JP2008003018A - Irregularity inspecting device and irregularity inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板に形成された膜上の筋ムラを検査する技術に関する。 The present invention relates to a technique for inspecting streaks on a film formed on a substrate.
従来より、表示装置用のガラス基板等(以下、単に「基板」という。)の主面上に所定のパターンを形成する際には、スピンコータにおいて基板の主面上にレジスト液を塗布しつつ主面に垂直な回転軸を中心として基板を回転することによりレジスト膜を形成することが行われており、特許文献1では、スピンコータによるレジスト液の塗布直後の基板の画像を取得して基板の主面上の塗布ムラを検査する技術が提案されている。
Conventionally, when a predetermined pattern is formed on the main surface of a glass substrate or the like (hereinafter simply referred to as “substrate”) for a display device, a resist solution is applied to the main surface of the substrate with a spin coater. A resist film is formed by rotating a substrate about a rotation axis perpendicular to the surface. In
なお、特許文献2では、シャドウマスクを示す画像において、互いに直交する画素の配列方向のうち一方の方向の各位置において他方の方向に並ぶ画素の値を積算して積算データを取得し、積算データの各値を、積算データを平滑化した平滑化データの対応する値にて除算することにより得られる規格化データに基づいてシャドウマスクの筋ムラの良否の判定(すなわち、欠陥か否かの判定)を行う技術が開示されている。また、特許文献3では、角膜内皮を撮像した画像において、所定の処理にて特定される対象画素を中心として各動径方向に並ぶ画素の値の平均値を求め、動径方向を変数として表される評価値の関数を動径方向にて微分し、微分係数の符号が変化する動径方向を特定することにより、角膜内皮細胞の外形線を取得する手法が開示されている。
ところで、レジスト膜の形成の際に、例えば、レジスト液が塗布される直前の基板上に微小な不要物が存在すると、不要物を起点としつつ回転軸を中心とする遠心方向に沿って伸びる筋ムラがレジスト膜上に発生することがある。この場合に、特許文献2の手法のように、画素の配列方向に画素の値を積算した積算データを求めたとしても筋ムラの存在を精度よく確認することは困難である。したがって、基板の膜上において回転軸を中心とする遠心方向に伸びる筋ムラの存在を精度よく確認することが可能な新規な手法が必要となる。
By the way, when the resist film is formed, for example, if a minute unnecessary object is present on the substrate just before the resist solution is applied, a streak extending along the centrifugal direction centering on the rotation axis while starting the unnecessary object. Unevenness may occur on the resist film. In this case, even if the integrated data obtained by integrating the pixel values in the pixel arrangement direction is obtained as in the method of
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、塗布液の付与および基板の回転により形成された基板の膜上において回転軸を中心とする遠心方向に伸びる筋ムラの存在を精度よくかつ容易に確認することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to accurately and easily detect the presence of streak unevenness extending in the centrifugal direction around the rotation axis on the film of the substrate formed by applying the coating liquid and rotating the substrate. The purpose is to confirm.
請求項1に記載の発明は、塗布液を基板の主面上に供給するとともに前記基板を前記主面に垂直な回転軸を中心として回転することにより前記主面に形成された膜上の筋ムラを検査するムラ検査装置であって、前記基板の前記膜を、撮像デバイスにより撮像することにより、多階調の対象画像を取得する撮像部と、前記主面上に前記回転軸を始点として外側に向かう複数の遠心方向が設定されており、前記対象画像中において前記複数の遠心方向のそれぞれに対応する方向に並ぶ画素の値を積算することにより、前記複数の遠心方向に対応する複数の評価値を取得する評価値取得部とを備える。 According to the first aspect of the present invention, the coating solution is supplied onto the main surface of the substrate and the substrate is rotated about a rotation axis perpendicular to the main surface so that the streaks on the film are formed on the main surface. An unevenness inspection apparatus for inspecting unevenness, wherein the film of the substrate is imaged by an imaging device, and an imaging unit that acquires a multi-tone target image, and the rotation axis as a starting point on the main surface A plurality of centrifugal directions toward the outside are set, and by integrating the values of the pixels arranged in the direction corresponding to each of the plurality of centrifugal directions in the target image, a plurality of centrifugal directions corresponding to the plurality of centrifugal directions are integrated. An evaluation value acquisition unit for acquiring an evaluation value.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のムラ検査装置であって、前記主面において前記回転軸を中心とする複数の環状領域が設定されており、前記評価値取得部が、前記対象画像中において、前記複数の遠心方向のそれぞれに対応する方向に沿って各環状領域の幅全体に対応する範囲に存在する画素の値を積算することにより評価値を求める。
Invention of
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のムラ検査装置であって、前記各環状領域の一部が、他のいずれかの環状領域の一部と径方向に関して重なる。 A third aspect of the present invention is the unevenness inspection apparatus according to the second aspect, wherein a part of each annular region overlaps with a part of any other annular region in the radial direction.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のムラ検査装置であって、互いに隣接する2つの環状領域の境界を跨いで他の環状領域が設定されている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the unevenness inspection apparatus according to the third aspect, another annular region is set across the boundary between two annular regions adjacent to each other.
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載のムラ検査装置であって、前記対象画像において互いに直交する画素の配列方向が、前記基板の前記主面上の互いに直交する2方向にそれぞれ対応し、前記評価値取得部が、前記対象画像において前記回転軸に対応する位置を中心とする極座標系を直交座標系に変換した変換画像を生成し、前記変換画像から前記複数の評価値を求める。 A fifth aspect of the present invention is the unevenness inspection apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein arrangement directions of pixels orthogonal to each other in the target image are orthogonal to each other on the main surface of the substrate. The evaluation value acquisition unit generates a converted image obtained by converting a polar coordinate system centered on a position corresponding to the rotation axis in the target image into an orthogonal coordinate system, and from the converted image, Obtain multiple evaluation values.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のムラ検査装置であって、前記複数の遠心方向が一定のピッチ角にて設定されており、前記対象画像の長辺に並ぶ画素数の半分をαとして、前記ピッチ角が、arctan(1/α)以下である。
The invention according to claim 6 is the unevenness inspection apparatus according to
請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載のムラ検査装置であって、前記基板が平面表示装置用のガラス基板である。 A seventh aspect of the present invention is the unevenness inspection apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the substrate is a glass substrate for a flat display device.
請求項8に記載の発明は、塗布液を基板の主面上に供給するとともに前記基板を前記主面に垂直な回転軸を中心として回転することにより前記主面に形成された膜上の筋ムラを検査するムラ検査方法であって、a)前記基板の前記膜から得られる多階調の対象画像を準備する工程と、b)前記主面上に前記回転軸を始点として外側に向かう複数の遠心方向が設定されており、前記対象画像中において前記複数の遠心方向のそれぞれに対応する方向に並ぶ画素の値を積算することにより、前記複数の遠心方向に対応する複数の評価値を取得する工程とを備える。 According to an eighth aspect of the present invention, the coating solution is supplied onto the main surface of the substrate and the substrate is formed by rotating the substrate about a rotation axis perpendicular to the main surface. A non-uniformity inspection method for inspecting non-uniformity, comprising: a) a step of preparing a multi-tone target image obtained from the film of the substrate; and b) a plurality of outwards starting from the rotation axis on the main surface. The plurality of evaluation values corresponding to the plurality of centrifugal directions are obtained by integrating the values of pixels arranged in the direction corresponding to each of the plurality of centrifugal directions in the target image. And a step of performing.
本発明によれば、評価値を参照することにより、基板の膜上において回転軸を中心とする遠心方向に伸びる筋ムラの存在を精度よくかつ容易に確認することができる。 According to the present invention, by referring to the evaluation value, it is possible to accurately and easily confirm the presence of streak unevenness extending in the centrifugal direction around the rotation axis on the film of the substrate.
また、請求項2の発明では、評価値に対する筋ムラの長さの影響を抑制して、ムラ強度が高い、すなわち、ムラとして認識され易い筋ムラの存在を容易に確認することができ、請求項4の発明では、ムラ強度の高い筋ムラの存在を精度よく確認することができる。
Further, in the invention of
また、請求項5の発明では、評価値を容易に求めることができ、請求項6の発明では、変換画像を精度よく生成することができる。
In the invention of
図1は、本発明の一の実施の形態に係るムラ検査装置1の構成を示す図である。ムラ検査装置1は、液晶表示装置等の平面表示装置に用いられる矩形のガラスの基板9において、一方の主面91上に形成されたパターン形成用のレジストの膜92の画像を取得し、この画像に基づいて基板9の膜92上の筋ムラを検査する装置である。ここで、基板9上の膜92はスピンコート法により形成されるものであり、具体的には、静止している基板にレジスト液を供給した後、基板を主面に垂直な回転軸を中心として回転することにより(いわゆる、スタティック法)、または、回転する基板上にレジスト液を供給した後、基板の回転数を上昇させることにより(いわゆる、ダイナミック法)形成される。すなわち、基板9上の膜92は、外部のスピンコータにおいて主面91上にレジスト液を供給するとともに基板9を主面91に垂直な回転軸を中心として回転することにより形成されたものである。なお、スタティック法およびダイナミック法には、基板の主面の中央にレジスト液を供給する中央滴下方式があり、さらに、スタティック法では、中央滴下方式以外に、スリットノズルを基板の主面に沿って基板に対して相対的に移動しつつ層状にレジスト液を吐出して、主面上の外縁部を除く矩形の領域にレジスト液を供給した後、基板を回転する、いわゆる、スリット・アンド・スピン方式もある。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an
図1に示すように、ムラ検査装置1は、膜92が形成された主面91(以下、「上面91」という。)を上側(図1中の(+Z)側)に向けて基板9を保持するステージ2、ステージ2に保持された基板9上の膜92に所定の入射角にて光を照射する光照射部3、光照射部3から照射されて基板9の上面91上の膜92にて反射された光を受光する受光ユニット4、ステージ2を光照射部3および受光ユニット4に対して相対的に移動する移動機構21、並びに、ムラ検査装置1の制御部としての役割を果たすコンピュータ5を備える。
As shown in FIG. 1, in the
ステージ2の(+Z)側の表面は、好ましくは黒色艶消しとされる。移動機構21は、モータ211にボールねじ(図示省略)が接続された構成とされ、モータ211が回転することにより、ステージ2がガイド212に沿って基板9の上面91に沿う図1中のX方向に移動する。
The (+ Z) side surface of the
光照射部3は、白色光(すなわち、可視領域の全ての波長の光を含む光)を出射する光源であるハロゲンランプ31、ステージ2の移動方向に垂直な図1中のY方向に伸びる円柱状の石英ロッド32、および、Y方向に伸びるシリンドリカルレンズ33を備える。光照射部3では、ハロゲンランプ31が石英ロッド32の(+Y)側の端部に取り付けられており、ハロゲンランプ31から石英ロッド32に入射した光は、Y方向に伸びる線状光(すなわち、光束断面がY方向に長い線状となる光)に変換されて石英ロッド32の側面から出射され、シリンドリカルレンズ33を介して基板9の上面91へと導かれる。換言すれば、石英ロッド32およびシリンドリカルレンズ33は、ハロゲンランプ31からの光をステージ2の移動方向に垂直な線状光に変換して基板9の上面91へと導く光学系となっている。
The
図1では、光照射部3から基板9に至る光路を一点鎖線にて示している(基板9から受光ユニット4に至る光路についても同様)。光照射部3から出射された光の一部は、基板9の上面91上の膜92の(+Z)側の上面にて反射される。膜92は光照射部3からの光に対して光透過性を有しており、光照射部3からの光のうち膜92の上面にて反射しなかった光は、膜92を透過して基板9の上面91(すなわち、膜92の下面)にてその一部が反射される。ムラ検査装置1では、基板9における膜92の上面にて反射された光と基板9の上面91にて反射された光との干渉光が受光ユニット4に入射し、フィルタ43およびレンズ42を介して所定の波長の干渉光が撮像部41へと導かれる。
In FIG. 1, the optical path from the
図2は、撮像部41の受光面を示す図である。図2に示すように、撮像部41には複数の受光素子(例えば、CCD(Charge Coupled Device))411をY方向に直線状に配列して有するラインセンサ410が設けられる。撮像部41では、基板9からの干渉光がラインセンサ410にて受光されることにより、干渉光の強度分布(すなわち、各受光素子411からの出力値のY方向における分布)が取得される。実際には、基板9のX方向への移動に伴って撮像部41のラインセンサ410にて干渉光の強度分布が繰り返し取得されることにより基板9上の膜92の2次元画像が取得される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a light receiving surface of the
コンピュータ5は、図3に示すように、各種演算処理を行うCPU51、基本プログラムを記憶するROM52および各種情報を記憶するRAM53をバスラインに接続した一般的なコンピュータシステムの構成となっている。バスラインにはさらに、情報記憶を行う固定ディスク54、各種情報の表示を行う表示部であるディスプレイ55、操作者からの入力を受け付けるキーボード56aおよびマウス56b(以下、「入力部56」と総称する。)、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体8から情報の読み取りを行う読取装置57、並びに、ムラ検査装置1の他の構成要素に接続される通信部58が、適宜、インターフェイス(I/F)59a,59b,59cを介する等して接続される。
As shown in FIG. 3, the
コンピュータ5には、事前に読取装置57を介して記録媒体8からプログラム541が読み出され、固定ディスク54に記憶される。そして、プログラム541がRAM53にコピーされるとともにCPU51がRAM53内のプログラムに従って演算処理を実行することにより(すなわち、コンピュータがプログラムを実行することにより)、コンピュータ5が基板9上の筋ムラを検査する演算部としての動作を行う。
The
図4は、CPU51がプログラム541に従って動作することにより、CPU51、ROM52、RAM53、固定ディスク54等が実現する機能構成を示すブロック図である。図4において演算部6内の画像処理部61、評価値取得部62および判定部63がCPU51等により実現される機能を示す。なお、これらの機能は専用の電気的回路により実現されてもよく、部分的に専用の電気的回路が用いられてもよい。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration realized by the
次に、ムラ検査装置1による筋ムラの検査の流れについて説明する。図5は、ムラ検査装置1が基板9の膜92上の筋ムラを検査する処理の流れを示す図である。ムラ検査装置1では、まず、レジスト液の付与および基板9の回転により上面91上に膜92が形成された基板9が、図1中に実線にて示す検査開始位置に位置するステージ2上に保持された後、ステージ2の(+X)方向への移動が開始される。続いて、光照射部3から出射されて基板9の上面91に対して所定の入射角にて入射する線状光が、上面91上の直線状の照射領域(以下、「線状照射領域」という。)に照射され、線状照射領域が基板9に対して相対的に移動する。光照射部3からの光は基板9の上面91にて反射し、干渉光が撮像部41へと導かれてラインセンサ410にて受光され、基板9上の線状照射領域における干渉光の強度分布が取得される。ラインセンサ410の各受光素子411からの出力は、所定の変換式に基づいて例えば8bit(もちろん、8bit以外であってもよい。)の値(画素値)に変換されつつコンピュータ5へと送られる。
Next, the flow of inspection for streaks by the
ムラ検査装置1では、ステージ2が(+X)方向に移動している間、撮像部41における干渉光の強度分布の取得、および、画素値のコンピュータ5への出力がステージ2の移動に同期して繰り返される。そして、ステージ2が検査終了位置まで移動すると、移動機構21によるステージ2の移動が停止され、照明光の照射も停止される。以上のようにして、撮像部41では基板9上の膜92の全体を撮像して多階調の2次元画像(後述するように演算部6における処理の対象となる画像であり、以下、「対象画像」という。)が取得され、コンピュータ5の演算部6に入力されて準備される(ステップS11)。
In the
続いて、演算部6の画像処理部61では、対象画像が圧縮される。ここで、対象画像において座標(X,Y)に位置する画素の画素値をFXYと表すと、対象画像をsa画素×sa画素の範囲を単位として圧縮して生成された画像(圧縮後の対象画像)において、座標(x,y)に位置する注目画素の画素値Axyは、数1により求められる。
Subsequently, the
本実施の形態ではsaが4(画素)であるため、数1の演算により圧縮後の対象画像のS/N比は元の対象画像の4倍に向上する。続いて、圧縮後の対象画像に対するローパスフィルタ処理が行われ、圧縮後の対象画像から高周波ノイズの影響が抑制されて平滑化された画像(ローパスフィルタ処理後の対象画像)が生成される。ローパスフィルタ処理の演算範囲を決定するウィンドウは、1辺の長さが(2s1+1)画素の正方形であり、ローパスフィルタ処理後の対象画像において座標(x,y)に位置する注目画素の画素値Lxyは、注目画素近傍の各画素の圧縮後の対象画像における画素値A(数1参照)を用いて、数2により求められる。
Since in this embodiment s a is 4 (pixels), S / N ratio of the target image after compression by the computation of the
その後、ローパスフィルタ処理後の対象画像に対してハイパスフィルタ処理が行われ、ローパスフィルタ処理後の対象画像から後述のコントラスト強調処理の妨げとなる低周波の濃度変動が除去された画像(ハイパスフィルタ処理後の対象画像)が生成される。ここで、座標(x,y)に位置する注目画素の画素値H1 xyは、注目画素近傍の各画素のローパスフィルタ処理後の対象画像における画素値L(数2参照)を用いて、数3にて求められる。 Thereafter, a high-pass filter process is performed on the target image after the low-pass filter process, and an image obtained by removing low-frequency density fluctuation that hinders a contrast enhancement process described later from the target image after the low-pass filter process (the high-pass filter process) Later target image) is generated. Here, the pixel value H 1 xy of the target pixel located at the coordinates (x, y) is expressed by using the pixel value L (see Formula 2) in the target image after the low-pass filter processing of each pixel near the target pixel. 3 is required.
数3は、ハイパスフィルタ処理の演算範囲を決定するウィンドウとして、注目画素を中心とする各辺の長さが(2s2+1)画素の正方形のウィンドウが用いられる場合を示している。以上のように、画像処理部61では、元の対象画像を圧縮した圧縮後の対象画像に対して、ローパスフィルタ処理を施した後に、ハイパスフィルタ処理を施すことにより、所定の空間周波数帯域のバンドパスフィルタ処理が行われる(ステップS12)。
画像処理部61では、さらに、ハイパスフィルタ処理後の対象画像に対してコントラスト強調処理が行われて強調処理後の対象画像が生成される(ステップS13)。強調処理後の対象画像において座標(x,y)に位置する注目画素の画素値Exyは、ハイパスフィルタ処理後の対象画像における注目画素の画素値H1 xy、コントラスト係数rc、および、背景値bを用いて、数4にて求められる。本実施の形態では、rcは0.01,0.02,0.05または0.1とされ、bは127とされる。
In the
図6は、強調処理後の対象画像71を示す図である。ここでは、強調処理後の対象画像71(以下、単に「対象画像71」という。)は256階調の画像とされ、対象画像71の平均濃度(すなわち、画素値の平均値)は約127となっている。なお、対象画像71が取得された基板9の膜92上には、基板9の回転時に遠心力が作用する方向へと回転軸を始点として伸びる筋ムラ(以下の処理にて検出される筋ムラ)が存在していることにより、図6の対象画像71では、濃度が高い(黒い)筋状の領域、および、濃度が低い(白い)筋状の領域が中央(後述するように、基板9の回転軸に対応する位置となる。)から放射状に伸びているが、実際には、基板の膜上において回転軸以外の位置を始点として、遠心力が作用する方向に伸びる筋ムラが発生する場合もある。
FIG. 6 is a diagram illustrating the
続いて、評価値取得部62の変換画像生成部621では、対象画像71おいて膜92を形成する際の基板9の回転軸(以下、単に「基板9の回転軸」と呼ぶ。)に対応する位置を中心とする極座標系を直交座標系に変換した変換画像が生成される(ステップS14)。
Subsequently, the converted
変換画像の生成では、まず、x方向およびy方向に画素が配列される図6の対象画像71において、図7に示す基板9の回転軸J1に対応する位置(以下、「中心位置」という。)の座標(cx,cy)が特定される。ここでは、対象画像71が基板9の回転軸J1を中心として取得されるため、図6に示すように、対象画像71の中央が中心位置C1とされる。続いて、対象画像71において中心位置C1から最も離れた位置と中心位置C1との間の距離(以下、「最大長さ」という。)が求められる。既述のように、中心位置C1は対象画像71の中央であるため、最大長さは対象画像71の対角線の長さの半分に等しく、対象画像71のx方向およびy方向の長さ(画素数)をそれぞれx1およびy1として、数5により最大長さKmaxが求められる。
In the generation of the converted image, first, in the
また、変換画像生成部621では、対象画像71において中心位置C1を始点として外側に向かう複数の動径方向が求められる。ここで、複数の動径方向は一定のピッチ角にて設定され、ピッチ角P[度]は、対象画像71の長辺に沿うy方向に並ぶ画素数y1の半分をαとして、arctan(1/α)により得られる値とされる。また、動径方向の個数βは、360[度]をピッチ角P[度]にて除算した値とされる。変換画像生成部621では、例えば、(+x)方向を示す動径方向(図6中にて符号D0を付す矢印にて示す。)を基準となる0番目の動径方向(以下、「基準動径方向」という。)として規定することにより、反時計回りを正としてピッチ角Pにて順に設定される複数の動径方向のうち、m番目(ただし、mは0以上かつ(β−1)以下の整数)の動径方向(図6中にて符号Dmを付す矢印にて示す。)の基準動径方向に対する角度位置θmが(m×P)として求められる。
Further, the converted
なお、既述のように対象画像71中の中心位置C1は、図7に示す基板9の回転軸J1に対応し、対象画像71において互いに直交する画素の配列方向は、基板9の上面91上の互いに直交する2方向にそれぞれ対応するため、基板9の上面91上には、回転軸J1を始点として外側に向かう複数の遠心方向が、対象画像71における複数の動径方向にそれぞれ対応するようにして設定されていると捉えることができ、複数の遠心方向のピッチ角も、対象画像71の長辺に並ぶ画素数の半分をαとして、arctan(1/α)により得られる値となる。図7では2つの遠心方向を、図6中の対応する動径方向と同符号を付す矢印D0,Dmにて示している。
As described above, the center position C1 in the
このようにして、図6に示す対象画像71中の複数の動径方向が設定されると、対象画像71において中心位置C1を中心として複数の動径方向の角度位置θm、および、各動径方向に沿う中心位置C1からの距離n(ただし、nは0以上かつ最大長さKmax以下の整数)にて規定される極座標系を、動径方向に沿う距離n、および、角度位置θmに対応する動径方向の番号mにて規定した直交座標系に変換した変換画像が求められる。ここで、変換画像において座標(n,m)に位置する画素の値(画素値)は、n,mの値を数6中に代入して求められる対象画像71中の座標(x,y)に位置する画素の値とされる。ただし、cxおよびcyはそれぞれ対象画像71中の中心位置C1のx座標およびy座標であり、Pは動径方向のピッチ角である。また、変換画像中のある座標(n,m)に対して数6にて求められる座標(x,y)が対象画像71の外側を示す場合には、この座標(n,m)に位置する変換画像の画素には、対象画像71の中間値(背景値)127が付与される。
In this way, when a plurality of radial directions in the
図8は、図6の対象画像71から生成される変換画像72を示す図である。図8の変換画像72では、縦方向および横方向がそれぞれ動径方向の番号mおよび動径方向に沿う距離nに対応する。変換画像72が生成されると、評価値取得部62では、図9に示すように、変換画像72中においてそれぞれが縦方向の全体に亘っており、かつ、横方向の幅がWにて一定とされる複数の矩形領域73(ただし、図9では、横方向に並ぶ複数の矩形領域73を実線の矩形および破線の矩形にて交互に示している。)が、幅Wの半分のピッチ(W/2)にて横方向に配列設定される。したがって、互いに接しつつ隣接する2つの矩形領域73(図9中にて符号73aを付す破線の矩形)の境界を跨いで他の矩形領域73(図9中にて平行斜線を付して示す。)が設定されることとなり、各矩形領域73が他の一の矩形領域73と互いに重なる領域の横方向の幅は、矩形領域73の幅の半分(W/2)となっている。
FIG. 8 is a diagram showing a converted
変換画像72中に複数の矩形領域73が設定されると、各矩形領域73において横方向に並ぶ画素の値を積算した値を当該画素の個数にて除算する(すなわち、平均値を求める)ことにより、図10に示すように、各矩形領域73における複数の動径方向に対する複数の評価値が取得される(ステップS15)。なお、図10では縦軸は評価値を示し、横軸は動径方向の番号を示している。
When a plurality of
ここで、変換画像72における横方向は基板9の上面91において回転軸J1を中心とする径方向(すなわち、回転軸J1から離れる方向)の距離に対応するため、変換画像72中の横方向に関して互いに異なる位置にて幅Wの範囲を占める複数の矩形領域73は、図7に示すように、基板9の上面91上において径方向に関して互いに異なる位置にて幅Wの範囲を占める複数の環状領域74(ただし、図7では一部の環状領域74のみ図示している。)にそれぞれ対応する。より詳細には、変換画像72中の矩形領域73と同様に、互いに接しつつ隣接する2つの環状領域74(図7中にて破線にて囲む領域)の境界を跨いで他の環状領域74(図7中にて平行斜線を付す領域)が存在し、各環状領域74の一部が、他のいずれかの環状領域74の一部と径方向に関して重なっている。したがって、変換画像72中の各矩形領域73において横方向に並ぶ画素の値を積算して評価値を求める上記処理は、対象画像71中において、複数の動径方向のそれぞれに沿って各環状領域74の幅全体に対応する範囲に存在する画素の値を積算して評価値を求めることと等価である。
Here, the horizontal direction in the converted
各矩形領域73における複数の評価値が取得されると、判定部63では、対象画像71の背景値よりも高い上閾値、および、背景値よりも低い下閾値のそれぞれと各評価値とが比較され、いずれかの評価値が上閾値以上となる、または、下閾値以下となる場合には、基板9の膜92上に遠心方向に沿って伸びており、かつ、欠陥とすべき筋ムラが存在すると判断される(ステップS16)。例えば、図10に示すグラフでは、評価値が上閾値T1以上または下閾値T2以下となる番号の動径方向が欠陥とすべき筋ムラに対応する。このように、判定部63では、基板9の膜92上の筋ムラのうち、対象画像71中の対応する画素群の濃度と対象画像71の背景値(平均濃度)との差の絶対値(以下、「ムラ強度」ともいう。)が大きい筋ムラが筋ムラ欠陥として検出され、基板9の膜92上に筋ムラ欠陥が存在する旨がディスプレイ55に表示されて操作者に報告される。なお、基板9上の遠心方向に沿って伸びる筋ムラ(欠陥)の存在の確認は、コンピュータ5が複数の遠心方向に対応する複数の評価値を示すグラフ(図10参照)をディスプレイ55に表示する等して、操作者により行われてもよい。
When a plurality of evaluation values in each
また、必要に応じて、上閾値以上、または、下閾値以下となる評価値が取得された矩形領域73および動径方向から、当該矩形領域73に対応する基板9上の環状領域74、および、当該動径方向に対応する基板9上の遠心方向が特定され、筋ムラ欠陥(の少なくとも一部)が存在する基板9上の位置が取得される。そして、当該位置を示す情報は、筋ムラ欠陥の発生原因の特定(例えば、レジスト液の塗布前に基板9上に既に形成されているパターン形状に起因する等の原因の特定)、あるいは、後続の処理や最終製品に対して筋ムラ欠陥が及ぼす影響の管理等に利用される。
Further, if necessary, from the
以上に説明したように、図1のムラ検査装置1では、レジスト液の付与および基板の回転により形成された基板9上の膜92から得られる対象画像71中において、基板9の上面91上に設定される複数の遠心方向のそれぞれに対応する方向に並ぶ画素の値を積算する処理が行われることにより、複数の遠心方向に対応する複数の評価値が取得される。その結果、判定部63において(または、操作者が)評価値を参照することにより、基板9の膜92上において回転軸J1を中心とする遠心方向に沿って伸びる筋ムラの存在を精度よくかつ容易に確認することができる。
As described above, in the
また、ムラ検査装置1では、基板9の上面91上において回転軸J1を中心とする複数の環状領域74が設定される。ここで、仮に、対象画像71において各動径方向に沿って並ぶ全ての画素の値を積算して評価値を取得した場合、ムラ強度が低くかつ長い筋ムラの評価値と、ムラ強度が高くかつ短い筋ムラの評価値とがほぼ同じ値となり、ムラ強度が高い筋ムラのみを検出することが困難となる場合がある。これに対し、評価値取得部62では、対象画像71中において動径方向に沿って各環状領域74の幅全体に対応する範囲に存在する画素の値を積算して評価値が求められることにより、評価値に対する筋ムラの長さの影響を抑制して、ムラ強度が高い筋ムラの存在のみを容易に確認することが可能となる。さらに、互いに隣接する2つの環状領域74の境界を跨いで他の環状領域74が設定されていることにより、互いに隣接する2つの環状領域74を跨ぎながらも環状領域74の幅に比べて短い筋ムラが存在する場合であっても、このような筋ムラの存在を精度よく確認することができる。なお、上記説明では、ムラ強度が画像中の濃度のみに基づいているが、一般的には、ムラ強度は、ムラとしての認識のされ易さを示すものであるため、筋ムラの長さもムラ強度の要素として加味することも可能である。
In the
ムラ検査装置1では、図11に示すように、基板9の上面91の上方にラインセンサ410を有する撮像部41を配置し、基板9の回転軸J1を中心としてラインセンサ410を基板9に対して360度だけ回転しつつ撮像が行われ、対象画像が取得されてもよい。この場合、対象画像の各行の複数の画素は、当該行の画素が取得された際のラインセンサ410の回転角に対応する基板9上の遠心方向に並ぶ複数の位置をそれぞれ示し、評価値取得部では、当該対象画像の列方向の各位置において行方向に並ぶ画素の値を積算することにより、複数の遠心方向に対応する複数の評価値を容易に取得することが可能となる。
In the
また、スピンコータによる基板9上への膜92の形成直後に、スピンコータのステージ上に載置される基板9の上方にラインセンサが配置され、ステージを回転させることによりラインセンサにて対象画像が取得されてもよい。このように、対象画像の取得時においてラインセンサの基板9上の膜92に対する回転は相対的なものであってよく、さらに、ムラ検査装置1の機能が、スピンコータに組み合わせられてもよい。
Further, immediately after the
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.
例えば、複数の遠心方向のピッチ角は、対象画像71の長辺に並ぶ画素数の半分をαとして、arctan(1/α)以下とされるのであれば、他のピッチ角が採用されてもよい。これにより、変換画像を精度よく生成することができる。
For example, if the pitch angle in the plurality of centrifugal directions is less than arctan (1 / α), where α is half of the number of pixels arranged on the long side of the
また、上記実施の形態では、基板9の上面91上において互いに接しつつ隣接する2つの環状領域74の境界を跨いで他の環状領域74が設定されるが、間隙を設けつつ互いに隣接して配置される2つの環状領域の境界を跨いで他の環状領域74が設定されてもよく、この場合でも、当該2つの環状領域の境界近傍にのみ位置する筋ムラの存在を精度よく確認することが可能となる。また、複数の環状領域は回転軸J1を中心とする径方向に関して互いに異なる幅とされてもよく、例えば、外側に配置されるものほど幅が広くなるように複数の環状領域が設定されてもよい。
Further, in the above embodiment, the other
評価値取得部62では、対象画像71中の複数の動径方向のそれぞれに沿う画素の値を抽出して変換画像72を生成することにより、変換画像72から複数の遠心方向に対応する複数の評価値が容易に求められるが、変換画像72を生成することなく、対象画像71から複数の遠心方向に対応する複数の評価値を直接求めることも可能である。
The evaluation
また、対象画像71または変換画像72中において各遠心方向に対応する方向に並ぶ画素の値が積算されるのであるならば、画素の値を積算した値そのものや、各画素の位置に応じた重みを付与することにより求められる加重平均値等が評価値とされてもよい。
Further, if the values of the pixels arranged in the direction corresponding to each centrifugal direction in the
図1のムラ検査装置1では、1次元撮像デバイスであるラインセンサ410に対して基板9を直線移動することにより対象画像が取得されるが、ラインセンサ410が基板9に対して直線移動することにより対象画像が取得されてもよい。すなわち、ラインセンサ410の基板9に対する直線移動は相対的なものであってよい。また、受光素子が2次元に配列された2次元撮像デバイスにて基板9の膜92を撮像することにより対象画像を取得することも可能である。
In the
基板9上の膜は、スピンコート法にて形成されるのであるならば、基板9の回転時、または、基板9の回転開始直前に、レジスト液以外の塗布液を基板9の主面上に供給することにより形成されたものであってもよい。また、ムラ検査装置1は、平面表示装置用のガラス基板に形成された膜上の筋ムラの検査に特に適しているが、半導体基板等の他の基板において塗布液の付与および基板の回転により形成された膜上の筋ムラの検査に利用することも可能である。
If the film on the
1 ムラ検査装置
9 基板
41 撮像部
62 評価値取得部
71 対象画像
72 変換画像
74 環状領域
91 上面
92 膜
410 ラインセンサ
J1 回転軸
P ピッチ角
S11,S15 ステップ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記基板の前記膜を、撮像デバイスにより撮像することにより、多階調の対象画像を取得する撮像部と、
前記主面上に前記回転軸を始点として外側に向かう複数の遠心方向が設定されており、前記対象画像中において前記複数の遠心方向のそれぞれに対応する方向に並ぶ画素の値を積算することにより、前記複数の遠心方向に対応する複数の評価値を取得する評価値取得部と、
を備えることを特徴とするムラ検査装置。 An unevenness inspection apparatus that inspects streaks on a film formed on the main surface by supplying a coating liquid onto the main surface of the substrate and rotating the substrate about a rotation axis perpendicular to the main surface. And
An imaging unit that obtains a multi-tone target image by imaging the film of the substrate with an imaging device;
A plurality of centrifugal directions are set on the main surface, starting from the rotation axis and directed outward. By integrating the values of pixels arranged in the direction corresponding to each of the plurality of centrifugal directions in the target image. An evaluation value acquisition unit that acquires a plurality of evaluation values corresponding to the plurality of centrifugal directions;
A nonuniformity inspection apparatus comprising:
前記主面において前記回転軸を中心とする複数の環状領域が設定されており、
前記評価値取得部が、前記対象画像中において、前記複数の遠心方向のそれぞれに対応する方向に沿って各環状領域の幅全体に対応する範囲に存在する画素の値を積算することにより評価値を求めることを特徴とするムラ検査装置。 The unevenness inspection apparatus according to claim 1,
A plurality of annular regions around the rotation axis are set on the main surface,
The evaluation value acquisition unit integrates the values of pixels existing in a range corresponding to the entire width of each annular region along a direction corresponding to each of the plurality of centrifugal directions in the target image. A non-uniformity inspection apparatus characterized by obtaining
前記各環状領域の一部が、他のいずれかの環状領域の一部と径方向に関して重なることを特徴とするムラ検査装置。 The unevenness inspection apparatus according to claim 2,
A portion of each annular region overlaps with a portion of any other annular region in the radial direction.
互いに隣接する2つの環状領域の境界を跨いで他の環状領域が設定されていることを特徴とするムラ検査装置。 The unevenness inspection apparatus according to claim 3,
An unevenness inspection apparatus, wherein another annular region is set across a boundary between two annular regions adjacent to each other.
前記対象画像において互いに直交する画素の配列方向が、前記基板の前記主面上の互いに直交する2方向にそれぞれ対応し、
前記評価値取得部が、前記対象画像において前記回転軸に対応する位置を中心とする極座標系を直交座標系に変換した変換画像を生成し、前記変換画像から前記複数の評価値を求めることを特徴とするムラ検査装置。 The unevenness inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The arrangement direction of the pixels orthogonal to each other in the target image corresponds to two directions orthogonal to each other on the main surface of the substrate,
The evaluation value acquisition unit generates a converted image obtained by converting a polar coordinate system centered on a position corresponding to the rotation axis in the target image into an orthogonal coordinate system, and obtains the plurality of evaluation values from the converted image. A characteristic unevenness inspection device.
前記複数の遠心方向が一定のピッチ角にて設定されており、前記対象画像の長辺に並ぶ画素数の半分をαとして、前記ピッチ角が、arctan(1/α)以下であることを特徴とするムラ検査装置。 The unevenness inspection apparatus according to claim 5,
The plurality of centrifugal directions are set at a constant pitch angle, and the pitch angle is arctan (1 / α) or less, where α is half of the number of pixels arranged on the long side of the target image. An unevenness inspection device.
前記基板が平面表示装置用のガラス基板であることを特徴とするムラ検査装置。 The unevenness inspection apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The unevenness inspection apparatus, wherein the substrate is a glass substrate for a flat display device.
a)前記基板の前記膜から得られる多階調の対象画像を準備する工程と、
b)前記主面上に前記回転軸を始点として外側に向かう複数の遠心方向が設定されており、前記対象画像中において前記複数の遠心方向のそれぞれに対応する方向に並ぶ画素の値を積算することにより、前記複数の遠心方向に対応する複数の評価値を取得する工程と、
を備えることを特徴とするムラ検査方法。 A method for inspecting unevenness on a film formed on the main surface by supplying a coating liquid onto the main surface of the substrate and rotating the substrate about a rotation axis perpendicular to the main surface. And
a) preparing a multi-tone target image obtained from the film of the substrate;
b) A plurality of centrifugal directions are set on the main surface starting from the rotation axis and directed outward, and the values of pixels arranged in directions corresponding to the plurality of centrifugal directions in the target image are integrated. A step of obtaining a plurality of evaluation values corresponding to the plurality of centrifugal directions;
An unevenness inspection method comprising:
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KR100870931B1 (en) * | 2007-03-23 | 2008-11-28 | 주식회사 천경 | Mascara container of wiper onebody type and its making equpment |
JP2011033388A (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Coating film formation irregularity inspection device |
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