JP2008014696A - ムラ検査装置、画像表示装置、ムラ検査方法および画像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板上に形成された膜の膜厚変化の勾配を容易に確認する。
【解決手段】ムラ検査装置では、光照射部から基板上の膜に光を照射し、膜にて反射された特定の波長の干渉光を撮像部にて受光することにより、膜の元画像が取得される。元画像から導かれる対象画像において、互いに範囲が隣接する１対の濃度範囲の境界をそれぞれが示す複数の等濃度線７２１が求められ、各評価位置７２２に設定される評価領域７２３中に存在する等濃度線７２１の本数を求めることにより、当該評価位置７２２に対して対象画像中の濃度変化の勾配を示す評価値が取得される。その結果、評価値を参照して、基板上の膜の膜厚変化の勾配を容易に確認することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、基板上に形成された膜の膜厚ムラを検査する技術、および、当該膜厚ムラの検査に利用される画像を表示する技術に関する。

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、基板の主面上にレジスト液を塗布しつつ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。

また、特許文献２では、光透過性の膜が形成された基板に向けて光を照射し、基板の膜にて反射された干渉光を撮像部にて受光し、撮像部から出力される信号において、基板上の比較的大きな膜厚の変化に起因して発生する干渉縞を示す波形の有無を判定することにより、基板上において膜厚が局所的に変化する欠陥（すなわち、高周波の膜厚ムラ）を検出する手法が開示されている。
特開２００６−４９６３０号公報 特開平７−３０１６０８号公報

ところで、基板の膜において緩やかに膜厚が変化する膜厚ムラ、すなわち、低周波の膜厚ムラは、一般的には欠陥とはされないが、低周波の膜厚ムラであってもその膜厚変化の勾配によっては、後続のプロセスや最終製品に対して影響を及ぼすことがある。しかしながら、特許文献２の手法を用いたとしても、膜厚変化の勾配を取得することはできず、また、作業者が目視にて検査しようとしても、微小な膜厚変化の勾配を確認することは困難である。したがって、基板上の膜の膜厚変化の勾配を容易に確認することが可能な新規な手法が必要となる。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板上に形成された膜の膜厚変化の勾配を容易に確認することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、基板上に形成された膜の膜厚ムラを検査するムラ検査装置であって、光透過性の膜が形成された基板を保持する保持部と、前記膜に光を照射する光照射部と、前記光照射部から出射されて前記膜にて反射された特定の波長の干渉光を受光して前記膜の元画像を取得する撮像部と、前記元画像または前記元画像から導かれる画像である対象画像において、互いに範囲が隣接する１対の濃度範囲の境界をそれぞれが示す複数の等濃度線を求める等濃度線取得部と、前記対象画像中の複数の位置において濃度変化の勾配を示す評価値を前記複数の等濃度線に基づいて求める評価値取得部とを備える。

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、前記評価値取得部が、前記複数の位置のそれぞれに設定される領域中に存在する等濃度線の本数を前記評価値として取得する。

請求項３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、前記複数の位置が前記複数の等濃度線上に設定され、前記評価値取得部が、前記複数の位置から隣接する等濃度線までの距離を前記評価値として取得する。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のムラ検査装置であって、前記複数の等濃度線を表示する表示部をさらに備える。

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、前記対象画像が平滑化処理が施されたものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５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。

請求項７に記載の発明は、基板上に形成された膜の膜厚ムラの検査に利用される画像を表示する画像表示装置であって、光透過性の膜が形成された基板を保持する保持部と、前記膜に光を照射する光照射部と、前記光照射部から出射されて前記膜にて反射された特定の波長の干渉光を受光して前記膜の元画像を取得する撮像部と、前記元画像または前記元画像から導かれる画像である対象画像において、互いに範囲が隣接する１対の濃度範囲の境界をそれぞれが示す複数の等濃度線を求める等濃度線取得部と、前記複数の等濃度線を表示する表示部とを備える。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の画像表示装置であって、前記表示部が、前記複数の等濃度線を前記対象画像に重ねて表示する。

請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の画像表示装置であって、前記対象画像が平滑化処理が施されたものである。

請求項１０に記載の発明は、基板上に形成された膜の膜厚ムラを検査するムラ検査方法であって、ａ）基板に形成された光透過性の膜に光照射部から光を照射する工程と、ｂ）前記光照射部から出射されて前記膜にて反射された特定の波長の干渉光を撮像部にて受光して前記膜の元画像を取得する工程と、ｃ）前記元画像または前記元画像から導かれる画像である対象画像において、互いに範囲が隣接する１対の濃度範囲の境界をそれぞれが示す複数の等濃度線を求める工程と、ｄ）前記対象画像中の複数の位置において濃度変化の勾配を示す評価値を前記複数の等濃度線に基づいて求める工程とを備える。

請求項１１に記載の発明は、基板上に形成された膜の膜厚ムラを検査するムラ検査方法であって、ａ）基板に形成された光透過性の膜に光照射部から光を照射する工程と、ｂ）前記光照射部から出射されて前記膜にて反射された特定の波長の干渉光を撮像部にて受光して前記膜の元画像を取得する工程と、ｃ）前記元画像または前記元画像から導かれる画像である対象画像において、互いに範囲が隣接する１対の濃度範囲の境界をそれぞれが示す複数の等濃度線を求める工程とを備える。

請求項１２に記載の発明は、基板上に形成された膜の膜厚ムラの検査に利用される画像を表示する画像表示方法であって、ａ）基板に形成された光透過性の膜に光照射部から光を照射する工程と、ｂ）前記光照射部から出射されて前記膜にて反射された特定の波長の干渉光を撮像部にて受光して前記膜の元画像を取得する工程と、ｃ）前記元画像または前記元画像から導かれる画像である対象画像において、互いに範囲が隣接する１対の濃度範囲の境界をそれぞれが示す複数の等濃度線を求める工程と、ｄ）前記複数の等濃度線を表示部に表示する工程とを備える。

本発明によれば、評価値を参照することにより、または、表示部に表示される等濃度線を参照することにより、基板上の膜の膜厚変化の勾配を容易に確認することができる。

また、請求項２および３の発明では、評価値を容易に取得することができ、請求項４の発明では、表示部に表示される等濃度線を参照することにより、基板上の膜の膜厚変化の勾配を再確認することができ、請求項５の発明では、滑らかな等濃度線を取得して、適切な評価値を安定して取得することができる。

また、請求項８の発明では、基板上の膜の膜厚変化の勾配を対象画像と共に確認することができ、請求項９の発明では、滑らかな等濃度線を取得して、基板上の膜の膜厚変化の勾配を的確に確認可能な状態で等濃度線を表示することができる。

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ガラスの基板９において、一方の主面９１上にレジスト液を塗布することにより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の膜厚ムラを検査する装置である。なお、基板９の大きさは、例えば７００×６００ミリメートルとされ、膜９２の厚さは数十ナノメートル〜２マイクロメートルとされる。

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。

ステージ２の（＋Ｚ）側の表面は、好ましくは無反射面（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。

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。

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を介して特定の波長の干渉光が撮像部４１へと導かれる。

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。

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、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）を介する等して接続される。

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上の膜厚ムラを検査する演算部としての動作を行う。

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、等濃度線取得部６２、評価値取得部６３、判定部６４および表示制御部６５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。

次に、ムラ検査装置１による膜厚ムラの検査の流れについて説明する。図５は、ムラ検査装置１が基板９上の膜９２の膜厚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、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（ステップＳ１１）、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の膜９２にて反射し、特定の波長の干渉光が撮像部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。

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（後述する処理が施される前の画像であり、以下、「元画像」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Ｓ１２）。

続いて、演算部６の画像処理部６１では、元画像に対してメジアンフィルタを作用させることにより元画像からノイズ成分が除去され、続いて、当該画像に平滑化処理を施す（すなわち、平滑化フィルタを作用させる）ことにより、図６に示すように、濃度変化を平滑化させた画像（以下、「対象画像」という。）７１が生成される（ステップＳ１３）。なお、対象画像７１は２５６階調の画像とされる。また、必要に応じて、平滑化処理後の画像にコントラスト強調処理等が施されてもよい。

対象画像７１が生成されると、等濃度線取得部６２では、例えば値１２７よりも１０の整数倍だけ小さい値１１７、１０７・・・７、並びに、値１２７よりも１０の整数倍だけ大きい値１３７、１４７・・・２４７のそれぞれを閾値として対象画像が２値化される。具体的には、対象画像の各画素の値と各閾値とが比較され、値が閾値以上の画素に「１」を付与し、閾値よりも小さい画素に「０」を付与することにより、複数の閾値にそれぞれ対応する複数の２値画像が取得される。対象画像７１の２値化の際の閾値は、対象画像７１の濃度範囲（コントラスト幅）、あるいは、後述する評価領域の大きさ等に基づいて適宜変更されてよい。

続いて、各２値画像に対してエッジ検出処理が施されることにより、各２値画像中の閉領域（ただし、画像の外縁に接するものも含む。）のエッジ、すなわち、値１の画素が占める領域と、値０の画素が占める領域との境界線が取得され、各境界線は、この２値画像の生成時に用いられた閾値に対応付けて記憶される（ステップＳ１４）。なお、２値画像中に閉領域が孤立して存在する場合、当該閉領域のエッジを示す境界線は閉曲線となる。そして、等濃度線取得部６２では、図７に示すように、複数の２値画像から取得される全ての境界線７２１を重ね合わせた画像７２が生成される。

ここで、２値画像における値１を示す領域は、閾値が小さくなるに従って大きくなり、ある閾値の２値画像中の値１の領域は、この閾値よりも小さい閾値の２値画像中の値１の領域に必ず含まれる。したがって、ある閾値の２値画像から取得される境界線７２１と、この閾値に隣接する閾値の２値画像から取得される境界線７２１とにより挟まれる対象画像７１中の領域の画素の値は、これらの２つの閾値の間の値となっている。よって、各境界線７２１は、対象画像７１において互いに範囲が隣接する１対の濃度範囲の境界を示しているといえ、以下の説明では、境界線を等濃度線と呼び、全ての等濃度線を示す画像を等濃度線画像と呼ぶ。

等濃度線画像７２が生成されると、評価値取得部６３では、図８に示すように、等濃度線画像７２中において予め定められた複数の位置（以下、「評価位置」という。）７２２のそれぞれが順次特定され、各評価位置７２２に設定される円形の領域（以下、「評価領域」という。）７２３中に存在する等濃度線７２１の本数が評価値として求められる（ステップＳ１５）。例えば、図８中に符号７２２ａを付して示す評価位置では、評価領域７２３ａ中に存在する等濃度線７２１の本数が３本となることにより評価値が３とされ、図８中に符号７２２ｂを付して示す評価位置では、評価領域７２３ｂ中に存在する等濃度線７２１の本数が１本となることにより評価値が１とされる。

また、図８中に符号７２２ｃを付して示す評価位置では、対応する評価領域７２３ｃ中に３個の線分が存在するが、評価値取得部６３では、評価領域７２３ｃ中に存在する等濃度線７２１であって、互いに異なる閾値の２値画像から導かれるものの本数が求められるため、評価位置７２２ｃに対する評価値は２とされる。既述のように、等濃度線画像７２中の各等濃度線７２１は、当該等濃度線７２１が導かれる２値画像を生成する際の閾値に対応付けられており、ある評価領域７２３中に同一の２値画像から得られる複数の等濃度線７２１が存在する場合には、これらの等濃度線７２１は１本とみなされる。

既述のように、各等濃度線７２１は対象画像７１において互いに範囲が隣接する１対の濃度範囲の境界を示すため、各評価位置７２２に設定される評価領域７２３中に存在する等濃度線７２１の本数を求めることにより取得される評価値は、対象画像７１中の当該評価位置７２２に対応する位置（以下、同様に「評価位置」という。）における濃度変化の勾配（すなわち、濃度の変化量の距離に対する割合）を示すものであるといえる。なお、本実施の形態では、各評価位置７２２に対して設定される評価領域が円形とされることにより、評価値に対する方向性の影響が排除されるが、各評価位置７２２に対して、正方形等の他の形状の評価領域が設定されてもよい。また、評価領域の大きさは、互いに隣接する等濃度線７２１が示す濃度範囲や後述する膜厚ムラ欠陥の判定閾値等に基づいて適宜変更されてよい。

各評価位置７２２に対する評価値が求められると、判定部６４では、各評価位置７２２の評価値と所定の閾値とが比較され、閾値以上の評価値を有する評価位置７２２が存在するか否かが判定される（ステップＳ１６）。閾値以上の評価値を有する評価位置７２２が存在する場合には、対象画像７１が取得された基板９の膜９２に許容範囲を超える膜厚変化の勾配を有する部分（以下、「膜厚ムラ欠陥」という。）が存在し、閾値以上の評価値を有する評価位置７２２が存在しない場合には、基板９の膜９２には膜厚ムラ欠陥が存在しないものとされる。

膜厚ムラ欠陥の有無が判定されると、表示制御部６５により、図９に示すように、等濃度線画像７２中の全ての等濃度線７２１が対象画像７１に重ねてディスプレイ５５に表示される（ステップＳ１７）。このとき、判定部６４による判定結果が膜厚ムラ欠陥の存在を示す場合には、例えば、膜厚ムラ欠陥に対応する評価位置７２２の評価領域７２３の外形も特定可能に表示することにより、膜厚ムラ欠陥が存在する旨がその位置と共に操作者に報告される。これにより、操作者がディスプレイ５５に表示される等濃度線７２１および対象画像７１を参照して、基板９上の膜９２の膜厚ムラ欠陥に対応する部分の膜厚変化の勾配を再確認することができる。また、判定部６４による判定結果が膜厚ムラ欠陥の不存在を示す場合であっても、等濃度線７２１を対象画像７１に重ねてディスプレイ５５に表示することにより、操作者が、基板９上の膜９２の膜厚の分布を対象画像７１と共に容易に確認することができる。

以上に説明したように、ムラ検査装置１では、光照射部３から基板９の膜９２に光を照射し、膜９２にて反射された特定の波長の干渉光を撮像部４１にて受光することにより、膜９２の元画像が取得される。そして、元画像から導かれる対象画像７１において、互いに範囲が隣接する１対の濃度範囲の境界をそれぞれが示す複数の等濃度線７２１が求められ、対象画像７１中の複数の評価位置７２２のそれぞれにおいて濃度変化の勾配を示す評価値が、複数の等濃度線７２１に基づいて取得される。これにより、基板９の膜９２において低周波の膜厚ムラ等が存在する場合であっても、評価値を参照することにより、その膜厚変化の勾配を容易に確認することができ、膜厚変化の勾配が後続のプロセスや最終製品に及ぼす影響の管理を適切に行うことが実現される。

評価値取得部６３では、各評価位置７２２に設定される評価領域７２３中に存在する等濃度線７２１の本数が評価値とされることにより、評価値を容易に取得することができる。また、等濃度線７２１が取得される対象画像７１が平滑化処理が施されたものであることにより、滑らかな等濃度線７２１を取得することが可能となり、これにより、適切な評価値を安定して取得することができるとともに、基板９上の膜９２の膜厚変化の勾配を的確に確認可能な状態で等濃度線７２１をディスプレイ５５に表示することができる。

また、ムラ検査装置１では、等濃度線取得部６２にて等濃度線画像７２が生成された後（図５：ステップＳ１４）、ステップＳ１５，Ｓ１６を省略して、図９に示すように、等濃度線画像７２中の全ての等濃度線７２１が対象画像７１に重ねてディスプレイ５５に表示されてもよい（ステップＳ１７）。この場合でも、操作者が、表示される等濃度線７２１を参照することにより、基板９上の膜９２の膜厚変化の勾配を対象画像７１と共に容易に確認することができる。なお、評価値取得部６３および判定部６４における処理を省略する場合、ムラ検査装置１は、基板９上に形成された膜９２の膜厚ムラの検査に利用される画像を表示する画像表示装置として機能することとなる。

次に、図５のステップＳ１５にて行われる評価値取得部６３が評価値を取得する処理の他の例について説明する。本処理例では、等濃度線画像中の各等濃度線上にて一定の間隔で存在する各位置が、評価値が求められる評価位置とされ、各評価位置から隣接する等濃度線までの距離が評価値として求められる。例えば、等濃度線画像中に、図１０に示す等濃度線７２１が存在する場合に、符号７２１ａを付す等濃度線上において符号７２２ｄを付す評価位置に対する評価値を求める際には、評価位置７２２ｄを中心とする所定の半径の円７２４ａが設定され、この円７２４ａが等濃度線７２１ａに隣接する等濃度線７２１（以下、「隣接等濃度線７２１」という。）と交わるか否かが確認される。図１０の例では、円７２４ａはいずれの隣接等濃度線７２１とも交わらないため、続いて、円７２４ａよりも一定の長さだけ大きい半径の円７２４ｂが設定され、同様に、円７２４ｂが隣接等濃度線７２１と交わるか否かが確認され、交わらないと判断される。このように、評価位置７２２ｄを中心としつつ半径が一定の長さだけ長い円を順次設定して、当該円が隣接等濃度線７２１と交わるか否かが確認される。そして、ある長さの半径の円７２４ｅが隣接等濃度線７２１と交わると判断されると、この円７２４ｅの半径が評価位置７２２ｄの評価値とされる。

以上のようにして、全ての評価位置７２２の評価値が取得されると、上記の例と同様に、判定部６４にて各評価位置７２２の評価値と所定の閾値とが比較され、膜厚ムラ欠陥の有無が判定される（ステップＳ１６）。そして、等濃度線画像７２中の全ての等濃度線７２１が対象画像７１に重ねてディスプレイ５５に表示され、膜厚ムラ欠陥が存在する場合には、その旨が膜厚ムラ欠陥に対応する位置と共に操作者に報告される（ステップＳ１７）。

以上に説明したように、評価値取得部６３では、複数の評価位置７２２が複数の等濃度線７２１上に設定され、各評価位置７２２から隣接する等濃度線７２１までの距離が評価値として求められる。これにより、評価値を容易に取得することができ、その結果、評価値を参照することにより、基板９上の膜９２の膜厚変化の勾配を容易に確認することができる。なお、各評価位置７２２から隣接する等濃度線７２１までの距離は、他の手法により求めることも可能である。例えば、各評価位置７２２近傍における等濃度線７２１の曲率を求め、当該曲率に基づいてこの評価位置７２２を通る垂線を生成し、当該垂線が隣接する等濃度線７２１と交わる位置と、評価位置７２２との間の最小距離が求められてもよい。

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。

上記実施の形態において、等濃度線取得部６２では、対象画像７１の２値化以外の手法にて等濃度線７２１が取得されてもよく、例えば、対象画像７１中の各画素を注目画素として、注目画素の値と、注目画素に隣接する各画素の値との間に、濃度範囲の境界値のいずれかが含まれる場合に、注目画素を、当該境界値に対応付けられる等濃度線に含めることにより、対象画像７１において、互いに範囲が隣接する１対の濃度範囲の境界をそれぞれが示す複数の等濃度線を求めることもできる。

ムラ検査装置１では、元画像に対してメジアンフィルタおよび平滑化フィルタを作用させることにより等濃度線７２１を取得するための対象画像７１が生成されるが、撮像部４１にてノイズ成分が少ない元画像が取得される場合には、元画像がそのまま対象画像として扱われてもよい。すなわち、等濃度線取得部６２にて等濃度線７２１が求められる対象画像は、元画像または元画像から導かれる画像であればよい。

上記実施の形態では、光照射部３からの線状光の出射および撮像部４１のラインセンサ４１０における干渉光の受光により元画像が取得されるが、例えば、基板９の上面９１においてＸ方向およびＹ方向の双方に広がる領域に光照射部３から光が照射され、複数の受光素子を２次元に配列して有する撮像部が、基板９の膜９２からの干渉光を受光することにより、元画像が短時間に取得されてもよい。

基板９を保持する保持部は、基板９の下面に当接して基板９を支持するステージ２以外に、例えば基板９の外縁部を把持することにより基板９を保持するもの等とすることもできる。

また、基板９上に形成される膜９２は必ずしもレジスト膜である必要はなく、蒸着やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等により形成された光透過性を有する他の膜であってもよい。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の膜厚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上に形成された膜の膜厚ムラの検査に利用することも可能である。

ムラ検査装置の構成を示す図である。 撮像部の受光面を示す図である。 コンピュータの構成を示す図である。 コンピュータが実現する機能構成を示すブロック図である。 ムラ検査装置が基板上の膜の膜厚ムラを検査する処理の流れを示す図である。 対象画像を示す図である。 等濃度線画像を示す図である。 評価位置および評価領域を示す図である。 等濃度線が重ねられた対象画像を示す図である。 評価値を取得する処理の他の例を説明するための図である。

符号の説明

１ ムラ検査装置
２ ステージ
３ 光照射部
９ 基板
４１ 撮像部
５５ ディスプレイ
６２ 等濃度線取得部
６３ 評価値取得部
７１ 対象画像
９２ 膜
７２１，７２１ａ 等濃度線
７２２，７２２ａ〜７２２ｄ 評価位置
７２３，７２３ａ〜７２３ｃ 評価領域
Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１７ ステップ

Claims (12)

1. 基板上に形成された膜の膜厚ムラを検査するムラ検査装置であって、
   光透過性の膜が形成された基板を保持する保持部と、
   前記膜に光を照射する光照射部と、
   前記光照射部から出射されて前記膜にて反射された特定の波長の干渉光を受光して前記膜の元画像を取得する撮像部と、
   前記元画像または前記元画像から導かれる画像である対象画像において、互いに範囲が隣接する１対の濃度範囲の境界をそれぞれが示す複数の等濃度線を求める等濃度線取得部と、
   前記対象画像中の複数の位置において濃度変化の勾配を示す評価値を前記複数の等濃度線に基づいて求める評価値取得部と、
   を備えることを特徴とするムラ検査装置。
2. 請求項１に記載のムラ検査装置であって、
   前記評価値取得部が、前記複数の位置のそれぞれに設定される領域中に存在する等濃度線の本数を前記評価値として取得することを特徴とするムラ検査装置。
3. 請求項１に記載のムラ検査装置であって、
   前記複数の位置が前記複数の等濃度線上に設定され、
   前記評価値取得部が、前記複数の位置から隣接する等濃度線までの距離を前記評価値として取得することを特徴とするムラ検査装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のムラ検査装置であって、
   前記複数の等濃度線を表示する表示部をさらに備えることを特徴とするムラ検査装置。
5. 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、
   前記対象画像が平滑化処理が施されたものであることを特徴とするムラ検査装置。
6. 請求項１ないし５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ことを特徴とするムラ検査装置。
7. 基板上に形成された膜の膜厚ムラの検査に利用される画像を表示する画像表示装置であって、
   光透過性の膜が形成された基板を保持する保持部と、
   前記膜に光を照射する光照射部と、
   前記光照射部から出射されて前記膜にて反射された特定の波長の干渉光を受光して前記膜の元画像を取得する撮像部と、
   前記元画像または前記元画像から導かれる画像である対象画像において、互いに範囲が隣接する１対の濃度範囲の境界をそれぞれが示す複数の等濃度線を求める等濃度線取得部と、
   前記複数の等濃度線を表示する表示部と、
   を備えることを特徴とする画像表示装置。
8. 請求項７に記載の画像表示装置であって、
   前記表示部が、前記複数の等濃度線を前記対象画像に重ねて表示することを特徴とする画像表示装置。
9. 請求項７または８に記載の画像表示装置であって、
   前記対象画像が平滑化処理が施されたものであることを特徴とする画像表示装置。
10. 基板上に形成された膜の膜厚ムラを検査するムラ検査方法であって、
    ａ）基板に形成された光透過性の膜に光照射部から光を照射する工程と、
    ｂ）前記光照射部から出射されて前記膜にて反射された特定の波長の干渉光を撮像部にて受光して前記膜の元画像を取得する工程と、
    ｃ）前記元画像または前記元画像から導かれる画像である対象画像において、互いに範囲が隣接する１対の濃度範囲の境界をそれぞれが示す複数の等濃度線を求める工程と、
    ｄ）前記対象画像中の複数の位置において濃度変化の勾配を示す評価値を前記複数の等濃度線に基づいて求める工程と、
    を備えることを特徴とするムラ検査方法。
11. 基板上に形成された膜の膜厚ムラを検査するムラ検査方法であって、
    ａ）基板に形成された光透過性の膜に光照射部から光を照射する工程と、
    ｂ）前記光照射部から出射されて前記膜にて反射された特定の波長の干渉光を撮像部にて受光して前記膜の元画像を取得する工程と、
    ｃ）前記元画像または前記元画像から導かれる画像である対象画像において、互いに範囲が隣接する１対の濃度範囲の境界をそれぞれが示す複数の等濃度線を求める工程と、
    を備えることを特徴とするムラ検査方法。
12. 基板上に形成された膜の膜厚ムラの検査に利用される画像を表示する画像表示方法であって、
    ａ）基板に形成された光透過性の膜に光照射部から光を照射する工程と、
    ｂ）前記光照射部から出射されて前記膜にて反射された特定の波長の干渉光を撮像部にて受光して前記膜の元画像を取得する工程と、
    ｃ）前記元画像または前記元画像から導かれる画像である対象画像において、互いに範囲が隣接する１対の濃度範囲の境界をそれぞれが示す複数の等濃度線を求める工程と、
    ｄ）前記複数の等濃度線を表示部に表示する工程と、
    を備えることを特徴とする画像表示方法。

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