定するため
に、xyステージ6上に載置されることになる。xyス
テージ6は、x−y軸方向に走行することができ、しか
も変位計(図示せず)からその位置座標が計測されて出
力するように構成されている。
FIG. 1 is a schematic structural view showing a first embodiment of an apparatus for measuring and inspecting a change in unevenness of the surface of a color filter substrate 4 used in the liquid crystal display device according to the present invention, that is, the height of the surface. It is. FIG. 2 is a perspective view showing one embodiment of the beam shaping optical system 11. As shown in FIG. 5, a black matrix 44 is formed on a glass substrate 40, a red filter 41 is formed thereon, a green filter 42 is formed, and a blue filter 43 is formed. The various color filter substrates 4 are mounted on the xy stage 6 in order to measure the change in surface irregularities in each state, that is, the surface height. The xy stage 6 can travel in the xy axis directions, and is configured to measure and output the position coordinates from a displacement meter (not shown).

【0023】可干渉光源10は、可干渉光を出射するレ
ーザ光源等から構成される。レーザ光源としては、YA
GSHG(YAGレーザの第2高調波(波長532n
m))、He−Neレーザ(波長633nm)、アルゴ
ンレーザあるいは半導体レーザ等の可干渉性のレーザを
出射するものがある。YAGSHGは、安定で高出力
(100mw程度)が得られる。そして、可干渉光源1
0を出射する光は、紙面に垂直な方向と、紙面の方向に
振動する互いに直交する偏光成分を持っている。ビーム
成形光学系11は、例えば、凸レンズ11aと、軸V方
向のシリンドリカルレンズ(A点をΣ面にH方向につい
て結像。結像倍率MH)11bと、軸H方向のシリンド
リカルレンズ(A点をΣ面にV方向について結像。結像
倍率MV)11cとから構成される。従って、ビーム成
形光学系11は、可干渉光源10から出射された可干渉
性ビームを、被測定点200と共役なΣ面にH方向の幅
がMHDで、V方向の幅がMVDの細帯状(スリット状)
の光束に成形する。このように、ビーム成形光学系11
と作動距離の大きな(長い)対物レンズ12とによっ
て、図7に示すように、カラーフィルタ基板4に入射す
る直前におけるビーム断面をV方向に0.005〜0.
02mm程度の幅で、H方向に0.8〜1.2mm程度
の幅で形成し、カラーフィルタ基板4の表面上にy方向
(図4に示すように、赤のフィルタ41、緑のフィルタ
42、青のフィルタ43が繰り返して並べられる方向)
にはWの幅で、x方向(図4に示すように、同じ色が並
べられる方向)にはDの幅のスリット状の光束200で
照射される。
The coherent light source 10 comprises a laser light source for emitting coherent light. YA as laser light source
GSHG (YAG laser second harmonic (wavelength 532n
m)), a laser emitting a coherent laser such as a He-Ne laser (wavelength 633 nm), an argon laser, or a semiconductor laser. YAGSHG is stable and has a high output (about 100 mw). And the coherent light source 1
The light that emits 0 has polarized components that are orthogonal to each other and vibrate in the direction perpendicular to the paper surface and in the paper surface direction. The beam shaping optical system 11 includes, for example, a convex lens 11a, a cylindrical lens 11b in the axis V direction (image formation at point A on the Σ plane in the H direction; imaging magnification M H ) 11b, and a cylindrical lens (point A in the axis H direction). Is formed on the Σ plane in the V direction, and is composed of an imaging magnification M V ) 11c. Therefore, the beam shaping optical system 11 applies the coherent beam emitted from the coherent light source 10 to the Σ plane conjugate with the measured point 200 with a width in the H direction of M HD and a width in the V direction of M V. D-shaped strip (slit-shaped)
Into a light flux. Thus, the beam shaping optical system 11
As shown in FIG. 7, the beam cross section immediately before incidence on the color filter substrate 4 is 0.005-0.
It is formed with a width of about 02 mm and a width of about 0.8 to 1.2 mm in the H direction, and is formed on the surface of the color filter substrate 4 in the y direction (the red filter 41 and the green filter 42 as shown in FIG. 4). , The direction in which the blue filters 43 are repeatedly arranged)
Are irradiated with a slit-shaped light beam 200 having a width of D and a width of D in the x direction (the direction in which the same colors are arranged as shown in FIG. 4).

【0024】ビーム成形光学系11で形成されたスリッ
ト状の光束は、レンズ出射端から被検査物までの距離が
大きい、即ち作動距離の大きな対物レンズ12を透過
し、参照光生成光学系でもある照明側のビームスプリッ
タ(2つの光束に分岐する分岐光学系の機能とS偏光の
照射光束を照射角度θで照射する機能とP偏光の参照光
束を出射する機能とを有する。)20を透過した後、カ
ラーフィルタ基板4の所望の位置に入射角θが82度以
上でスリット状の領域200を照明する。照明側のビー
ムスプリッタ20は、例えば、P偏光を透過、S偏光を
反射する偏光ビームスプリット面201と透過したP偏
光を全反射するミラー面202と1/2波長板203と
から構成されている。従って、カラーフィルタ基板4に
入射するスリット状のビーム光束21は、透過P偏光の
光束がミラー面202で全反射されて1/2波長板20
3を透過後紙面に垂直なS偏光の光束となる。他方、照
明側の偏光ビームスプリット面(参照光生成光学系)2
01で反射して分岐されるS偏光の照射光束は、1/2
波長板203を透過後紙面に平行なP偏光の光束でカラ
ーフィルタ基板4とほぼ平行に進み、干渉の参照光の光
束として用いられる。なお、ビームスプリッタ20とし
て偏光ビームスプリッタを用いたのは、偏光ビームスプ
リッタ20から拡がりもった光束を照射面近傍において
0.005〜0.02mm程度の幅に非常に細く絞る必
要があり、そのため照射角度θを90度近くにすること
が難しく、照明領域200に対してS偏光の光束を照射
できるようにするためである。このようにS偏光の光束
を照明領域200に照射することによって、照射角度θ
を82度〜89度程度にすることによって、多重干渉を
防止して雑音成分を5%以内に低減することが可能とな
る。なお、S偏光の光束の方が、P偏光の光束より、反
射率が高くなり、雑音成分を低減することができる。
The slit-shaped light beam formed by the beam shaping optical system 11 passes through the objective lens 12 having a large distance from the lens exit end to the object to be inspected, that is, a long working distance, and is also a reference light generating optical system. The beam splitter 20 on the illumination side (has a function of a branching optical system for splitting into two light beams, a function of irradiating an S-polarized irradiation light beam at an irradiation angle θ, and a function of emitting a P-polarized reference light beam) 20. After that, the slit-shaped region 200 is illuminated at a desired position on the color filter substrate 4 at an incident angle θ of 82 degrees or more. The illumination-side beam splitter 20 includes, for example, a polarization beam splitting surface 201 that transmits P-polarized light and reflects S-polarized light, a mirror surface 202 that totally reflects transmitted P-polarized light, and a half-wave plate 203. . Therefore, the slit-shaped beam light beam 21 incident on the color filter substrate 4 is converted into a half-wave plate 20
After passing through No. 3, it becomes an S-polarized light beam perpendicular to the paper surface. On the other hand, the polarization beam splitting surface on the illumination side (reference light generation optical system) 2
The irradiating light beam of S-polarized light reflected and branched at 01 is 1/2.
After passing through the wavelength plate 203, the light flux of P-polarized light parallel to the paper surface travels substantially parallel to the color filter substrate 4 and is used as a light flux of interference reference light. The reason why the polarizing beam splitter is used as the beam splitter 20 is that the luminous flux spread from the polarizing beam splitter 20 needs to be extremely narrowed down to a width of about 0.005 to 0.02 mm in the vicinity of the irradiation surface. It is difficult to make the angle θ close to 90 degrees, so that the illumination area 200 can be irradiated with the S-polarized light beam. By irradiating the illumination area 200 with the S-polarized light beam in this manner, the irradiation angle θ
Is set to about 82 degrees to 89 degrees, it is possible to prevent multiple interference and reduce noise components to within 5%. The reflectance of the S-polarized light beam is higher than that of the P-polarized light beam, and the noise component can be reduced.

【0025】カラーフィルタ基板4の200の領域で反
射したS偏光の光束21′及び基板に平行に進むP偏光
として参照光の光束22は、照明側のビームスプリッタ
20と同じ形状で対称に配置されている検出側のビーム
スプリッタ20′に至る。検出側のビームスプリッタ
(照射角度θで反射してくるS偏光の反射光束とビーム
スプリッタ20から出射されてくるP偏光の参照光束と
を合成する合成光学系)20’も、照明側のビームスプ
リッタ20と同様に、1/2波長板203’と該1/2
波長板203’を通過することによってS偏光からP偏
光に変換される被測定点200からのP偏光の光束を全
反射するミラー面202’と上記1/2波長板203’
を通過することによってP偏光からS偏光に変換される
参照光の光束を反射し、ミラー面202’からのP偏光
を透過する偏光ビームスプリット面201’とから構成
される。従って、カラーフィルタ基板4の表面の高さや
傾きに応じて若干異なるがビームスプリッタ21′通過
後、両光束(被測定反射光束と参照光束)は、ほぼ一致
した光路を進み、対物レンズ30によって検出センサで
ある1次元アレイセンサ32の受光面に結像される。
The s-polarized light beam 21 'reflected by the region 200 of the color filter substrate 4 and the reference light beam 22 as p-polarized light traveling parallel to the substrate are arranged symmetrically in the same shape as the beam splitter 20 on the illumination side. The beam splitter 20 'on the detection side. The detection-side beam splitter (combining optical system that combines the S-polarized reflected light beam reflected at the irradiation angle θ and the P-polarized reference light beam emitted from the beam splitter 20) 20 ′ is also the illumination-side beam splitter. 20, the half-wave plate 203 'and the half-wave plate 203'
A mirror surface 202 'that totally reflects a P-polarized light beam from the measured point 200, which is converted from S-polarized light to P-polarized light by passing through the wave plate 203', and the half-wave plate 203 '
And a polarization beam splitting surface 201 'that reflects the light beam of the reference light converted from P-polarized light to S-polarized light by passing through the mirror surface 202' and transmits the P-polarized light from the mirror surface 202 '. Therefore, after passing through the beam splitter 21 ′, the two light beams (the reflected light beam to be measured and the reference light beam) travel along substantially the same optical path after passing through the beam splitter 21 ′, and are detected by the objective lens 30. An image is formed on the light receiving surface of the one-dimensional array sensor 32 which is a sensor.

【0026】両光束(P偏光からなる被測定反射光束と
S偏光からなる参照光束)は、作動距離の長い検出用対
物レンズ30を通り、図3に示すように光軸を中心に偏
光方向ψを回転調整可能な偏光子(両光束を重畳させた
際互いに干渉する光束に変換する干渉光学系)31を通
過し、検出センサである1次元アレイセンサ32の受光
面に基板上の領域200の像を結像する。即ち、検出用
対物レンズ30の作動距離を長くすることによって、θ
が82度以上の浅い角度でもって得られる被測定点20
0の像を1次元アレイセンサ32の受光面に結像させる
ことができる。ところで、図3に示すように、偏光子3
1を通過する前の状態は、参照光束は強度Irを有する
S偏光であり、被測定反射光束は強度I0を有するP偏
光であり、このままの状態で両光束を重畳しても干渉す
ることはない。しかし、図3に示すように、両光束を、
偏光方向が例えば被測定反射光束の偏光方向(x軸方
向)に対してψ傾いている偏光子31を通すことによっ
て、同一方向の偏光光となり、1次元アレイセンサ32
の受光面で重畳させると両光束は干渉することになる。
ところで、偏光方向の角度をψとしたとき、偏光子31
を通過する被測定反射光束の強度は、cos2ψ倍されてI
0cos2ψとなり、他方の参照光束の強度は、sin2ψ倍さ
れてIrsin2ψとなる。従って、ψを適当に選ぶ(調整
する)ことによって両光束の強度のバランスを取り、干
渉のコントラストが最大になるようにできる。干渉縞の
コントラストが大きいほど精度の高い検出が可能とな
る。
The two light beams (the reflected light beam to be measured consisting of P-polarized light and the reference light beam consisting of S-polarized light) pass through the detection objective lens 30 having a long working distance, and as shown in FIG. Is passed through a polarizer 31 (interference optical system that converts light beams that interfere with each other when both light beams are superimposed) 31 on the light-receiving surface of a one-dimensional array sensor 32 that is a detection sensor. Form an image. That is, by increasing the working distance of the detection objective lens 30, θ
Is measured at a shallow angle of 82 degrees or more.
The image of 0 can be formed on the light receiving surface of the one-dimensional array sensor 32. By the way, as shown in FIG.
A state before passing through the 1, the reference light beam is S-polarized light having an intensity I r, the measured reflected light beam is P-polarized light having an intensity I 0, interferes be superimposed both light beams in this state Never. However, as shown in FIG.
By passing through the polarizer 31 whose polarization direction is tilted by ψ with respect to the polarization direction (x-axis direction) of the reflected light beam to be measured, it becomes polarized light in the same direction and the one-dimensional array sensor 32
When the light beams are superimposed on the light receiving surface, the two light beams interfere with each other.
By the way, when the angle of the polarization direction is ψ, the polarizer 31
The intensity of the measured reflected light beam passing through is multiplied by cos 2 ψ
0 cos 2 [psi, and the strength of the other reference light beam is being multiplied sin 2 [psi a I r sin 2 ψ. Therefore, by appropriately selecting (adjusting) ψ, the intensities of both light beams can be balanced, and the contrast of interference can be maximized. The higher the contrast of the interference fringes, the more accurate the detection.

【0027】以上説明したように、検出センサである1
次元アレイセンサ32の受光面上で被測定反射光束と参
照光束とが重畳されて干渉することにより、1次元アレ
イセンサ32の各絵素からは、領域200内における各
画素に対応する測定点の表面状態(表面の高さ)に応じ
て異なった干渉強度信号が検出される。そこで、信号処
理部5において、1次元アレイセンサ32の各絵素から
検出される干渉強度信号の位相を検出することにより、
領域200内のブラックマトリックス44や各フィルタ
41、42、43やガラス基板40の表面の高さを10
〜20nm程度の精度で求めることができる。
As described above, the detection sensor 1
The reflected light beam to be measured and the reference light beam are superimposed on the light receiving surface of the one-dimensional array sensor 32 and interfere with each other. Different interference intensity signals are detected according to the surface condition (surface height). Therefore, by detecting the phase of the interference intensity signal detected from each picture element of the one-dimensional array sensor 32 in the signal processing unit 5,
The height of the surface of the black matrix 44, the filters 41, 42, 43 and the surface of the glass substrate 40 in the region 200 is set to 10
It can be determined with an accuracy of about 20 nm.

【0028】ところで、ビームスプリッタ20とビーム
スプリッタ20’との間においては、カラーフィルタ基
板4に照明して反射させる光路と参照光路との2つに分
ける必要があるので、これらのビームスプリッタ20で
分岐され、ビームスプリッタ20’で合成される2つの
光路の間隔を、ビームスプリッタ20、20’を実装で
きる範囲でできるだけ狭くなるように構成した。即ち、
ビームスプリッタ20、20’以外の光学部品を使用し
ないように構成した。そして、可干渉光源10からビー
ムスプリッタ20に至る光路およびビームスプリッタ2
0’から1次元アレイセンサ32に至る光路について
は、照明および測定光路と参照光路とを一致共通化して
構成した。従って、2つに分かれた光路の間隔を最も狭
くできるので、空気の揺らぎや振動等による干渉縞のコ
ントラストが低減したり、変動したりすることおよび光
学部品の波面収差の経時変化による影響を最小限にする
ことができ、カラーフィルタ基板4の表面の高さを正確
に測定することができる。
By the way, between the beam splitter 20 and the beam splitter 20 ', it is necessary to divide the optical path into the optical path for illuminating and reflecting the color filter substrate 4 and the reference optical path. The interval between the two optical paths that are split and combined by the beam splitter 20 ′ is configured to be as narrow as possible within a range in which the beam splitters 20 and 20 ′ can be mounted. That is,
The configuration is such that no optical components other than the beam splitters 20 and 20 'are used. The optical path from the coherent light source 10 to the beam splitter 20 and the beam splitter 2
The optical path from 0 ′ to the one-dimensional array sensor 32 was configured such that the illumination and measurement optical path and the reference optical path were matched and shared. Therefore, since the interval between the two divided optical paths can be minimized, the contrast of interference fringes due to air fluctuations or vibrations is reduced or fluctuated, and the influence of the change over time of the wavefront aberration of the optical component is minimized. The height of the surface of the color filter substrate 4 can be accurately measured.

【0029】特に、カラーフィルタ基板4の表面に対し
て照明光束を入射角θが82度以上になるように照明す
る必要があり、しかも後に図7により説明するように基
板入射光は領域200に絞り込むため偏光ビームスプリ
ッタ20近傍でのビームハz方向に広がりを持つことに
なり、その結果、ビームスプリッタ20、20’がカラ
ーフィルタ基板4に接近し、該ビームスプリッタ光学系
20、20’を実装する上で、ビームスプリッタ光学系
20とビームスプリッタ光学系20’との間の距離を離
す必要が生じても、2つに分かれる光路の間隔をできる
だけ狭くする。即ち、2つに分かれる光路の間隔を、ビ
ームスプリッタ光学系20、20’の実装の限界の2倍
程度以内にしてできるだけ小さくするように構成した。
In particular, it is necessary to illuminate the surface of the color filter substrate 4 with an illuminating light beam so that the incident angle θ is 82 degrees or more, and as described later with reference to FIG. In order to stop down, the beam spreads in the z direction in the vicinity of the polarizing beam splitter 20. As a result, the beam splitters 20 and 20 'approach the color filter substrate 4 and mount the beam splitter optical systems 20 and 20'. Above, even if it is necessary to increase the distance between the beam splitter optical system 20 and the beam splitter optical system 20 ', the interval between the two split optical paths is made as narrow as possible. That is, the interval between the two divided optical paths is set to be as small as possible within about twice the mounting limit of the beam splitter optical systems 20 and 20 ′.

【0030】次に、カラーフィルタ基板4上に照明する
スリット状のビーム光束200と各カラーの配列との関
係と、各色のカラーフィルタの高さ測定とについて、図
4〜図7を用いて説明する。カラーフィルタ基板4は、
ガラス基板40上に各カラーを分離するブラックマトリ
ックス44が形成され、その上に、赤のフィルターR4
1、緑のフィルターG42、及び青のフィルターB43
が図の縦方向、即ちy方向に繰り返し並び、横方向は同
じ色が並んで構成される。このような配列を有するカラ
ーフィルタ基板4が、ガラス基板40上にブラックマト
リックス44を形成した状態、この上に赤のフィルタ4
1を形成した状態、緑のフィルタ42を形成した状態、
青のフィルタ43を形成した状態など、様々状態でxy
ステージ6上に載置される。そして、様々な状態でxy
ステージ6に載置されたカラーフィルタ基板4に対し
て、スリット状のビーム光束200を、異なるカラーの
配列する方向に複数のカラーにまたがり長く照明して、
ブラックマトリックス44および各フィルタ41、4
2、43毎の表面の高さが少なくとも基板面内において
周辺部と中央部とにおいて計測される。
Next, the relationship between the slit-shaped beam luminous flux 200 illuminating the color filter substrate 4 and the arrangement of each color, and the height measurement of the color filters of each color will be described with reference to FIGS. I do. The color filter substrate 4
A black matrix 44 for separating each color is formed on a glass substrate 40, and a red filter R4 is formed thereon.
1. Green filter G42 and blue filter B43
Are repeatedly arranged in the vertical direction of the figure, that is, in the y direction, and the same color is arranged in the horizontal direction. The color filter substrate 4 having such an arrangement forms a black matrix 44 on a glass substrate 40, and the red filter 4
1, a green filter 42 is formed,
Xy in various states such as the state where the blue filter 43 is formed
It is placed on the stage 6. And xy in various states
For the color filter substrate 4 mounted on the stage 6, the slit-shaped beam light beam 200 is illuminated long over a plurality of colors in a direction in which different colors are arranged,
Black matrix 44 and filters 41 and 4
The height of the surface every 2, 43 is measured at least in the peripheral part and the central part in the substrate plane.

【0031】即ち、図1に示すように、可干渉光源10
から出射された可干渉ビームをビーム成形光学系11で
スリット状のビーム光束に成形し、この成形されたスリ
ット状のビーム光束21をカラーフィルタ基板4の表面
に入射角θで照射すると、図7に示すように基板に入射
する直前のビーム断面211(斜線でハッチングされた
部分)は、入射面(zx面)内方向Vには絞り込まれて
狭く、入射面に直角な方向(y方向)Hには所望のカラ
ーフィルタ領域を照射させるため広がりを持つことにな
る。例えば、カラーフィルタの開口の大きさを、例えば
y方向が0.1mm、x方向が0.3mmである場合、
図7に示すようにビーム断面211のV方向の幅を0.
005〜0.02mm程度、H方向の幅を0.8〜1.
2mm程度にする。入射角θを82度以上である86度
程度にした場合、図7に示すように、カラーフィルタ面
上では、x方向の幅Dは、D=d/cosθとなり、約
0.07〜0.28mm(カラーフィルタの開口(0.
3mm)の約23〜93%程度)となり、y方向の幅W
は、H方向の幅とほぼ同じ0.8〜1.2mm程度(カ
ラーフィルタの開口(0.1mm)の約8〜12倍程
度)となる。入射角θを82度程度にした場合、x方向
の幅Dは、約0.04〜0.14mmとなり、y方向の
幅Wは、H方向の幅とほぼ同じ0.8〜1.2mm程度
となる。
That is, as shown in FIG.
When the coherent beam emitted from the laser beam is formed into a slit beam by the beam shaping optical system 11 and the formed slit beam 21 is irradiated onto the surface of the color filter substrate 4 at an incident angle θ, FIG. As shown in (2), the beam cross section 211 (portion hatched by oblique lines) immediately before incidence on the substrate is narrowed by being narrowed down in the direction V inside the incidence plane (zx plane), and the direction (y direction) H perpendicular to the incidence plane. Has a spread to irradiate a desired color filter region. For example, when the size of the opening of the color filter is, for example, 0.1 mm in the y direction and 0.3 mm in the x direction,
As shown in FIG. 7, the width of the beam cross section 211 in the V direction is set to 0.
005 to 0.02 mm, and the width in the H direction is 0.8 to 1.
Make it about 2 mm. When the incident angle θ is set to about 86 degrees which is equal to or greater than 82 degrees, the width D in the x direction on the color filter surface is D = d / cos θ, as shown in FIG. 28 mm (color filter opening (0.
3 mm) of about 23 to 93%), and the width W in the y direction
Is about 0.8 to 1.2 mm, which is almost the same as the width in the H direction (about 8 to 12 times the opening (0.1 mm) of the color filter). When the incident angle θ is about 82 degrees, the width D in the x direction is about 0.04 to 0.14 mm, and the width W in the y direction is about 0.8 to 1.2 mm, which is almost the same as the width in the H direction. Becomes

【0032】このように、y方向の幅Wを、カラーフィ
ルタの開口(0.1mm)の約8〜12倍程度の0.8
〜1.2mm程度にすることによって、8〜12列程度
のカラーフィルタの表面の高さを並列に1次元アレイセ
ンサ32の各絵素から参照光との干渉の位相として検出
することができる。また、カラーフィルタ面上では、x
方向の幅Dをカラーフィルタのx方向の開口の幅の範囲
内に収めることによって、開口部周辺の盛り上がりの影
響を受けることなく、1次元アレイセンサ32の各絵素
によって参照光との干渉の位相を検出することによって
開口の中心の高さを解像度として10〜20nm程度の
精度で正確に検出することができる。
As described above, the width W in the y-direction is set to 0.8 to about 8 to 12 times the opening (0.1 mm) of the color filter.
By setting the height to about 1.2 mm, the height of the surface of the color filter of about 8 to 12 rows can be detected in parallel from each picture element of the one-dimensional array sensor 32 as the phase of interference with the reference light. On the color filter surface, x
By setting the width D in the direction within the range of the width of the opening in the x direction of the color filter, each pixel of the one-dimensional array sensor 32 does not interfere with the reference light without being affected by the rise around the opening. By detecting the phase, the height of the center of the opening can be accurately detected with a resolution of about 10 to 20 nm as the resolution.

【0033】スリット状の光束21のカラーフィルタの
表面への入射角θは、カラーフィルタ面(被測定物の表
面)に入射する可干渉性を有する光束の偏光をS偏光に
する場合には、82度程度、P偏光にする場合には85
度程度以上にすることが望ましい。カラーフィルタ基板
4などのように層構造の物体の表面の高さを測定しよう
とする場合、最上層で反射する光束と下地層で反射する
光束とが干渉し、この干渉成分は本来求めたい信号に対
する雑音になる。この雑音成分を5%程度以内の押さえ
るには、上記の偏光と入射角θとの条件が必要となる。
この条件を満たしている入射角θが86度の場合、カラ
ーフィルタの表面で反射した光と参照光とにより発生す
る干渉縞の1フリンジに相当する表面の高さの変化Δh
は、レーザ光の波長λに対して、次に示す(数1)式の
関係となり、レーザ光の波長λを0.532μmとする
と、Δhは、3.81μmとなる。
The angle of incidence θ of the slit-like light beam 21 on the surface of the color filter is such that when the polarization of the light beam having coherence incident on the color filter surface (surface of the object to be measured) is S-polarized light, About 82 degrees, 85 for P-polarized light
It is desirable that the temperature be about degrees or higher. When measuring the height of the surface of an object having a layer structure such as the color filter substrate 4, the light beam reflected by the uppermost layer and the light beam reflected by the underlying layer interfere with each other. Noise. In order to suppress this noise component within about 5%, the above-described condition of the polarization and the incident angle θ is required.
When the incident angle θ that satisfies this condition is 86 degrees, a change Δh in the surface height corresponding to one fringe of the interference fringe generated by the light reflected by the surface of the color filter and the reference light
Is given by the following equation (1) with respect to the wavelength λ of the laser light. If the wavelength λ of the laser light is 0.532 μm, Δh is 3.81 μm.

【0034】 Δh=λ/(2cosθ) (数1) 即ち、入射角θをと大きくすることにより、上記カラー
フィルタ基板4の干渉検出の信号に対する雑音を小さく
するだけではなく、入射角θが小さい場合に比べ、大き
な表面凹凸に対しても、位相検出を誤ることなく確実に
検出可能にする。
Δh = λ / (2 cos θ) (Equation 1) That is, by increasing the incident angle θ, not only the noise for the interference detection signal of the color filter substrate 4 is reduced, but also the incident angle θ is reduced. Compared to the case, even large surface irregularities can be reliably detected without erroneous phase detection.

【0035】例えば、入射角θが0度の場合には、1フ
リンジに相当する高さは、上記(数1)式より0.26
6μm程度となり、この値以上の段差の検出は困難にな
る。このように、入射角θを大きくすることにより、カ
ラーフィルタ基板4の層構造に伴う多重干渉の影響を受
けず高精度で、広い範囲の高さ変化を検出することが可
能となる。
For example, when the incident angle θ is 0 degree, the height corresponding to one fringe is 0.26 according to the above (Equation 1).
It is about 6 μm, and it is difficult to detect a step having a value larger than this value. As described above, by increasing the incident angle θ, it is possible to detect a wide range of height change with high accuracy without being affected by multiple interference caused by the layer structure of the color filter substrate 4.

【0036】このような照明がなされることによって、
反射した光束21′は対物レンズ30により、検出セン
サである1次元アレイセンサ32に、カラーフィルタ4
1、42、43の表面の像を結ぶ。図6はこのカラーフ
ィルタ41、42、43上の照明光と1次元アレイセン
サ32上の像との関係を示したものである。1次元アレ
イセンサ32には、絵素開口3201、3202、…
…、32Nが配列しており、該当する場所(照明光の領
域を点線200′で示している)の干渉光強度が検出さ
れる。この1次元アレイセンサ32の対応する開口のピ
ッチの関係は必要とするy方向の分解能(数μm程度の
分解能が要求される。)によって更にアレイセンサの絵
素ピッチを細かくすることもできる。即ち、1次元アレ
イセンサ32の各絵素開口ピッチを、カラーフィルタ開
口41、42、43の結像ピッチ以下で構成することに
よって各カラーフィルタの表面の高さを正確に検出する
ことができる。更に、カラーフィルタ開口41、42、
43の結像ピッチを、1次元アレイセンサ32の各絵素
開口ピッチのほぼ整数倍にすることによって、各カラー
フィルタの表面の高さを更に正確に検出することができ
る。カラーフィルタ41、42、43の表面と検出セン
サ32の各絵素の受光面が、このような共役な関係にな
っているため、検出センサ32上に参照光が重畳される
と、1次元アレイセンサ32の各絵素からカラーフィル
タ表面の高さの変化に対応した干渉の位相の変化として
の干渉縞強度変化を示す信号(分解能が10〜20nm
程度を有する。)が検出できる。
By performing such illumination,
The reflected light flux 21 ′ is transmitted by the objective lens 30 to the one-dimensional array sensor 32, which is a detection sensor, to the color filter 4.
Images of the surfaces 1, 42 and 43 are formed. FIG. 6 shows the relationship between the illumination light on the color filters 41, 42, and 43 and the image on the one-dimensional array sensor 32. The one-dimensional array sensor 32 has picture element openings 3201, 3202,.
, 32N are arranged, and the intensity of the interference light at the corresponding location (the area of the illumination light is indicated by a dotted line 200 ') is detected. Regarding the relationship between the pitches of the corresponding apertures of the one-dimensional array sensor 32, the pixel pitch of the array sensor can be further reduced by the required resolution in the y direction (resolution of about several μm is required). In other words, the height of the surface of each color filter can be accurately detected by configuring the pitch of each pixel opening of the one-dimensional array sensor 32 to be equal to or less than the imaging pitch of the color filter openings 41, 42, and 43. Further, color filter openings 41, 42,
By setting the imaging pitch of 43 to be approximately an integral multiple of the pitch of each pixel opening of the one-dimensional array sensor 32, the height of the surface of each color filter can be detected more accurately. Since the surfaces of the color filters 41, 42, and 43 and the light receiving surfaces of the picture elements of the detection sensor 32 have such a conjugate relationship, when the reference light is superimposed on the detection sensor 32, the one-dimensional array A signal indicating a change in interference fringe intensity as a change in interference phase corresponding to a change in the height of the color filter surface from each picture element of the sensor 32 (resolution is 10 to 20 nm)
Have a degree. ) Can be detected.

【0037】次に、1次元アレイセンサ32の各絵素か
ら出力される干渉強度変化を示す信号から各カラーフィ
ルタ41、42、43の表面の高さの変化を求める実施
例について説明する。図8は、可干渉光源10としてヘ
テロダイン検出を行うため互いに直交する2つの偏光の
間に一定の周波数差を与えた可干渉光源10’を用いる
実施形態を示している。即ち、レーザ光源(YAGSH
G(YAGレーザの第2高調波(波長532nm))、
He−Neレーザ(波長633nm)、アルゴンレーザ
あるいは半導体レーザ等の可干渉性のレーザを出射する
光源)101を出射したビームを偏光ビームスプリッタ
102で互いに直交する直線偏光ビーム、即ちP偏光の
210とS偏光の220に分離する。それぞれのビーム
は、駆動回路100から出力される互いにω異なる周波
数の信号によってAO変調器103及び104により互
いに周波数がω異なる振動の光211及び221に変調
される。両光はそれぞれミラー105と106を通過し
た後、偏光ビームスプリッタ107で同一光路を進む光
になる。このように互いの周波数が一定の差ωを有し、
かつ互いに直交する直線偏光(P偏光およびS偏光)の
光を用いて、ヘテロダイン検出を行うことによって、各
カラーフィルタの表面(各測定箇所)による高さの変化
を高速で、しかも高精度で測定することができる。
Next, an embodiment will be described in which a change in the height of the surface of each of the color filters 41, 42 and 43 is obtained from a signal indicating a change in the interference intensity output from each picture element of the one-dimensional array sensor 32. FIG. 8 shows an embodiment in which a coherent light source 10 ′ having a fixed frequency difference between two polarizations orthogonal to each other is used as the coherent light source 10 for heterodyne detection. That is, a laser light source (YAGSH
G (second harmonic of YAG laser (wavelength 532 nm)),
A beam emitted from a He-Ne laser (wavelength: 633 nm), a light source emitting a coherent laser such as an argon laser or a semiconductor laser) 101 is linearly polarized by a polarizing beam splitter 102 into mutually orthogonal linearly polarized beams, ie, P-polarized light 210. Separation into S-polarized light 220. Each of the beams is modulated by the AO modulators 103 and 104 into light beams 211 and 221 having vibrations having frequencies different from each other by signals output from the drive circuit 100 and having different frequencies from each other. After passing through the mirrors 105 and 106, both lights become light traveling on the same optical path by the polarization beam splitter 107. Thus, the frequencies have a constant difference ω,
By performing heterodyne detection using linearly polarized light (P-polarized light and S-polarized light) orthogonal to each other, the change in height due to the surface of each color filter (each measurement point) is measured at high speed and with high accuracy. can do.

【0038】このような構成からなる可干渉光源10’
ら得られた互いに直交し、周波数がωだけ異なる振動の
光は、図1に示すビーム成形光学系11に入射して、ス
リット状のビーム光束21に成形され、前記の説明と同
様の経路で1次元アレイセンサ32に到達することにな
る。図9は、この1次元アレイセンサ32で検出した信
号の処理を説明するための図である。1次元アレイセン
サ32には、カラーフィルタ基板4上の照射領域200
を結像し、かつ参照光と重畳され、その部分の高さを表
す干渉情報を含んでいる光束が各絵素によって受光され
ることになる。この受光された信号は、絵素毎に信号処
理部5の並列演算回路51に同時に転送される。従っ
て、1次元アレイセンサ32の各絵素からは、周波数ω
で正弦的に変化する信号として検出され、各絵素に共役
な(結像関係にある)測定点における高さの差Δhに応
じて対応するセンサの絵素間で周波数ωで変化する正弦
波的変化の位相の差Δφとして検出される。即ち、この
絵素間における位相の差Δφが、測定点の間の高さの差
Δhの情報を表わすことになる。この関係は、次に示す
(数2)式で表わすことができる。
The coherent light source 10 'having the above configuration
The light beams having vibrations that are orthogonal to each other and have different frequencies by ω are incident on the beam shaping optical system 11 shown in FIG. 1 and are shaped into a slit-like beam light beam 21 by the same path as described above. It will reach the one-dimensional array sensor 32. FIG. 9 is a diagram for explaining processing of a signal detected by the one-dimensional array sensor 32. The one-dimensional array sensor 32 includes an irradiation area 200 on the color filter substrate 4.
Is formed, and a light beam which is superimposed on the reference light and includes interference information indicating the height of the portion is received by each picture element. The received signals are simultaneously transferred to the parallel operation circuit 51 of the signal processing unit 5 for each picture element. Therefore, from each picture element of the one-dimensional array sensor 32, the frequency ω
And a sine wave that varies at a frequency ω between the picture elements of the corresponding sensors according to the height difference Δh at the measurement point conjugate to each picture element (in an imaging relationship). It is detected as the phase difference Δφ of the target change. That is, the phase difference Δφ between the picture elements represents information on the height difference Δh between the measurement points. This relationship can be expressed by the following (Equation 2).

【0039】 Δh=Δφλ/(4πcos(θ)) (数2) 上記(数2)式で、λは可干渉光束の波長、θは可干渉
光束が測定点を照射する入射角度である。このように1
次元アレイセンサ32の各絵素で正弦波的に変化してい
る信号の位相を、並列演算回路51において求めれば、
高さが求まるので、この位相を1次元アレイセンサ32
の全絵素について並列に演算できれば、非常に高速に1
次元アレイセンサに結像している測定点の表面の高さを
求めることができる。並列演算回路51は、各絵素で周
波数ωで変化している信号の位相φを検出するユニット
が全絵素の数だけ並列に置かれている。この各ユニット
の位相検出回路は、レーザ測長器等のヘテロダイン検出
で用いられるいる回路と同様な機能を有する。即ち、被
測定反射光と参照光とが干渉することにより検出される
周波数ωの正弦波信号(位相は各絵素毎に異なる。)
と、駆動回路100によりAO変調器103および10
4を駆動している差周波数ωの駆動正弦波信号の位相検
波を行う。並列演算回路51には、このような位相検波
器が1次元アレイセンサの絵素数だけある。そこで、信
号処理部5における並列演算回路51は、1次元アレイ
センサ32の各絵素から高速で転送される正弦的に変動
する信号の位相を各絵素毎に並列(同時)に求め、可干
渉光源10’の駆動回路100から得られるデータ採取
タイミング信号1000に応じて各絵素の位相情報を並
列に高さ演算回路52に送る。
Δh = Δφλ / (4πcos (θ)) (Equation 2) In the above (Equation 2), λ is the wavelength of the coherent light beam, and θ is the incident angle at which the coherent light beam irradiates the measurement point. Like this one
If the phase of the signal that changes sinusoidally in each picture element of the two-dimensional array sensor 32 is obtained by the parallel operation circuit 51,
Since the height is obtained, this phase is converted to the one-dimensional array sensor 32.
Is very fast if it can operate on all picture elements in parallel.
The height of the surface of the measurement point imaged on the two-dimensional array sensor can be determined. In the parallel operation circuit 51, units for detecting the phase φ of a signal changing at the frequency ω in each picture element are arranged in parallel by the number of all picture elements. The phase detection circuit of each unit has the same function as a circuit used for heterodyne detection such as a laser length measuring device. That is, a sinusoidal signal of frequency ω detected by interference between the reflected light to be measured and the reference light (the phase differs for each picture element).
And AO modulators 103 and 10 by drive circuit 100.
The phase detection of the driving sine wave signal of the difference frequency ω driving the driving signal No. 4 is performed. The parallel operation circuit 51 has such phase detectors as many as the number of picture elements of the one-dimensional array sensor. Therefore, the parallel operation circuit 51 in the signal processing unit 5 obtains the phase of a sinusoidally fluctuating signal transferred at high speed from each picture element of the one-dimensional array sensor 32 for each picture element in parallel (simultaneously). The phase information of each picture element is sent to the height calculation circuit 52 in parallel according to the data sampling timing signal 1000 obtained from the drive circuit 100 of the interference light source 10 ′.

【0040】高さ演算回路52では、カラーフィルタ基
板4の傾き等も含めて、検出光学系20’、30、3
1、32等が持っている波面収差(球面、コマ、非点収
差等の収差)により発生する測定誤差(測定オフセッ
ト)の補正演算を行う。即ち、平面度の高い基準サンプ
ルを予め上記と同様に計測し、メモリ部53に記憶保存
しておく。メモリ部53に保存されたこの計測値を任意
のカラーフィルタ基板4の計測結果に対する高さ演算回
路52における補正値として用いることにより、高さ演
算回路52は、各カラーフィルタ41、42、43やブ
ラックマトリックス44の表面の高さ形状を正確に演算
することができる。また、カラーフィルタの製作工程の
途中で、RGBのフィルタの一部、例えばRGが形成さ
れている段階で計測している場合にはBに相当する部分
はガラス面が表にでているため、周期的に表に出ている
このガラス面の高さを基準にRとGの膜厚が、並列演算
回路51から得られる各絵素の位相情報を基に高さ演算
回路52で演算される。この高さ演算には、xyステー
ジ6の走行情報やxyステージ6上に載置されるカラー
フィルタ基板4上におけるブラックマトリックスの位置
および各カラーフィルタ41、42、43の位置情報
と、1次元アレイセンサ32における各絵素との相対的
な位置情報とが必要となる。xyステージ6の走行情報
については、xyステージ6を制御する全体制御部73
から取得されてバス506等介して信号処理部5に入力
される。xyステージ6上に載置されるカラーフィルタ
基板4上におけるブラックマトリックスの位置および各
カラーフィルタ41、42、43の位置情報について
は、カラーフィルタ基板4の設計情報につき、CADシ
ステムや製造ラインを管理している管理システムから、
記録媒体(図示せず)や通信回線74等の入力手段によ
り信号処理部5に入力される。これにより、高さ演算回
路52は、1次元アレイセンサ32における各絵素が計
測しているカラーフィルタ基板4上の測定点のxy位置
座標を求めることができる。
In the height calculation circuit 52, the detection optical systems 20 ', 30, 3 and 3, including the inclination of the color filter substrate 4, are also included.
Correction calculation of a measurement error (measurement offset) caused by wavefront aberrations (aberrations such as spherical surface, coma, astigmatism, etc.) of 1, 32, etc. is performed. That is, a reference sample having a high flatness is measured in advance in the same manner as described above, and stored in the memory unit 53. By using this measurement value stored in the memory unit 53 as a correction value in the height calculation circuit 52 for the measurement result of an arbitrary color filter substrate 4, the height calculation circuit 52 allows each of the color filters 41, 42, 43 and The height shape of the surface of the black matrix 44 can be accurately calculated. Also, during the process of manufacturing the color filter, a part of the RGB filter, for example, when the measurement is performed at the stage when the RG is formed, the glass surface is exposed on the surface corresponding to B, The film thicknesses of R and G are calculated by the height calculation circuit 52 based on the phase information of each picture element obtained from the parallel calculation circuit 51 based on the height of the glass surface periodically appearing on the table. . The height calculation includes the travel information of the xy stage 6, the position of the black matrix on the color filter substrate 4 mounted on the xy stage 6, and the position information of each of the color filters 41, 42, and 43, and the one-dimensional array. Information on the relative position of the sensor 32 to each picture element is required. Regarding the travel information of the xy stage 6, the overall control unit 73 that controls the xy stage 6
And input to the signal processing unit 5 via the bus 506 or the like. Regarding the position of the black matrix on the color filter substrate 4 mounted on the xy stage 6 and the position information of each of the color filters 41, 42, 43, the CAD system and the manufacturing line are managed for the design information of the color filter substrate 4. From the management system
The signal is input to the signal processing unit 5 by input means such as a recording medium (not shown) or a communication line 74. Thus, the height calculation circuit 52 can obtain the xy position coordinates of the measurement point on the color filter substrate 4 where each picture element in the one-dimensional array sensor 32 is measuring.

【0041】特に、高さ演算回路52において、xyス
テージ6に備えられた測長器または変位計から測定され
るxyステージ6の走行情報を基に計測されるカラーフ
ィルタ基板4の移動量が所望の移動量になる毎に、各カ
ラーフィルタ41、42、43やブラックマトリックス
44の表面の高さを算出(検出)することによって、各
カラーフィルタ開口内やブラックマトリックス44の表
面の高さを正確に求めることができる。特に、上記所望
の移動量としては、1次元アレイセンサ32における各
絵素の開口幅に概ね等しくすることが望ましい。
In particular, in the height calculation circuit 52, the amount of movement of the color filter substrate 4 measured based on travel information of the xy stage 6 measured from a length measuring device or a displacement meter provided on the xy stage 6 is desired. By calculating (detecting) the height of the surface of each of the color filters 41, 42, 43 and the black matrix 44 each time the amount of movement becomes, the height of the inside of each color filter opening and the surface of the black matrix 44 can be accurately determined. Can be sought. In particular, it is desirable that the desired movement amount is approximately equal to the opening width of each picture element in the one-dimensional array sensor 32.

【0042】このように、予め高さ演算に必要なデータ
および判定するために必要なデータ(判定基準等)が、
全体制御部73やシステムや通信回線等から入力手段5
06を用いて信号処理部5に入力され、必要に応じてメ
モリ部53に記憶される。また、各種の状態からなるカ
ラーフィルタ基板に対する判定基準の情報も入力手段5
06を用いて入力してメモリ部53に記憶させておく必
要がある。また、本検査装置1に投入されるカラーフィ
ルタ基板4そのものの情報(製造プロセス情報も含め
て)も製造ラインを管理している管理システムからネッ
トワーク74または中央コントローラ部73からネット
ワーク74を介して入力される。また、カラーフィルタ
基板4に付けられた製品コード等を読み取り装置(図示
せず)によって読み取って信号処理部5に入力させてメ
モリ部53に記憶させることが可能となる。以上説明し
たように、1次元センサ32の各絵素に対応したカラー
フィルタ基板4上の測定点の高さ情報あるいは厚さ情報
は、xyステージ6を制御する全体制御部73からバス
506を介して入力されているxyステージ6の位置座
標とペアにしてメモリ部53に記録される。特に、一枚
の基板においても、ブラックマトリックス44、および
各カラーフィルタ41、42、43の厚さは、ばらつく
ので、ブラックマトリックス44、および各カラーフィ
ルタ41、42、43の高さ情報あるいは厚さ情報につ
いて、少なくとも、中央部と周辺部とにおいて計測して
メモリ部53に記憶させる必要がある。判定部54は、
メモリ部53に記録されたカラーフィルタ基板4上の測
定点の高さ情報あるいは厚さ情報が、ネットワーク74
から予め入力されてメモリ部53に記憶されているサン
プル番号に対応する判定条件情報に基づき、正常値の範
囲か否かを判定し、その判定結果を、一旦記憶する。
As described above, the data necessary for the height calculation and the data (judgment criterion, etc.) necessary for the judgment are determined in advance.
Input means 5 from the overall control unit 73, the system, the communication line, etc.
The data is input to the signal processing unit 5 using the data 06, and is stored in the memory unit 53 as necessary. In addition, information of a judgment criterion for the color filter substrate in various states is also input to the input unit 5.
It is necessary to input the information using the address 06 and store it in the memory unit 53. Further, information of the color filter substrate 4 itself (including manufacturing process information) input to the inspection apparatus 1 is also input from the management system managing the manufacturing line via the network 74 or from the central controller 73 via the network 74. Is done. Further, a product code or the like attached to the color filter substrate 4 can be read by a reading device (not shown), input to the signal processing unit 5, and stored in the memory unit 53. As described above, the height information or the thickness information of the measurement points on the color filter substrate 4 corresponding to each picture element of the one-dimensional sensor 32 is transmitted from the overall control unit 73 that controls the xy stage 6 via the bus 506. The position coordinates of the xy stage 6 are input to the memory unit 53 as a pair. In particular, even in a single substrate, the thickness of the black matrix 44 and each of the color filters 41, 42, and 43 varies, so the height information or thickness of the black matrix 44 and each of the color filters 41, 42, and 43 are varied. It is necessary to measure the information at least in the central part and the peripheral part and store it in the memory unit 53. The determining unit 54
The height information or the thickness information of the measurement points on the color filter substrate 4 recorded in the memory 53 is transmitted to the network 74.
Is determined in advance based on the determination condition information corresponding to the sample number input in advance and stored in the memory unit 53, and the determination result is temporarily stored.

【0043】このようにして1枚のカラーフィルタ基板
4の全面をxyステージ6のスキャンとステップ送りで
計測完了すれば、判定部54に一時記憶されたサンプル
番号に対応した検査結果を編集部55において編集し、
この編集結果をネットワーク72を介して製造管理シス
テム等へ出力したり、またはモニタやプリンタや記録媒
体等の出力ツール71に出力する。このように、判定部
54において、予め入力された表面高さ変化の基準情報
(判定条件情報)に基づきメモリ部53から得られる被
測定物の表面高さ検出結果を評価し、この評価結果であ
る基準情報(判定条件情報)からのずれの程度を編集部
54においてブラックマトリックス44、および各カラ
ーフィルタ41、42、43等を形成する過程も含めて
カラーフィルタ基板4毎に編集し、信号処理部5に接続
された記憶装置(図示せず)に記憶して保存したり、あ
るいは表示装置(図示せず)に表示することができる。
このようなデータの添付は特にカラーフィルタ基板の場
合に効果が大きい。それは従来このようなデータが添付
されていなかったため、多くのプロセスを経て、最終点
等検査の段階で膜厚不良による表示むらが発見されてい
たからである。
When the measurement of the entire surface of one color filter substrate 4 is completed by the scanning of the xy stage 6 and the step feed, the inspection result corresponding to the sample number temporarily stored in the determination unit 54 is edited by the editing unit 55. Edited in
The editing result is output to a manufacturing management system or the like via the network 72 or to an output tool 71 such as a monitor, a printer, or a recording medium. As described above, the determination unit 54 evaluates the surface height detection result of the measured object obtained from the memory unit 53 based on the reference information (determination condition information) of the surface height change input in advance, and based on the evaluation result. The degree of deviation from certain reference information (judgment condition information) is edited by the editing unit 54 for each color filter substrate 4 including the process of forming the black matrix 44 and the color filters 41, 42, 43, etc., and signal processing is performed. It can be stored and stored in a storage device (not shown) connected to the unit 5, or can be displayed on a display device (not shown).
Such attachment of data is particularly effective for a color filter substrate. This is because such data has not been attached so far, and display unevenness due to a film thickness defect has been found at the stage of inspection such as a final point through many processes.

【0044】710は、出力ツール71から出力された
記録媒体であり、例えば印字された紙、FD(フロッピ
ディスク)、MO(磁気光記録媒体)等である。なお、
カラーフィルタ基板4の全面に亘る検査結果は、基板上
の全RGBの高さ情報である必要は無い。例えば、RG
Bの存在する領域に20×20の碁盤目を当てはめ、そ
の上にある場所のデータでも良い。このサンプル点の数
は計測結果の場所による変化の程度により適当に選択さ
れる。
Reference numeral 710 denotes a recording medium output from the output tool 71, for example, printed paper, FD (floppy disk), MO (magnetic optical recording medium), or the like. In addition,
The inspection result over the entire surface of the color filter substrate 4 does not need to be the height information of all RGB on the substrate. For example, RG
A 20 × 20 grid may be applied to the area where B exists, and data at a location above it may be used. The number of the sample points is appropriately selected depending on the degree of change of the measurement result depending on the location.

【0045】また、カラーフィルタ基板4上の成膜表面
高さあるいは膜厚について、基板全面に亘り複数の箇所
で計測した結果を出力して記録した記録媒体710を、
図10(a)に示すように各基板毎に対応させて添付し
てもよい。このようにすれば、この基板を用いるユーザ
は、例えばこの基板がカラーフィルタ基板4A、4B、
4C、……4X、4Yであれば、この添付されたデータ
710A、710B、710C、……710X、710
Yから最終的に組みあがる液晶表示パネルの色むらがど
のようになるか予測することが可能になる。従ってこの
添付データが付いたカラーフィルタ基板を使うことによ
り、歩留まりの向上や、品質の向上あるいは品質の管理
を的確に行うことを可能にする。要するに、カラーフィ
ルタ基板毎に記録媒体710を添付する必要はなく、例
えば製造ラインを管理している製造管理システムにおい
て、各製造工程毎のカラーフィルタ基板におけるブラッ
クマトリックス44、各カラーフィルタ41、42、4
3についてばらつきも含めて膜厚の計測結果を把握する
ことができればよい。
The recording medium 710 on which the result of measuring the film surface height or film thickness on the color filter substrate 4 at a plurality of locations over the entire surface of the substrate and outputting the result is recorded.
As shown in FIG. 10 (a), it may be attached so as to correspond to each substrate. In this way, the user who uses this substrate can, for example, use this substrate as the color filter substrates 4A, 4B,
4C,... 4X, 4Y, the attached data 710A, 710B, 710C,.
From Y, it is possible to predict what the color unevenness of the liquid crystal display panel finally assembled will be. Therefore, by using the color filter substrate with the attached data, it is possible to improve the yield, improve the quality, or accurately manage the quality. In short, it is not necessary to attach the recording medium 710 to each color filter substrate. 4
It suffices if the measurement result of the film thickness of the sample No. 3 including the variation can be grasped.

【0046】また、添付データは、カラーフィルタ基板
4の各基板毎に付けることは、必ずしも必要でない場合
がある。即ち、カラーフィルム基板の製造が非常に安定
に行われている場合には、多数の基板がほぼ同じ膜厚で
製作されることになる。このような場合には、基板製作
をまとめて同一条件で行うロット毎に1枚の基板、ある
いは安全を見て複数の基板を検査し、その結果データ7
10、710’を図8(b)に示すようにロット毎に添
付すればよいことになる。このように、計測結果が例え
ばロット単位で安定して得られ、しかもロット内ではど
のカラーフィルム基板もほぼ同じ計測結果が得られる場
合には、ロット単位内における複数のカラーフィルム基
板とこれら複数のカラーフィルム基板を代表するデータ
を複数のカラーフィルム基板に対応して実効的に添付す
ればよい。図16は、図10(a)の710A及び図1
0(b)の710の添付データ内容を示すフォーマット
の一例である。カラーフィルタ品種CF5511の製造
番号9808115の検査結果(高さあるいは膜厚)が
示されている。本例では、基板上の縦横それぞれ5行5
列計25ヶ所の検査結果データ(高さあるいは膜厚のデ
ータ(単位nm))が記録されている。このデータ数は
必要に応じて更に多くすることも可能である。このよう
なデータが添付され、かつ基板上または基板収納箱に製
造番号が記載されているため、製品基板入手後に新たな
検査を行うことなく、本データを元に表示むら等につい
ての品質管理を確実に行うことができる。
It is not always necessary to attach the attached data to each of the color filter substrates 4. That is, when the production of the color film substrate is performed very stably, many substrates are produced with substantially the same film thickness. In such a case, one board or a plurality of boards are inspected for safety in a lot in which the board production is collectively performed under the same conditions.
10, 710 'may be attached for each lot as shown in FIG. As described above, when the measurement result is stably obtained in, for example, a lot unit, and when almost the same measurement result is obtained for all the color film substrates in the lot, the plurality of color film substrates in the lot unit and the plurality of Data representative of a color film substrate may be effectively attached to a plurality of color film substrates. FIG. 16 is a cross-sectional view of 710A of FIG.
It is an example of a format indicating the attached data content of 710 of 0 (b). The inspection result (height or film thickness) of the serial number 9808115 of the color filter type CF5511 is shown. In this example, 5 rows and 5 rows each on the substrate
Inspection result data (height or film thickness data (unit: nm)) at a total of 25 locations are recorded. This number of data can be further increased if necessary. Since such data is attached and the serial number is written on the board or the board storage box, quality control for display unevenness etc. is performed based on this data without performing a new inspection after obtaining the product board. It can be done reliably.

【0047】なお、以上の実施の形態においては、カラ
ーフィルタ基板に適用する場合について説明したが、成
膜された膜厚の計測にも適用することができる。即ち、
基板上に部分的に形成されている1ないし複数の種類の
成膜についてその膜表面の高さもしくは膜厚を基板全面
に亘り複数箇所上記の方法で計測し得られたデータをそ
の基板に添付することにより、どのような成膜基板にも
本発明の成膜の膜厚高さむらに伴う各種性能予測の効果
を期待することができる。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a color filter substrate has been described. However, the present invention can also be applied to measurement of a formed film thickness. That is,
The data obtained by measuring the height or film thickness of one or more types of film partially formed on the substrate over the entire surface of the substrate by the above method at a plurality of locations is attached to the substrate. By doing so, it is possible to expect the effect of various performance predictions associated with the film thickness unevenness of the film formation of the present invention on any film formation substrate.

【0048】図11は、本発明に係る液晶表示装置に用
いられるカラーフィルタ基板4の表面の凹凸変化、即ち
表面の高さを計測し、検査する装置1の第2の実施例を
示す概略構成図である。図1に示す第1の実施例と同一
番号が付されたものは同一のものを表す。この第2の実
施例において、第1の実施例と相違する点は、基本的に
中央に観察光学系を設けたことにある。80は観察光学
系の対物レンズである。この観察光学系の光軸は、可干
渉光源10から出射し、照明光学手段により入射角86
度S偏光で被測定物であるカラーフィルタ表面を照射し
ているその照射位置のほぼ中心を通る。即ち高さ検出し
ている場所を、この観察光学系でモニタできるように構
成されている。81は観察に用いる光源であり、通常ハ
ロゲンランプが用いられる。ビームスプリッタ83で反
射した照明光は、観察位置を照明し、その反射光はビー
ムスプリッタ83を通りテレビモニタ8で観察点の像を
検出する。また82は、この観察点の光軸方向の位置を
検出するずれ検出手段である。即ち被測定物である基板
が、上下方向に大きくずれていると86度の入射角で照
明する光の位置がx方向にずれるため、このずれをずれ
検出手段82で検出しこの結果を、信号処理部5を介し
て全体制御部73に送信し、全体制御部73はこのずれ
検出結果に基いてxyステージ6内のzステージの上下
方向を制御する。基板ステージ高さ検出は、ずれ検出手
段82を用いて粗検出し、精密な高さ検出については前
述の1次元センサ32を用いればより正確に行うことが
できる。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a second embodiment of an apparatus 1 for measuring and inspecting the change in the unevenness of the surface of the color filter substrate 4 used in the liquid crystal display device according to the present invention, that is, the surface height. FIG. Components denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment shown in FIG. 1 represent the same components. The second embodiment differs from the first embodiment in that an observation optical system is basically provided at the center. Reference numeral 80 denotes an objective lens of the observation optical system. The optical axis of the observation optical system is emitted from the coherent light source 10 and is incident at an angle of 86
The light passes through the center of the irradiation position where the surface of the color filter as the object to be measured is irradiated with the S-polarized light. That is, the position where the height is detected can be monitored by this observation optical system. A light source 81 is used for observation, and a halogen lamp is usually used. The illumination light reflected by the beam splitter 83 illuminates the observation position, and the reflected light passes through the beam splitter 83 and detects an image of the observation point on the television monitor 8. Numeral 82 denotes a displacement detecting means for detecting the position of the observation point in the optical axis direction. That is, if the substrate to be measured is largely displaced in the vertical direction, the position of the light to be illuminated at the incident angle of 86 degrees is displaced in the x direction. The result is transmitted to the overall control unit 73 via the processing unit 5, and the overall control unit 73 controls the vertical direction of the z stage in the xy stage 6 based on the shift detection result. The substrate stage height can be roughly detected by using the displacement detecting means 82, and the precise height can be detected more accurately by using the one-dimensional sensor 32 described above.

【0049】カラーフィルタの表面高さ検出では、RG
Bの相対的な高さを求める。この場合にはH方向の高さ
の変化を同時に求め、この同時に得られたデータが重要
になる。これに対して2次元的な広がり全体の高さ変化
が重要な検査対象に対しては、ステージ6の精度を十分
高くし、あるいはステージ6の上下移動量を正確に計測
可能な手段を具備しておく必要がある。この上下移動量
と前述の干渉計測により得られたデータから2次元的な
高さ分布の計測が実現可能になる。この際H方向と直交
する方向に対応するセンサ上の方向に図6の3201、
3202に示されるように、絵素のx方向の開口幅を必
要な分解能程度の幅にしておく。即ちx方向の幅を限定
しておくことにより、並列演算回路51および高さ演算
回路52によりステージ6のx方向の移動と高さ検出の
タイミングをx方向の検出分解能に合わせて、順次検出
していけば、2次元的な高さ分布を正確に求めることが
できる。
In detecting the surface height of the color filter, RG
Find the relative height of B. In this case, the change in the height in the H direction is simultaneously obtained, and the data obtained at the same time becomes important. On the other hand, for an inspection object in which a change in height of the entire two-dimensional spread is important, the accuracy of the stage 6 is sufficiently increased, or a means for accurately measuring the amount of vertical movement of the stage 6 is provided. Need to be kept. From this vertical movement amount and the data obtained by the above-described interference measurement, a two-dimensional height distribution measurement can be realized. At this time, the direction on the sensor corresponding to the direction orthogonal to the H direction is indicated by 3201 in FIG.
As shown by 3202, the opening width of the picture element in the x direction is set to a width of about required resolution. That is, by limiting the width in the x direction, the parallel operation circuit 51 and the height operation circuit 52 sequentially detect the timing of the movement of the stage 6 in the x direction and the timing of height detection in accordance with the detection resolution in the x direction. If this is done, a two-dimensional height distribution can be accurately obtained.

【0050】次に、カラーフィルタのRGBの表面高さ
を検出する具体的な方法について説明する。カラーフィ
ルタ基板4上には、図12に示すようにカラーフィルタ
部400の周囲にアライメントマーク4081〜408
4が描画されている。カラーフィルタ基板6を図11に
示すステージ6に搭載した後、予め全体制御部73に入
力されて記憶されているアライメントマーク位置の基板
設計データを用いて、アライメントマーク4081〜4
084が観察光学系の視野中心に来るようステージ6を
駆動制御する。観察光学系のアライメントマーク画像の
位置検出結果とステージの測長データを元に基板上のア
ライメントマーク位置を正確に求める。2個以上のアラ
イメントマーク位置を検出すれば、基板の回転を含めた
正確な位置がわかる。このようにして基板の正確な位置
がわかるので、RGBの各開口の正確な位置を検出する
ためのステージ位置が信号処理部5内で演算される。検
査すべきRGBの開口の位置がレーザ照射位置、即ち観
察光学系の光軸に来るように上記の演算された結果に基
づきステージ6を駆動し、所望の位置にステージ6が来
た瞬間の干渉縞情報を信号処理部5が取り込む。このよ
うにして基板上の任意の位置のRGBを検出することが
できるので、図12に示すようにステージ6を駆動し、
矢印のように連続的に検出してゆけば、基板の全面に亘
って複数箇所のRGBの高さ変化を検出することが可能
になる。このようにして高さあるいは膜厚を測定した結
果を図10に示した基板毎のデータとして出力し、この
カラーフィルタ基板4に添付すれば、付加価値の高いカ
ラーフィルタ基板4となる。このように、装置1からカ
ラーフィルタ基板4に対応させた形態で高さあるいは膜
厚を測定した結果が取得できればよく、そして製造ライ
ンを管理している製造管理システムに提供することがで
きればよい。
Next, a specific method for detecting the RGB surface height of the color filter will be described. On the color filter substrate 4, as shown in FIG.
4 is drawn. After mounting the color filter substrate 6 on the stage 6 shown in FIG. 11, the alignment marks 4081-4 are used by using the substrate design data of the alignment mark positions previously input and stored in the overall controller 73.
The drive of the stage 6 is controlled so that 084 comes to the center of the visual field of the observation optical system. The position of the alignment mark on the substrate is accurately determined based on the position detection result of the alignment mark image of the observation optical system and the length measurement data of the stage. If two or more alignment mark positions are detected, an accurate position including the rotation of the substrate can be determined. Since the exact position of the substrate is known in this manner, the stage position for detecting the exact position of each of the RGB openings is calculated in the signal processing unit 5. The stage 6 is driven based on the above calculated result so that the position of the RGB opening to be inspected is located at the laser irradiation position, that is, the optical axis of the observation optical system. The signal processing unit 5 captures the stripe information. In this way, RGB at an arbitrary position on the substrate can be detected, so that the stage 6 is driven as shown in FIG.
If the detection is continuously performed as indicated by an arrow, it is possible to detect a change in RGB height at a plurality of locations over the entire surface of the substrate. The result of measuring the height or the film thickness in this manner is output as data for each substrate shown in FIG. As described above, it is only necessary that the result of measuring the height or the film thickness in the form corresponding to the color filter substrate 4 can be obtained from the device 1 and that the result can be provided to the production management system that manages the production line.

【0051】次に、本発明に係るカラーフィルタの製造
方法の一実施例について図13を用いて説明する。検査
装置1において上記検査方法を用いてガラス基板40上
のブラックマトリックス44、各カラーフィルタ41、
42、43、保護膜45の高さあるいは膜厚を計測し、
この結果をカラーフィルタ製造工程91、92、93、
94、95にフィードバックするものである。まずガラ
ス基板40上に形成するブラックマトリックス(BM)
44は種々の方法で作られる。BMの製造方法によって
はこの膜厚を測るのことが必要である。図13に示した
製造工程の場合には図14に示すように、塗布装置を用
いてガラス基板40上にBM膜を塗布し、BMのパター
ンを露光装置により露光する。露光したBMのパターン
を現像処理すれば、基板上にBMパターンが形成され
る。このBM形成後、検査装置1にこの基板を搭載し、
検査する。検査結果が正常であれば元の製造ラインに戻
し、次のR膜形成工程92に移る。検査結果が異常であ
れば、BM形成工程91にフィードバックし、例えば膜
厚を変えたり、膜厚むらが発生しないようにする。また
BMの膜厚が基準値を超えている場合には、その基板は
不良品になるため、この基板を再生あるいは破棄する。
R形成工程92に流れて来た基板は、上記に説明した図
14に示す方法でR膜41が形成される。R形成工程9
2が終了すると、検査装置1に搭載され、R膜41の厚
さが検査される。このように順次カラーフィルタのRG
Bの膜41、42、43が形成され、その膜厚が求めら
れ、各工程92、93、94にフィードバックされてゆ
く。
Next, an embodiment of a method for manufacturing a color filter according to the present invention will be described with reference to FIG. In the inspection apparatus 1, the black matrix 44 on the glass substrate 40, the respective color filters 41,
42, 43, the height or thickness of the protective film 45 is measured,
This result is referred to as color filter manufacturing steps 91, 92, 93,
94 and 95. First, a black matrix (BM) formed on the glass substrate 40
44 can be made in various ways. It is necessary to measure this film thickness depending on the BM manufacturing method. In the case of the manufacturing process shown in FIG. 13, as shown in FIG. 14, a BM film is applied on the glass substrate 40 using an application device, and the BM pattern is exposed by an exposure device. If the exposed BM pattern is developed, a BM pattern is formed on the substrate. After the formation of the BM, the substrate is mounted on the inspection device 1,
inspect. If the inspection result is normal, the process returns to the original production line, and the process proceeds to the next R film forming step 92. If the inspection result is abnormal, the result is fed back to the BM forming step 91 so that, for example, the film thickness is changed or the film thickness unevenness does not occur. If the film thickness of the BM exceeds the reference value, the substrate becomes defective, and the substrate is recycled or discarded.
The R film 41 is formed on the substrate that has flowed to the R forming step 92 by the method shown in FIG. 14 described above. R forming step 9
When Step 2 is completed, it is mounted on the inspection apparatus 1 and the thickness of the R film 41 is inspected. In this manner, the color filters RG
The B films 41, 42, and 43 are formed, the film thicknesses thereof are obtained, and the results are fed back to the respective steps 92, 93, and 94.

【0052】図9に示す高さ演算回路52におけるB膜
42形成までの膜厚測定では、ガラス基板40の表面が
残って露出しているため図15(a)に示すようにこの
ガラス部の複数箇所からガラス基板ベース高さhbを求
め、このベース高さからの出っ張り高さからRの膜厚h
R、及びGの膜厚hGを求める。なお、図15でベース部
の高さhbが傾いているのはステージ6上の基板表面の
僅かな傾きを表している。他方B膜42の膜厚を検査す
る段階では、基板全面にRGBの膜が形成されてしまっ
ている。このため、高さ演算回路52においてB膜43
の膜厚の絶対値を求める場合には、既に上記の方法で計
測されているR膜41とG膜42の位置と膜厚データh
R、hGと今回計測された図15(b)に示すRGBの表
面高さ計測結果データとを用いて計測対象のB膜43の
膜厚を求める。
In the film thickness measurement up to the formation of the B film 42 in the height calculation circuit 52 shown in FIG. 9, since the surface of the glass substrate 40 remains and is exposed, as shown in FIG. The height h b of the glass substrate base is determined from a plurality of locations, and the thickness h of R is calculated from the height of the protrusion from the base height.
The thickness h G of R and G is determined. In FIG. 15, the inclination of the height h b of the base portion indicates a slight inclination of the substrate surface on the stage 6. On the other hand, at the stage of inspecting the thickness of the B film 42, an RGB film has been formed on the entire surface of the substrate. Therefore, in the height calculation circuit 52, the B film 43
When the absolute value of the film thickness is obtained, the positions of the R film 41 and the G film 42 and the film thickness data h already measured by the above method are used.
R, determining the thickness of the B layer 43 of the measurement object by using the RGB surface height measurement result data shown in FIG. 15 which is measured this time and h G (b).

【0053】RGBの膜厚検査の場合、特に液晶表示装
置の色表示むらに効いてくるギャップむらを決めるのは
互いに隣接するRGBの膜厚のバラツキである。このた
め特にB形成工程後のRGB表面高さ相対差検査が重要
である。この検査だけ行う場合には、図9の判定部54
においてメモリ部53に記憶された計測データに基い
て、図15(b)に示すRGBの表面高さ変化のみを、
即ち例えばRとGの差ΔhRG、RとBの差ΔhRBを、中
央部と周辺部とのばらつきも含めて検査すればよい。R
GBが上記の工程91、92、93で形成されれば、そ
の表面にOC膜形成工程95において保護膜(OC膜)
45を形成する。この膜は透明であるが上述の本発明の
方式を用いて表面の高さを検査装置1を用いて計測でき
る。OC膜45はその材質や膜形成工程によって表面形
状が完全にRGBの表面形状に倣う場合から完全に平坦
になる場合まであり得る。いずれにしても前記の説明の
ようにギャップむらに伴う色むらに大きく関係するた
め、この表面の高さを計測し、必要に応じてOC膜形成
プロセス95にフィードバックする。
In the inspection of the RGB film thickness, the gap unevenness particularly effective for the color display unevenness of the liquid crystal display device is determined by the unevenness of the adjacent RGB film thickness. For this reason, it is particularly important to inspect the relative difference between the RGB surface heights after the B forming step. When only this inspection is performed, the determination unit 54 shown in FIG.
In FIG. 15, based on the measurement data stored in the memory unit 53, only the change in the RGB surface height shown in FIG.
That is, for example, the difference Δh RG between R and G and the difference Δh RB between R and B may be inspected including the variation between the central portion and the peripheral portion. R
If GB is formed in the above steps 91, 92 and 93, a protective film (OC film) is formed on the surface thereof in an OC film forming step 95.
45 is formed. Although this film is transparent, the height of the surface can be measured using the inspection apparatus 1 using the method of the present invention described above. Depending on the material and the film forming process, the OC film 45 may have a surface shape completely following the surface shape of RGB or a completely flat surface. In any case, as described above, it is largely related to the color unevenness caused by the gap unevenness. Therefore, the height of this surface is measured and fed back to the OC film forming process 95 as needed.

【0054】以上、図13、図14及び図15を用いて
カラーフィルタの製造方法を説明したが、この製造方法
の途中の検査で不良が分かった場合には、上記の様にプ
ロセスにフィードバックし以後の生産で不良が発生しな
いように即座に対応することにより不良品の作り込みを
最小限にとどめることが可能となる。またいずれかの工
程で不良が分かった基板については図13に示すように
基板表面膜剥離装置96によりそれまでに形成してきた
基板上の膜を総て剥離してしまう。剥離されたガラス基
板40は洗浄後再び用いられ、BM形成工程91に流さ
れる。以上説明した実施の形態では、カラーフィルタ基
板4に対して適用する場合について説明したが、比較的
光に対して透明な膜を表面に部分的に有する被測定物に
も適用することができる。即ち、この被測定物上の光に
対して透明な膜の高さや膜厚を部分的に計測して検査す
ることができる。この場合、1種もしくは複数の異なる
種類の透明な膜が異なる場所に形成された被測定物(成
膜基板)の膜の高さもしくは膜厚が、被測定物の全面あ
るいは所望の範囲で求まるので、この計測データを紙に
記載したり、所望のメモリ媒体に記録し、この記録され
たデータをこの被測定物(基板)に対応して実効的に添
付することによって、各被測定物に対応させた膜の高さ
もしくは膜厚の管理をすることができる。
The method of manufacturing a color filter has been described above with reference to FIGS. 13, 14 and 15. If a defect is found during an inspection in the course of the manufacturing method, feedback is given to the process as described above. It is possible to minimize the production of defective products by responding immediately so as not to cause defects in subsequent production. Further, as for the substrate for which a defect is found in any of the steps, as shown in FIG. 13, the film on the substrate which has been formed so far is peeled off by the substrate surface film peeling device 96. The peeled glass substrate 40 is used again after cleaning, and is flown to the BM forming step 91. In the embodiment described above, the case where the present invention is applied to the color filter substrate 4 has been described. However, the present invention can be applied to an object to be measured having a film relatively transparent to light partially on the surface. That is, the height and the thickness of the film transparent to the light on the object to be measured can be partially measured and inspected. In this case, the height or thickness of the film of the object (film-forming substrate) in which one or a plurality of different types of transparent films are formed at different locations can be obtained over the entire surface of the object or in a desired range. Therefore, the measurement data is written on a paper or recorded on a desired memory medium, and the recorded data is effectively attached to the device under test (substrate) to thereby provide the data to each device under test. The height or thickness of the corresponding film can be controlled.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によれば、基板上の表面の高さや
膜厚を高速で、しかも10nm〜20nm程度の高分解
能で高精度に計測することができる効果を奏する。ま
た、本発明によれば、特に透明な、或いは透明カラー膜
のように光が透過する膜が表面に形成されている物体の
表面の高さや膜厚を高速で、しかも10nm〜20nm
程度の高分解能で高精度に計測することができる効果を
奏する。
According to the present invention, the height and thickness of the surface on the substrate can be measured at high speed and with high resolution of about 10 nm to 20 nm with high accuracy. According to the present invention, the height or thickness of the surface of an object having a transparent or light-transmitting film such as a transparent color film formed thereon is increased at a high speed, and furthermore, 10 nm to 20 nm.
This has the effect that the measurement can be performed with high accuracy at a high resolution.

【0056】また、本発明によれば、液晶表示装置に用
いられるカラーフィルタ基板のRGBの膜厚をほぼ全面
に亘り非接触非破壊で高速に、しかも表示むらの発生を
防止できる10nm〜20nm程度の高分解能で高精度
に検査することが可能になり、カラーフィルタ基板の歩
留りと品質の向上を図ることができ、その結果表示むら
が発生しない高品質の液晶表示装置を高歩留まりで製造
することができる効果を奏する。また、本発明によれ
ば、計測した結果のデータを各カラーフィルタ基板に添
付するなど対応させて取得できるようしたので、カラー
フィルタユーザは安心してこの基板を液晶ディスプレイ
に適用することが出来ると共に、取得されたデータから
最終製品の品質を予測することが可能になり、品質管理
を大幅に容易にすることが可能になる。
Further, according to the present invention, the RGB film thickness of the color filter substrate used in the liquid crystal display device is approximately 10 nm to 20 nm, which can be non-contact and non-destructive at high speed over almost the entire surface and can prevent the occurrence of display unevenness. High-resolution and high-precision inspection, and improve the yield and quality of the color filter substrate. As a result, a high-quality liquid crystal display device with no display unevenness is manufactured at a high yield. It has the effect of being able to. Further, according to the present invention, the data of the measurement result can be obtained in association with each color filter substrate or the like, so that the color filter user can apply this substrate to the liquid crystal display with peace of mind, The quality of the final product can be predicted from the acquired data, and quality control can be greatly facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る表面高さ検査装置の第1の実施例
を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a surface height inspection apparatus according to the present invention.

【図2】ビーム成形光学系の一実施例を示す斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view showing one embodiment of a beam shaping optical system.

【図3】偏光素子(干渉光学系)の作用を説明するため
の図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of a polarizing element (interference optical system).

【図4】カラーフィルタ基板の表面へ照射される照射光
束の形状を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a shape of an irradiation light beam applied to a surface of a color filter substrate.

【図5】カラーフィルタ基板の断面形状を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a cross-sectional shape of a color filter substrate.

【図6】カラーフィルタ基板のRGB開口と照射光束並
びに1次元センサとの関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between an RGB opening of a color filter substrate, an irradiation light beam, and a one-dimensional sensor.

【図7】カラーフィルタ基板の表面へ照射角度θで照射
される照射光束を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing an irradiation light beam applied to the surface of the color filter substrate at an irradiation angle θ.

【図8】可干渉光源の具体的な一実施例を示す構成図で
ある。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a specific example of a coherent light source.

【図9】信号処理部の具体的な一実施例を示す構成図で
ある。
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a specific example of a signal processing unit.

【図10】カラーフィルム基板と該基板に添付されるデ
ータとの関係を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a color film substrate and data attached to the substrate.

【図11】本発明に係る表面高さ検査装置の第2の実施
例を示す概略構成図である。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the surface height inspection apparatus according to the present invention.

【図12】本発明に係るカラーフィルタ基板の全面に亘
り検査することを説明するための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining inspection over the entire surface of the color filter substrate according to the present invention.

【図13】本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法
の一実施例について説明するための図である。
FIG. 13 is a view for explaining one embodiment of a method for manufacturing a color filter substrate according to the present invention.

【図14】カラーフィルタの成膜工程の一実施例を説明
するための図である。
FIG. 14 is a diagram for explaining one embodiment of a film forming process of a color filter.

【図15】カラーフィルタの膜厚もしくは表面高さの変
化を検出した結果を示す図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a result of detecting a change in a film thickness or a surface height of a color filter.

【図16】図10に示す記録媒体に記録するデータの内
容の一例を示す図である。
16 is a diagram showing an example of the content of data recorded on the recording medium shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…表面高さ検査装置、4…カラーフィルム基板、5…
信号処理部、6…ステージ機構、8…テレビモニタ、8
1…光源、82…ずれ検出手段、10、10’…可干渉
光源、11…ビーム成形光学系、11a…凸レンズ、1
1b…シリンドリカルレンズ、11c…シリンドリカル
レンズ、12…対物レンズ、20…ビームスプリッタ
(分岐光学系)、201…偏光ビームスプリット面(参
照光生成光学系)、202…ミラー面、203…1/2
波長板、20’…ビームスプリッタ(合成光学系)、2
01’…偏光ビームスプリット面、202’…ミラー
面、203’…1/2波長板、21…照射光束、21’
…反射光束(被測定反射光束)、22…参照光束、30
…対物レンズ(結像光学系)、31…偏光子(干渉光学
系)、32…1次元アレイセンサ、40…ガラス基板、
44…ブラックマトリックス、41…赤(R)フィル
タ、42…緑(G)フィルタ、43…青(B)フィル
タ、45…保護膜、51…並列演算回路、52…高さ演
算回路、53…メモリ部、54…判定部、55…編集
部、71…出力ツール(出力手段)、710…記録媒
体、73…全体制御部(中央コントローラ)、200…
照射領域、101…レーザ光源、102…偏光ビームス
プリッタ、103、104…AO変調器、105、10
6…ミラー、107…偏光ビームスプリッタ。
1. Surface height inspection device, 4. Color film substrate, 5.
Signal processing unit, 6: Stage mechanism, 8: TV monitor, 8
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source, 82 ... Displacement detecting means, 10 and 10 '... Coherent light source, 11 ... Beam shaping optical system, 11a ... Convex lens, 1
1b: Cylindrical lens, 11c: Cylindrical lens, 12: Objective lens, 20: Beam splitter (branch optical system), 201: Polarized beam split surface (reference light generation optical system), 202: Mirror surface, 203: 1/2
Wave plate, 20 '... beam splitter (synthetic optical system), 2
01 ': polarized beam split surface, 202': mirror surface, 203 ': half-wave plate, 21: irradiation light beam, 21'
... reflected light beam (measured reflected light beam), 22 ... reference light beam, 30
... Objective lens (imaging optical system), 31 ... Polarizer (interference optical system), 32 ... One-dimensional array sensor, 40 ... Glass substrate,
44 black matrix, 41 red (R) filter, 42 green (G) filter, 43 blue (B) filter, 45 protection film, 51 parallel operation circuit, 52 height operation circuit, 53 memory Unit, 54 determination unit, 55 editing unit, 71 output tool (output means), 710 recording medium, 73 general control unit (central controller), 200
Irradiation area, 101: laser light source, 102: polarizing beam splitter, 103, 104: AO modulator, 105, 10
6: mirror, 107: polarizing beam splitter.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野本 峰生 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 山田 広宣 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 二宮 隆典 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 Fターム(参考) 2F065 AA24 AA30 BB01 BB17 BB22 CC25 CC31 DD06 FF01 FF52 FF67 GG02 GG04 GG23 HH05 HH08 HH12 JJ02 JJ25 LL08 LL33 LL35 LL37 LL57 MM03 NN06 NN08 NN20 PP12 QQ00 QQ23 QQ25 RR09 SS06 SS11 2G086 EE05 EE09 EE10 2H091 FA02Y FC30 LA12 LA16 4M106 AA20 BA04 CA48 DH03 DH12 DH31 DH37 DJ01 DJ17 DJ21 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Mineo Nomoto 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside of Hitachi, Ltd. Production Technology Laboratory (72) Inventor Hironobu Yamada 3300 Hayano, Mobara-shi, Chiba Co., Ltd. (72) Inventor Takanori Ninomiya 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term (reference) 2F065 AA24 AA30 BB01 BB17 BB22 CC25 CC31 DD06 FF01 FF52 FF67 GG02 GG04 GG23 HH05 HH08 HH12 JJ02 JJ25 LL08 LL33 LL35 LL37 LL57 MM03 NN06 NN08 NN20 PP12 QQ00 QQ23 QQ25 RR09 SS06 SS11 2G086 EE05 EE09 EE10 2H091 FA02Y FC30 LA12 LA16 4M106ADH

Claims (34)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】可干渉光源により出射した可干渉光束を2
分し、2分された一方の可干渉光束を移動機構上に搭載
された被測定物の所望位置の表面に入射角82度以上で
且つ被測定物の表面近傍で入射面内方向Vに絞り込み、
入射面に直角な方向Hには広がりを持ったスリット状の
照射光束で照射し、該照射によって被測定物の表面から
の反射光束を結像光学系により検出アレイセンサに導
き、上記2分された他方の可干渉光束をスリット状の参
照光束として上記検出アレイセンサに導き、上記検出ア
レイセンサの受光面において導かれた参照光束を導かれ
た反射光束に重ねて干渉させ、上記検出アレイセンサの
各絵素から得られる干渉の位相を示す信号から少なくと
も被測定物のH方向に亘る表面の高さの変化を検出する
ことを特徴とする表面高さ検出方法。
1. A coherent light beam emitted by a coherent light source is
One of the two coherent light beams is focused on the surface of the object to be measured mounted on the moving mechanism at a desired angle of 82 degrees or more and in the in-plane direction V near the surface of the object to be measured. ,
Irradiation is performed with a slit-shaped irradiation light beam having a spread in a direction H perpendicular to the incident surface, and the irradiation guides a light beam reflected from the surface of the object to be measured to a detection array sensor by an imaging optical system. The other coherent light beam is guided to the detection array sensor as a slit-shaped reference light beam, and the reference light beam guided on the light receiving surface of the detection array sensor is caused to overlap and interfere with the guided reflected light beam. A surface height detection method, comprising: detecting a change in surface height of at least the object to be measured in the H direction from a signal indicating the phase of interference obtained from each picture element.
【請求項2】上記2分される一方の可干渉光束と他方の
可干渉光束とは、互いに異なる周波数で変調され、更に
互いに直交する偏光成分であることを特徴とする請求項
1記載の表面高さ検出方法。
2. The surface according to claim 1, wherein the one coherent light beam and the other coherent light beam which are divided into two are modulated at mutually different frequencies and are polarization components orthogonal to each other. Height detection method.
【請求項3】上記検出アレイセンサの前に配置された偏
光素子によって反射光束の偏光成分と参照光束の偏光成
分とを部分的に共に透過させることを特徴とする請求項
1記載の表面高さ検出方法。
3. The surface height according to claim 1, wherein a polarization component of the reflected light beam and a polarization component of the reference light beam are partially transmitted by a polarizing element disposed in front of the detection array sensor. Detection method.
【請求項4】上記2分される一方の可干渉光束と他方の
可干渉光束とは、互いに異なる周波数で変調され、更に
互いに直交する偏光成分であり、上記検出アレイセンサ
の前に配置された偏光素子によって反射光束の偏光成分
と参照光束の偏光成分とを部分的に共に透過させること
を特徴とする請求項1記載の表面高さ検出方法。
4. The one coherent light beam and the other coherent light beam which are divided into two are modulated at different frequencies and are polarization components which are orthogonal to each other, and are arranged in front of the detection array sensor. 2. The surface height detecting method according to claim 1, wherein the polarization component of the reflected light beam and the polarization component of the reference light beam are partially transmitted by the polarizing element.
【請求項5】被測定物を載置するステージ機構と、 可干渉光源と、該可干渉光源により出射した可干渉光束
を、被測定物の表面近傍で入射面内方向Vに絞り込み、
入射面に直角な方向Hには広がりを持つようにスリット
状の光束に成形する光束成形光学系と、該光束成形光学
系で成形された光束を2分する分岐光学系とを有し、該
分岐光学系で分岐された一方の可干渉光束を照射光束と
して上記ステージ機構に載置された被測定物の所望位置
の表面に、入射角82度以上で照射し、上記分岐光学系
で分岐された他方の可干渉光束を参照光束として出射す
る照射光学系と、 該照射光学系による照射光束によって被測定物の表面か
ら得られる反射光束と上記照射光学系から出射される参
照光束とを合成する合成光学系と、該合成光学系で合成
される反射光束と参照光束との内少なくとも反射光束を
結像せしめる結像光学系と、上記合成光学系で合成され
る反射光束と参照光束とを重ねて干渉させる干渉光学系
と、上記結像光学系で結像され、上記干渉光学系によっ
て干渉された光束を受光する検出アレイセンサとを有
し、該検出アレイセンサの各絵素から得られる干渉の位
相を示す信号を出力するように構成した検出光学系と、 該検出光学系の検出アレイセンサの各絵素から得られる
干渉の位相を示す信号を基に少なくとも被測定物のH方
向に亘る表面の高さ変化を検出する信号処置手段とを備
えたことを特徴とする表面高さ検出装置。
5. A stage mechanism on which an object to be measured is mounted, a coherent light source, and a coherent light beam emitted by the coherent light source are narrowed down to an in-plane direction V near the surface of the object to be measured.
A light beam shaping optical system that shapes the light beam into a slit shape so as to have a spread in a direction H perpendicular to the incident surface; and a branch optical system that divides the light beam formed by the light beam shaping optical system into two. One of the coherent light beams branched by the branch optical system is irradiated as an irradiation light beam onto the surface of the object to be measured placed on the stage mechanism at a desired angle of 82 degrees or more, and is branched by the branch optical system. An irradiation optical system that emits the other coherent light beam as a reference light beam, a reflected light beam obtained from the surface of the object to be measured by the irradiation light beam from the irradiation optical system, and a reference light beam emitted from the irradiation optical system. A combining optical system, an imaging optical system that forms at least the reflected light flux of the reflected light flux and the reference light flux combined by the combining optical system, and the reflected light flux and the reference light flux combined by the combining optical system are overlapped. Interference optical system And a detection array sensor that receives a light beam that is imaged by the imaging optical system and interferes with the interference optical system, and outputs a signal indicating the phase of interference obtained from each picture element of the detection array sensor. A detection optical system configured to output a signal, and a signal indicating a phase of interference obtained from each picture element of the detection array sensor of the detection optical system. A surface height detecting device, comprising: a signal processing means for detecting.
【請求項6】上記照射光学系を、被測定物の表面に照射
する照明光束がS偏光であるように構成することを特徴
とする請求項5記載の表面高さ検出装置。
6. The surface height detecting device according to claim 5, wherein said irradiating optical system is configured such that an illuminating light beam for irradiating the surface of the object to be measured is S-polarized light.
【請求項7】上記照射光学系の可干渉光源は、互いに異
なる周波数で変調され、更に互いに直交する偏光成分を
有する可干渉光束を出射する変調偏光光学系を有するこ
とを特徴とする請求項5または6記載の表面高さ検出装
置。
7. The coherent light source of the irradiation optical system has a modulated polarization optical system that emits a coherent light beam modulated at different frequencies and having polarization components orthogonal to each other. Or the surface height detecting device according to 6.
【請求項8】上記検出光学系の干渉光学系を、合成され
た反射光束の偏光成分と参照光束の偏光成分とを部分的
に共に透過させて干渉する光に変換する偏光素子によっ
て構成したことを特徴とする請求項5または6記載の表
面高さ検出装置。
8. The interference optical system of the detection optical system is constituted by a polarizing element that partially transmits the polarized light component of the combined reflected light beam and the polarized light component of the reference light beam and converts them into light that interferes. The surface height detecting device according to claim 5 or 6, wherein:
【請求項9】上記照射光学系の可干渉光源は、互いに異
なる周波数で変調され、更に互いに直交する偏光成分を
有する可干渉光束を出射する変調偏光光学系を有し、 上記検出光学系の干渉光学系を、合成された反射光束の
偏光成分と参照光束の偏光成分とを部分的に共に透過さ
せて干渉する光に変換する偏光素子によって構成したこ
とを特徴とする請求項5または6記載の表面高さ検出装
置。
9. The coherent light source of the irradiation optical system has a modulated polarization optical system that emits coherent light beams having polarization components that are modulated at mutually different frequencies and that are orthogonal to each other. 7. The optical system according to claim 5, wherein the optical system is constituted by a polarizing element that partially transmits the polarized light component of the combined reflected light beam and the polarized light component of the reference light beam and converts the polarized light component into interfering light. Surface height detector.
【請求項10】被測定物を載置するステージ機構と、 互いに異なる周波数で変調され、更に互いに直交する偏
光成分を有する可干渉光束を出射する変調偏光光学系を
有する可干渉光源と、該可干渉光源により出射した互い
に異なる周波数で変調され、更に互いに直交する偏光成
分を有する可干渉光束を、被測定物の表面近傍で入射面
内方向Vに絞り込み、入射面に直角な方向Hには広がり
を持つようにスリット状の光束に成形する光束成形光学
系と、該光束成形光学系で成形された光束を、互いに異
なる周波数を有し、更に互いに異なる偏光成分に2分す
る分岐光学系とを有し、該分岐光学系で分岐された一方
の周波数および偏光成分を有する可干渉光束を照射光束
として上記ステージ機構に載置された被測定物の所望位
置の表面に、入射角82度以上で照射し、上記分岐光学
系で分岐された他方の周波数および偏光成分を有する可
干渉光束を参照光束として出射する照射光学系と、 該照射光学系による照射光束によって被測定物の表面か
ら得られる一方の周波数および偏光成分を有する反射光
束と上記照射光学系から出射される他方の周波数および
偏光成分を有する参照光束とを合成する合成光学系と、
該合成光学系で合成される反射光束と参照光束との内少
なくとも反射光束を結像せしめる結像光学系と、上記合
成光学系で合成される反射光束と参照光束とを重ねて干
渉させる干渉光学系と、上記結像光学系で結像され、上
記干渉光学系によって干渉された光束を受光する検出ア
レイセンサとを有し、該検出アレイセンサの各絵素から
得られる干渉の位相を示す信号を出力するように構成し
た検出光学系と、 該検出光学系の検出アレイセンサの各絵素から得られる
干渉の位相を示す信号を基いて少なくとも被測定物のH
方向に亘る表面の高さ変化を検出する信号処置手段とを
備えたことを特徴とする表面高さ検出装置。
10. A coherent light source having a stage mechanism for mounting an object to be measured, a coherent light source having a modulated polarization optical system for emitting coherent light beams having polarization components that are modulated at mutually different frequencies and have mutually orthogonal polarization components. The coherent light fluxes having different polarization components emitted by the interference light source and having orthogonal polarization components are narrowed down in the in-plane direction V near the surface of the object to be measured and spread in the direction H perpendicular to the plane of incidence. A light beam shaping optical system for shaping the light beam into a slit-shaped light beam so as to have a light beam formed by the light beam shaping optical system, and a branch optical system having different frequencies and further dividing the light beam into two different polarized light components. A coherent light beam having one frequency and a polarization component branched by the branch optical system as an irradiation light beam on a surface at a desired position of an object to be measured mounted on the stage mechanism; An irradiation optical system that irradiates at 82 degrees or more and emits a coherent light beam having the other frequency and polarization component branched by the branch optical system as a reference light beam, and a surface of the object to be measured by the irradiation light beam by the irradiation optical system. A synthesis optical system that synthesizes a reflected light beam having one frequency and polarization component obtained from and a reference light beam having the other frequency and polarization component emitted from the irradiation optical system,
An imaging optical system that forms an image of at least the reflected light beam of the reflected light beam and the reference light beam combined by the combining optical system; and interference optics that overlaps and interferes with the reflected light beam and the reference light beam combined by the combining optical system. A signal indicating a phase of interference obtained from each picture element of the detection array sensor, comprising a detection array sensor for receiving a light beam which is imaged by the imaging optical system and interfered by the interference optical system. Based on a signal indicating a phase of interference obtained from each picture element of the detection array sensor of the detection optical system.
A signal processing means for detecting a change in the height of the surface in the direction.
【請求項11】上記照射光学系の分岐光学系と上記検出
光学系の合成光学系とを被測定物の所望位置を中心に対
称に配置したことを特徴とする請求項5または6または
7または8または9または10記載の表面高さ検出装
置。
11. The apparatus according to claim 5, wherein a branch optical system of said irradiation optical system and a composite optical system of said detection optical system are symmetrically arranged around a desired position of the object to be measured. The surface height detecting device according to 8 or 9 or 10.
【請求項12】更に、上記照射光学系により照射される
被測定物の表面上の照射中心近傍を通る光軸を有する観
察光学系を備えたことを特徴とする請求項5または6ま
たは10記載の表面高さ検出装置。
12. The apparatus according to claim 5, further comprising an observation optical system having an optical axis passing near the irradiation center on the surface of the object to be measured irradiated by the irradiation optical system. Surface height detector.
【請求項13】上記信号処置手段は、上記検出アレイセ
ンサの各絵素から得られる干渉の位相を示す信号を並列
に演算処理して被測定物のH方向に亘る表面の高さ変化
を検出する並列演算処理部を有することを特徴とする請
求項5または6または7または8または9または10記
載の表面高さ検出装置。
13. The signal processing means detects in parallel a signal indicating the phase of interference obtained from each picture element of the detection array sensor to detect a change in surface height in the H direction of the object to be measured. The surface height detecting device according to claim 5, further comprising a parallel operation processing unit that performs the operation.
【請求項14】上記ステージ機構による被測定物の移動
量を計測する計測手段を備え、上記信号処置手段を上記
計測手段によって計測された所望の移動量毎に被測定物
のH方向に亘る表面の高さ変化を検出するように構成
し、該検出された結果を記憶する記憶手段を備えたこと
を特徴とする請求項5または6または7または8または
9または10記載の表面高さ検出装置。
14. A measuring means for measuring a moving amount of an object to be measured by the stage mechanism, wherein the signal processing means is provided for measuring a surface of the object to be measured in the H direction for each desired moving amount measured by the measuring means. 11. The surface height detecting device according to claim 5, further comprising a storage unit configured to detect a change in the height of the object and storing the detected result. .
【請求項15】上記所望の移動量を、被測定物面上のH
方向と直交する方向に対応する上記検出アレイセンサ上
に実効的に限定された受光開口の幅に概ね等しくするこ
とを特徴とする請求項14記載の表面高さ検出装置。
15. The method according to claim 15, wherein the desired movement amount is set to H on the surface of the object to be measured.
15. The surface height detecting device according to claim 14, wherein the width of the light receiving aperture effectively limited on the detection array sensor corresponding to the direction orthogonal to the direction is substantially equal to the width.
【請求項16】更に、上記信号処置手段によって検出さ
れた被測定物のH方向に亘る表面の高さ変化を、被測定
物の表面の高さ変化の基準情報に基づき評価する判定手
段を備えたことを特徴とする請求項5または6または7
または8または9または10または11記載の表面高さ
検出装置。
16. A determination means for evaluating a change in surface height in the H direction of the measured object detected by the signal processing means based on reference information on a change in surface height of the measured object. 8. The method according to claim 5, wherein
Or the surface height detecting device according to 8 or 9 or 10 or 11.
【請求項17】可干渉光源により出射した可干渉光束を
2分し、2分された一方の可干渉光束を移動機構上に搭
載されたガラス基板上にカラーフィルタを形成したカラ
ーフィルタ基板におけるカラーフィルタの所望位置の表
面に、入射角82度以上で且つカラーフィルタの表面近
傍で入射面内方向Vに絞り込み、入射面に直角なカラー
フィルタの配列方向に平行または直角な方向Hには広が
りを持ったスリット状の照射光束で照射し、該照射によ
ってカラーフィルタの表面からの反射光束を結像光学系
により検出アレイセンサに導き、上記2分された他方の
可干渉光束をスリット状の参照光束として上記検出アレ
イセンサに導き、上記検出アレイセンサの受光面におい
て導かれた参照光束を導かれた反射光束に重ねて干渉さ
せ、上記検出アレイセンサの各絵素から得られる干渉の
位相を示す信号に基いて少なくともカラーフィルタのH
方向に亘る表面の高さの変化を検出して検査することを
特徴とするカラーフィルタ基板の検査方法。
17. A color filter substrate in which a coherent light beam emitted by a coherent light source is divided into two and one of the coherent light beams is formed on a glass substrate mounted on a moving mechanism and a color filter is formed on the glass substrate. The surface at the desired position of the filter is narrowed in the in-plane direction V at an incident angle of 82 degrees or more and near the surface of the color filter, and spreads in a direction H parallel or perpendicular to the arrangement direction of the color filters perpendicular to the incident surface. It irradiates with a slit-shaped irradiation light beam, and the light beam reflected from the surface of the color filter is guided to a detection array sensor by an imaging optical system by the irradiation, and the other coherent light beam split into two is a slit-like reference light beam. The reference light beam guided on the light receiving surface of the detection array sensor overlaps the guided reflected light beam and interferes with the detection array sensor. At least the color filter H based on the signal indicative of the phase of the interference obtained from each pixel of the sensor
A method for inspecting a color filter substrate, wherein the inspection is performed by detecting a change in surface height over a direction.
【請求項18】カラーフィルタの表面に照射する照明光
束がS偏光であることを特徴とする請求項17記載のカ
ラーフィルタ基板の検査方法。
18. The method for inspecting a color filter substrate according to claim 17, wherein the illuminating light beam illuminating the surface of the color filter is S-polarized light.
【請求項19】上記2分される一方の可干渉光束と他方
の可干渉光束とは、互いに異なる周波数で変調され、更
に互いに直交する偏光であることを特徴とする請求項1
7または18記載のカラーフィルタ基板の検査方法。
19. The method according to claim 1, wherein the one coherent light beam and the other coherent light beam which are divided into two are modulated at different frequencies and polarized light orthogonal to each other.
19. The method for inspecting a color filter substrate according to 7 or 18.
【請求項20】上記検出アレイセンサの前に配置された
偏光素子によって反射光束の偏光と参照光束の偏光とを
部分的に共に透過させることを特徴とする請求項17ま
たは18記載のカラーフィルタ基板の検査方法。
20. The color filter substrate according to claim 17, wherein the polarization element disposed in front of the detection array sensor partially transmits both the polarization of the reflected light beam and the polarization of the reference light beam. Inspection method.
【請求項21】上記2分される一方の可干渉光束と他方
の可干渉光束とは、互いに異なる周波数で変調され、更
に互いに直交する偏光であり、上記検出アレイセンサの
前に配置された偏光素子によって反射光束の偏光と参照
光束の偏光とを部分的に共に透過させることを特徴とす
る請求項17または18記載のカラーフィルタ基板の検
査方法。
21. The one coherent light beam and the other coherent light beam divided into two are modulated at mutually different frequencies and are polarized light orthogonal to each other, and are polarized light arranged before the detection array sensor. 19. The method for inspecting a color filter substrate according to claim 17, wherein the polarized light of the reflected light beam and the polarized light of the reference light beam are both partially transmitted by the element.
【請求項22】可干渉光源により出射した互いに異なる
周波数で変調され、更に互いに直交する偏光成分を有す
る可干渉光束を2分し、2分された一方の周波数および
偏光成分を有する可干渉光束を移動機構上に搭載された
ガラス基板上にカラーフィルタを形成したカラーフィル
タ基板におけるカラーフィルタの所望位置の表面に、入
射角82度以上で且つカラーフィルタの表面近傍で入射
面内方向Vに絞り込み、入射面に直角なカラーフィルタ
の配列方向に平行または直角な方向Hには広がりを持っ
たスリット状の照射光束で照射し、該照射によってカラ
ーフィルタの表面からの反射光束を結像光学系により検
出アレイセンサに導き、上記2分された他方の周波数お
よび偏光成分を有する可干渉光束をスリット状の参照光
束として上記検出アレイセンサに導き、上記検出アレイ
センサの受光面において導かれた他方の周波数および偏
光成分を有する参照光束を導かれた一方の周波数および
偏光成分を有する反射光束に重ねて干渉させ、上記検出
アレイセンサの各絵素から得られる干渉の位相を示す信
号に基いて少なくともカラーフィルタのH方向に亘る表
面の高さの変化を検出して検査することを特徴とするカ
ラーフィルタ基板の検査方法。
22. A coherent light beam modulated at different frequencies emitted by the coherent light source and further having polarization components orthogonal to each other, is divided into two, and the coherent light beam having one of the two divided frequencies and polarization components is converted into two. A surface at a desired position of the color filter on a color filter substrate in which a color filter is formed on a glass substrate mounted on a moving mechanism, is narrowed down in the incident plane direction V at an incident angle of 82 degrees or more and near the surface of the color filter, Irradiation is performed with a slit-shaped irradiation light beam having a spread in a direction H parallel or perpendicular to the color filter array direction perpendicular to the incident surface, and the light beam reflected from the surface of the color filter is detected by the imaging optical system by the irradiation. The coherent light beam having the other frequency and the polarization component is guided to the array sensor and detected as a slit-like reference light beam. The reference light flux having the other frequency and the polarization component guided on the light receiving surface of the detection array sensor is guided to the ray sensor, and interferes with the reflected light flux having the guided one frequency and the polarization component. A method for inspecting a color filter substrate, comprising detecting and inspecting at least a change in surface height of a color filter in the H direction based on a signal indicating a phase of interference obtained from each picture element.
【請求項23】上記検出アレイセンサにおける各絵素の
ピッチを、カラーフィルタ開口の結像ピッチ以下にする
ことを特徴とする請求項17または18または19また
は20または21または22記載のカラーフィルタ基板
の検査方法。
23. A color filter substrate according to claim 17, wherein a pitch of each picture element in said detection array sensor is smaller than an imaging pitch of a color filter aperture. Inspection method.
【請求項24】上記検出アレイセンサ上におけるカラー
フィルタ開口の像ピッチは、上記検出アレイセンサにお
ける各絵素のピッチのほぼ整数倍であることを特徴とす
る請求項23記載のカラーフィルタ基板の検査方法。
24. The inspection of a color filter substrate according to claim 23, wherein an image pitch of the color filter aperture on the detection array sensor is substantially an integral multiple of a pitch of each picture element in the detection array sensor. Method.
【請求項25】カラーフィルタ基板上形成されたアライ
メントマークの位置を検出し、該検出されたアライメン
トマークの位置を基準にしてカラーフィルタ基板に対し
て設定される座標系に基いて、カラーフィルタのH方向
に亘る表面の高さの変化を検出して検査することを特徴
とする請求項17または18または19または20また
は21または22記載のカラーフィルタ基板の検査方
法。
25. A method for detecting the position of an alignment mark formed on a color filter substrate, and detecting the position of the color filter based on a coordinate system set for the color filter substrate based on the detected position of the alignment mark. 23. The method for inspecting a color filter substrate according to claim 17, wherein the inspection is performed by detecting a change in the height of the surface in the H direction.
【請求項26】上記テーブル機構を上記Hの方向と直角
な方向に移動させながらカラーフィルタの開口に対して
の表面の高さ変化を検出することを特徴とする請求項1
7または18または19または20または21または2
2記載のカラーフィルタ基板の検査方法。
26. The apparatus according to claim 1, wherein a change in the height of the surface relative to the opening of the color filter is detected while moving the table mechanism in a direction perpendicular to the direction of H.
7 or 18 or 19 or 20 or 21 or 2
3. The method for inspecting a color filter substrate according to 2.
【請求項27】カラーフィルタ基板のH方向からの一端
から他端に移動させた後、Hと直交する方向に移動さ
せ、H方向で逆の向きに端から端迄移動させた後、前記
Hと直交する方向に移動させ、この後前記一連の動きを
繰り返すことによりカラーフィルタ基板のほぼ全面に亘
り表面高さを検出することを特徴とする請求項17また
は18または19または20または21または22記載
のカラーフィルタ基板の検査方法。
27. After the color filter substrate is moved from one end to the other end from the H direction, the color filter substrate is moved in a direction perpendicular to the H direction, and is moved from the end to the end in the opposite direction in the H direction. 23. The surface height is detected over almost the entire surface of the color filter substrate by moving the color filter substrate in a direction perpendicular to the direction of the color filter substrate. The inspection method of the color filter substrate described in the above.
【請求項28】カラーフィルタ基板上に赤(R)、緑
(G)及び青(B)の3色の薄膜状フィルターを形成す
る3つのフィルタ形成工程を有するカラーフィルタ基板
の製造方法において、 上記3つのフィルタ形成工程間もしくは3つのフィルタ
形成工程終了後に、請求項17または18または19ま
たは20または21または22または23または24ま
たは25または26または27記載のカラーフィルタ基
板の検査方法を用いて、各色のフィルタについて検査
し、基準をはずれる場合にはその検査結果を所望のフィ
ルタ形成工程にフィードバックしてカラーフィルタ基板
を製造することを特徴とするカラーフィルタ基板の製造
方法。
28. A method for manufacturing a color filter substrate comprising three filter forming steps of forming three color filters of red (R), green (G) and blue (B) on a color filter substrate. Using the method for inspecting a color filter substrate according to claim 17 or 18 or 19 or 20 or 21 or 22 or 23 or 24 or 25 or 26 or 27 between or after the three filter forming steps. A method for manufacturing a color filter substrate, wherein each color filter is inspected, and if the standard is not met, the inspection result is fed back to a desired filter forming step to manufacture a color filter substrate.
【請求項29】1種類もしくは複数の異なる種類の膜が
異なる場所に形成された成膜基板上の該1もしくは複数
の異なる種類の膜の表面の高さもしくは膜厚について所
望の複数箇所計測した結果のデータを、上記成膜基板に
対応付けして実効的に添付して構成したことを特徴とす
る成膜基板。
29. A plurality of desired heights or film thicknesses of the surface of one or a plurality of different types of films on a deposition substrate on which one or a plurality of different types of films are formed at different locations are measured. A film forming substrate characterized in that the result data is effectively attached in association with the film forming substrate.
【請求項30】1種類もしくは複数の異なる種類の膜が
異なる場所に形成された成膜基板上の該1もしくは複数
の異なる種類の膜の表面の高さもしくは膜厚について所
望の複数箇所計測した結果のデータを記録した記録媒体
を、上記成膜基板に対応付けして実効的に添付して構成
したことを特徴とする成膜基板。
30. Measurement of the height or thickness of the surface of one or a plurality of different types of films on a film forming substrate on which one or a plurality of different types of films are formed at different locations, at desired plural locations. A film-forming substrate, wherein a recording medium on which result data is recorded is effectively attached to the film-forming substrate in association with the film-forming substrate.
【請求項31】上記データは、複数の成膜基板を代表す
るデータで構成することを特徴とする請求項29または
30記載の成膜基板。
31. A film-forming substrate according to claim 29, wherein said data comprises data representative of a plurality of film-forming substrates.
【請求項32】ガラス基板上に3色のフィルタが配列さ
れて形成されたカラーフィルタ基板上の少なくとも3色
のフィルタの表面の高さもしくは膜厚について所望の複
数箇所計測した結果のデータを、上記カラーフィルタ基
板に対応付けして実効的に添付して構成したことを特徴
とするカラーフィルタ基板。
32. Data obtained by measuring the height or thickness of a surface of at least three colors of filters on a color filter substrate formed by arranging three colors of filters on a glass substrate at desired plural locations. A color filter substrate, wherein the color filter substrate is effectively attached to the color filter substrate.
【請求項33】ガラス基板上に3色のフィルタが配列さ
れて形成されたカラーフィルタ基板上の少なくとも3色
のフィルタの表面の高さもしくは膜厚について所望の複
数箇所計測した結果のデータを記録した記録媒体を、上
記カラーフィルタ基板に対応付けして実効的に添付して
構成したことを特徴とするカラーフィルタ基板。
33. Data obtained by measuring the desired height or film thickness of at least three colors on the surface of at least three color filters on a color filter substrate formed by arranging three color filters on a glass substrate. A color filter substrate, wherein the recording medium described above is effectively attached to the color filter substrate in association with the color filter substrate.
【請求項34】上記データは、複数のカラーフィルタ基
板を代表するデータで構成することを特徴とする請求項
32または33記載のカラーフィルタ基板。
34. A color filter substrate according to claim 32, wherein said data comprises data representative of a plurality of color filter substrates.
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