KR100678821B1 - Inspection apparatus - Google Patents
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Abstract
LCD용 등의 기판상에 생성되는 투명 전도막 패턴의 막 두께가 얇아짐에 따라, 패턴 에지부에서의 콘트라스트가 감소하여, 종래 기술로서는 측정이 곤란하게 되어 왔다. 이러한 투명 전도막 부분과 그 이외 부분의 콘트라스트를 증대시켜, 막 두께가 작은 투명 전도막 패턴의 치수 측정을 용이하게 실현하는 기술을 제공한다. As the film thickness of the transparent conductive film pattern produced on the substrate for LCD or the like becomes thinner, the contrast at the pattern edge portion decreases, making measurement difficult in the prior art. The contrast of such a transparent conductive film part and the other part is increased, and the technique of measuring the dimension of the transparent conductive film pattern with small film thickness easily is provided.
조명유닛에 가시광 이하의 영역에 높은 휘도를 갖는 광을 발생하는 램프와 가시광 이상의 장파장 성분을 차단하는 광학 필터를 구비하여, 투명 전도막 부분과 그 이외 부분의 콘트라스트를 증대시켜, 막 두께가 작은 투명 전도막 패턴의 치수 측정을 용이하게 실현했다. The lighting unit is provided with a lamp for generating light having a high luminance in an area below visible light and an optical filter for blocking long wavelength components above visible light, thereby increasing the contrast of the transparent conductive film portion and other portions, and having a small film thickness. Measurement of the dimensions of the conductive film pattern was easily realized.
Description
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 치수 측정 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도,1 is a block diagram showing a schematic configuration of a dimension measuring apparatus of a first embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 제 1 실시예의 조명유닛에 사용하는 광원이 발생하는 광의 스펙트럼의 일례를 도시한 도면,2 is a view showing an example of the spectrum of the light generated by the light source used in the illumination unit of the first embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 제 1 실시예의 조명유닛에 사용하는 광학 필터의 투과 특성도,3 is a transmission characteristic diagram of an optical filter used in the illumination unit of the first embodiment of the present invention;
도 4는 시료의 투명 전도막의 투과 특성의 일례를 도시한 도면,4 is a view showing an example of a transmission characteristic of a transparent conductive film of a sample;
도 5는 본 발명을 이용한 때의 효과의 일례를 설명하기 위한 도면,5 is a view for explaining an example of the effect when using the present invention;
도 6은 본 발명의 제 2 실시예의 치수 측정 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도,6 is a block diagram showing a schematic configuration of a dimension measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 제 2 실시예의 조명유닛에 사용하는 광학 필터의 투과 특성도,7 is a transmission characteristic diagram of an optical filter used in the illumination unit of the second embodiment of the present invention;
도 8은 종래의 측정 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도,8 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional measuring device;
도 9는 종래의 조명유닛에 사용하는 광원이 발생하는 광의 스펙트럼의 일례를 도시한 도면.9 is a view showing an example of a spectrum of light generated by a light source used in a conventional lighting unit.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1': 조명유닛 2: 광파이버1 ': lighting unit 2: optical fiber
3: 투광관 4, 4': 조명유닛3:
5: 광파이버 6: 투과 조명헤드5: optical fiber 6: transmission light head
7: 리볼버 8: 대물렌즈7: revolver 8: objective
9, 9': 시료 10: 오토 포커스 유닛9, 9 ': sample 10: autofocus unit
11, 12: 렌즈 13: 자동 조광유닛11, 12: Lens 13: Auto Dimmer Unit
14: CCD 카메라 15: 화상 처리유닛14: CCD camera 15: image processing unit
16, 16': 광학 필터 17, 17': 필터 전환 기구16, 16 ':
20: 미러 21, 22: 하프 미러20:
23, 23': 24, 24': 램프. 23, 23 ': 24, 24': lamp.
본 발명은 기판상에 형성된 패턴의 치수를 현미경으로 확대하여 투명 전도막 패턴의 치수를 측정하는 치수 측정 장치 등의 검사 장치에 이용된다.This invention is used for the inspection apparatuses, such as a dimension measuring apparatus, which measures the dimension of a transparent conductive film pattern by enlarging the dimension of the pattern formed on the board | substrate with a microscope.
기판{예컨대, LCD(Liquid Crystal Display)기판}의 치수 측정 장치는 유리 등의 기판(시료) 상에 형성된 패턴에 조명광을 조사하여 얻어지는 패턴 상을 현미경으로 확대하고, 그 화상을 CCD(Charge Coupled Device) 카메라로 촬상하여 얻어 지는 패턴 상을 화상 처리하여 치수를 측정하는 검사 장치이다.A dimension measuring apparatus of a substrate (for example, an LCD (Liquid Crystal Display) substrate) is used to magnify a pattern image obtained by irradiating an illumination light onto a pattern formed on a substrate (sample) such as glass with a microscope, and the image is CCD (Charge Coupled Device). An inspection apparatus for measuring dimensions by image-processing a pattern image obtained by imaging with a camera.
시료에 조명광을 조사하는 방식으로는 현미경으로부터 동축 낙사(同軸 落射)로 조사하여 그 반사광으로부터 얻어지는 화상을 처리하는 반사 조명방식과, 현미경에 마주하고, 시료의 배면 측으로부터 조명광을 조사하여 그 투과광으로부터 얻어지는 화상을 처리하는 투과 조명방식이 있다. 그러나, LCD 기판의 치수 측정으로서는 양쪽의 조명방식을 실현하는 수단을 구비하여, 피검사 대상의 패턴에 따라 구별하여 실행하는 것이 일반적으로 행하여진다.As a method of irradiating illumination light with a sample, the reflection illumination method which irradiates coaxial fall-off from a microscope, and processes the image obtained from the reflected light, and the illumination light from the back side of a sample facing a microscope, There is a transmission illumination system for processing an image obtained. However, as the measurement of the size of an LCD substrate, it is generally performed to include means for realizing both illumination methods and to perform the discrimination according to the pattern to be inspected.
LCD용 기판의 제조과정에서는 목적의 패턴을 생성하기 위한 레지스트막 패턴이나 생성된 금속막, 투명 또는 반투명 막의 치수를 측정하고 있다.In the manufacturing process of an LCD substrate, the dimension of the resist film pattern, the produced metal film, or the transparent or translucent film | membrane for producing the target pattern is measured.
이들 패턴의 치수 측정은 종래 기술로서 도 8에 나타내는 구성으로 실현하였다. 도 8은 종래 측정 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다. (1)는 반사 조명방식의 조명유닛, (3)은 투광관, (2)는 조명유닛(1)으로부터 출력되는 조명을 투광관(3)으로 인도하는 광파이버, (4)는 투과 조명방식의 조명유닛, (6)은 투과 조명헤드, (5)는 조명유닛(4)으로부터 출력되는 조명을 투과 조명헤드(6)로 인도하는 광파이버, (7)은 리볼버, (8)은 대물렌즈, (9)는 시료, (10)은 레이저 오토 포커스 유닛, (11)과 (12)는 렌즈, (13)은 자동 조광유닛, (14)는 CCD 카메라, (15)는 화상 처리유닛, (20)은 투과 조명헤드(6) 내의 미러, (21)은 투광관(3) 내의 하프 미러, (22)는 레이저 오토 포커스 유닛(10) 내의 하프 미러, (23)은 조명유닛(1)의 램프, (24)는 조명유닛(4)의 램프이다. 또한, 현미경은 적어도 조명유닛 (1, 4), 광파이버 (2, 5),투광관(3), 투과 조명헤드(6), 투과 조명헤드(6)에 설 치된 미러 (20), 리볼버 (7), 리볼버(7)에 설치된 대물렌즈 (8), 레이저 오토 포커스 유닛 (10), 하프 미러(21, 22), 렌즈(11, 12) 및 시료(9)를 고정하는 시료대(도시하지 않음)로 대략 구성된다.Dimensional measurement of these patterns was realized by the structure shown in FIG. 8 as a prior art. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional measuring device. (1) is the illumination unit of the reflection illumination method, (3) is the floodlight tube, (2) is the optical fiber for guiding the light output from the illumination unit (1) to the floodlight tube (3), (4) is of the transmission illumination method The illumination unit, (6) is a transmission light head, (5) is an optical fiber for guiding the light output from the illumination unit (4) to the transmission light head (6), (7) is a revolver, (8) an objective lens, ( 9 is a sample, 10 is a laser autofocus unit, 11 and 12 are lenses, 13 is an auto-dimming unit, 14 is a CCD camera, 15 is an image processing unit, and 20 is a Is a mirror in the
도 8에 있어서, 동축 낙사 조명용의 조명유닛(1)으로부터 조사된 광은 광파이버(2)를 통해서 투광관(3)의 하프 미러(21), 대물렌즈(8)를 거쳐서 시료(9)에 조사된다. 또한, 조명유닛(1) 내의 램프(23)는 예컨대 할로겐램프 등의 백색광을 발생시키는 램프이다.In FIG. 8, light irradiated from the
시료(9)로부터 반사한 광은 투광관(3)의 하프 미러(21), 레이저 오토 포커스유닛(10)의 하프 미러(22)를 통과한 후, 렌즈(11, 12)를 통과함으로써 CCD 카메라 (14)의 촬상면에 결상된다.The light reflected from the
레이저 오토 포커스 유닛(10)은 시료(9)로부터 반사하는 반사광을 처리하여 자동으로 현미경의 초점을 맞추는 것이다. 또한, 현미경과 CCD 카메라(14) 사이에는 자동 조광유닛(13)이 설치되고, 이 자동 조광유닛(13)에 의해 CCD 카메라 (14)에 입사하는 광의 양을 일정량으로 제어하고 있다.The laser
또한, 리볼버(7)는 대물렌즈(8)를 바꾸어 배율을 변경하기 위해서 사용된다.The
투과 조명방식에 의해서 측정하는 경우에는 투과 조명용의 조명 장치(4)로부터 조사된 광이 광파이버(5)를 통해서 투과 조명 헤드(6)의 미러(20)를 거쳐서 시료 (9)에 조사된다. 또, 조명유닛(4) 내의 램프(24)는 예컨대, 할로겐램프 등의 백색광을 발생시키는 램프이다. In the case of measuring by the transmission illumination method, the light irradiated from the
조사된 광은 시료(9)의 투명 또는 반투명 부분을 투과하고, 대물렌즈(8)에 입사하여, 상기와 마찬가지로 CCD 카메라(14)에 결상된다.The irradiated light passes through the transparent or translucent portion of the
결상된 상은 CCD 카메라(14)에 촬상되고 영상 신호로 변환되어 시료(9)의 화상으로서 영상 신호 화상 처리유닛(15)에 출력된다.The formed image is picked up by the
영상 신호 화상 처리유닛(15)은 입력된 화상을 화상 처리하여, 소정 패턴의 치수를 측정한다. 또한, 조명유닛(1, 4), 투광관 (3), 레이저 오토 포커스 유닛 (10),리볼버(7) 및 자동 조광유닛(13)은 측정 조건의 변경 등을 위해서 화상 처리유닛 (15)에 의해 제어된다.The video signal
이 구성에 있어서, 조명유닛(1, 4)의 조명램프는 도 9에 나타낸 바와 같은 백색광에 가까운 연속 스펙트럼을 가지고 또한 염가인 할로겐램프가 일반적으로 사용된다. 도 9는 조명유닛(1) 또는 (4)의 조명램프 (23) 또는 (24)에 사용하는 광원이 발생하는 광의 스펙트럼의 일례를 도시한 도면이다.In this configuration, the halogen lamps of the
상술한 기술은 예컨대, 특허문헌 1에 기재되어 있다.The above-mentioned technique is described in
(특허문헌 1) 일본 특허공개 2003-279318호 공보 (Patent Document 1) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-279318
예컨대, LCD용 등의 기판에 있어서는 생성되는 패턴으로서 투명 전도막(투명 도전막)이 있지만, 이러한 가시광 영역에서 투명한 재질의 패턴에서는, 종래는 투명 전도막의 패턴 에지부에서 반사한 광이 현미경에 입사하지 않고 어둡게 되는 작용을 이용하여 패턴 에지부에서 측정을 실행하였다. 이 경우, 투명 전도막이 두꺼우면 패턴 에지부에서의 콘트라스트가 크기 때문에, 충분히 측정할 수 있었다. 그 러나, 최근의 재료 코스트 저감이나 패턴의 미세화 등에 의해, 투명 전도막이 얇게 됨에 따라, 패턴 에지부에서의 콘트라스트가 감소하여, 종래 기술로서는 측정이 곤란하다.For example, a transparent conductive film (transparent conductive film) is formed as a pattern generated in a substrate such as an LCD, but in a pattern of a transparent material in such visible light region, light reflected from the pattern edge portion of the transparent conductive film is incident on a microscope. The measurement was performed at the pattern edge part using the action of darkening instead. In this case, when the transparent conductive film was thick, the contrast at the pattern edge portion was large, and thus could be sufficiently measured. However, as the transparent conductive film becomes thinner due to recent material cost reduction, miniaturization of patterns, etc., the contrast at the pattern edge portion decreases, making measurement difficult in the prior art.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제를 해결하고, 투명 전도막 부분과 그 이외 부분의 콘트라스트를 증대시켜, 막 두께가 작은 투명 전도막 패턴의 치수 측정을 용이하게 실현하는 것이다.An object of the present invention is to solve the problems described above, to increase the contrast between the transparent conductive film portion and other portions, and to easily realize the dimensional measurement of the transparent conductive film pattern having a small film thickness.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 양태에 따른 검사장치는 기판상에 형성된 패턴의 치수를 현미경으로 확대하여 치수를 측정하는 검사장치에 있어서, 가시광 이하의 파장 영역의 스펙트럼을 갖는 램프와, 가시광보다 긴 파장 영역의 광 성분을 차단하는 광학 필터를 구비한다.In order to achieve the above object, the inspection apparatus according to the first aspect of the present invention is an inspection apparatus for measuring the dimensions of the pattern formed on the substrate by magnifying under a microscope, the lamp having a spectrum of the wavelength range of visible light or less And an optical filter for blocking light components in a wavelength region longer than visible light.
제 1 양태에 따른 상술한 광학 필터는 대략 600nm 이하의 파장의 광만을 투과시킨다.The above-described optical filter according to the first aspect transmits only light having a wavelength of approximately 600 nm or less.
제 1 양태에 따른 상술한 램프는 대략 600nm 이하의 파장에서 적어도 하나의 휘선을 갖는다.The above-described lamp according to the first aspect has at least one bright line at a wavelength of approximately 600 nm or less.
제 1 양태에 따른 상술한 검사장치는 반사조명과 투과조명의 적어도 어느 하나를 사용한다.The above-described inspection apparatus according to the first aspect uses at least one of reflection light and transmission light.
제 1 양태에 따른 상기 램프는 대략 400nm, 450nm, 550nm, 580nm 근방에서 적어도 하나의 휘선을 갖는다.The lamp according to the first aspect has at least one bright line around 400 nm, 450 nm, 550 nm, 580 nm.
제 1 양태에 따른 상기 광학 필터는 적어도 하나의 휘선을 갖는다.The optical filter according to the first aspect has at least one bright line.
또한, 본 발명의 제 2 양태에 따른 검사장치는 기판상에 형성된 패턴의 치수를 현미경으로 확대하여 치수를 측정하는 검사장치에 있어서, 소정의 파장 영역 내에 휘선을 갖는 램프와, 소정의 파장 영역의 광 성분을 통과하는 광학 필터를 구비한다.Moreover, the inspection apparatus which concerns on the 2nd aspect of this invention is the inspection apparatus which measures the dimension by enlarging the dimension of the pattern formed on the board | substrate with a microscope, Comprising: The lamp which has a bright line in a predetermined wavelength range, And an optical filter passing through the light component.
제 2 양태에 따른 상술한 광학 필터가 통과시키는 소정의 파장 영역은 상기 램프가 휘선을 갖는 소정 파장 영역과 적어도 겹친다.The predetermined wavelength region which the above-described optical filter according to the second aspect passes at least overlaps with the predetermined wavelength region in which the lamp has a bright line.
제 2 양태에 따른 상기 램프와 상기 광학 필터를 복수개 구비하고, 검사하는 시료의 종류에 따라 어느 하나의 램프 또는 어느 하나의 광학 필터로 바꾼다.A plurality of the lamps and the optical filter according to the second aspect are provided, and the lamps are switched to any one lamp or any one optical filter depending on the type of the sample to be inspected.
제 2 양태에 따른 검사장치는 반사조명과 투과조명 중 적어도 어느 하나를 사용한다.The inspection apparatus according to the second aspect uses at least one of reflection light and transmission light.
본 발명의 실시예는 가시광역 이하의 짧은 파장 영역에 거쳐서 투명 전도막의 투과율이 저하하는 특성을 이용하여, 조명유닛으로부터 조사하는 광을 투명 전도막의 투과율이 저하하는 파장 영역으로 한정함으로써, 투명 전도막 부분과 그 이외 부분의 콘트라스트를 증대시켜 치수 측정을 가능하게 한다.The embodiment of the present invention utilizes the property of decreasing the transmittance of the transparent conductive film over a short wavelength range of visible light or less, thereby limiting the light irradiated from the illumination unit to a wavelength range of decreasing the transmittance of the transparent conductive film. The contrast between the part and the other parts is increased to allow the dimensional measurement.
이를 위해, 본 발명의 실시예는 종래의 연속 스펙트럼을 갖는 램프로부터 휘선 스펙트럼을 갖는 예컨대, 수은 크세논 램프나 메탈 할라이드 램프로 변경하고, 또한 이 램프로부터 발생하는 휘선 스펙트럼 내, 투명 전도막의 투과율이 저하하는 파장 영역만 투과시키는 광학 필터를 추가한 것이다.To this end, the embodiment of the present invention is changed from a lamp having a continuous spectrum to a mercury xenon lamp or a metal halide lamp having a bright spectrum, and furthermore, the transmittance of the transparent conductive film in the bright spectrum generated from the lamp is lowered. The optical filter which transmits only the wavelength range to add is added.
예를 들어, 수은 크세논 램프나 메탈 할라이드 램프를 사용한 경우, 투명 도전막의 투과 특성이 도 4의 그래프I를 따르는 경우, 그의 투과율이 저하하고 휘선이 나타나는 450nm 부근의 파장을 갖는 광을 이용하거나, 투명 도전막의 투과 특성이 도 4의 그래프II를 따르는 경우, 그의 투과율이 저하하고 휘선이 나타나는 550nm 부근의 파장을 갖는 광을 이용하는 것이다. For example, when a mercury xenon lamp or a metal halide lamp is used, when the transmission characteristic of the transparent conductive film follows the graph I of FIG. 4, light having a wavelength of around 450 nm where the transmittance decreases and bright lines appear, or is transparent When the transmission characteristic of the conductive film follows the graph II of Fig. 4, light having a wavelength of about 550 nm in which the transmittance is lowered and bright lines appear is used.
<실시예 1><Example 1>
이하, 본 발명의 실시예를 도 1 내지 도 5에 의해 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 치수 측정 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다. 또한, 도 2는 제 1 실시예에 따른 조명유닛 (1', 4')에 사용하는 램프(광원)가 발생하는 광의 스펙트럼의 일례를 도시하는 도면이다. 또한, 도 3은 제 1 실시예에 따른 조명유닛 (1', 4')에 사용하는 광학 필터의 투과 특성도이다. 또한, 도 4의 그래프I은 시료(9)의 투명 전도막의 투과 특성의 일례를 도시하는 도면이다. 또한, 도 5는 본 발명을 이용한 때의 효과를 설명하기 위한 도면이다.1 is a block diagram showing a schematic configuration of a dimension measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention. 2 is a figure which shows an example of the spectrum of the light which the lamp (light source) used for the illumination units 1 'and 4' which concerns on 1st Example generate | occur | produces. 3 is a transmission characteristic diagram of the optical filter used for the lighting units 1 'and 4' according to the first embodiment. 4 is a figure which shows an example of the permeation | transmission characteristic of the transparent conductive film of the
도 1에 있어서, 종래의 도 8과 동일한 기능의 유닛에는 동일한 참조번호를 부여하였다. 그 외, (1')는 반사 조명방식의 조명유닛, (4')은 투과 조명방식의 조명유닛, (23')은 조명유닛 (1')의 램프, (24')는 조명유닛 (4')의 램프, (16)은 광학 필터, (17)은 필터 변경 기구이다.In Fig. 1, the same reference numerals are given to units having the same functions as those of Fig. 8 in the related art. In addition, 1 'is the illumination unit of the reflective illumination method, 4' is the illumination unit of the transmission illumination method, 23 'is the lamp of the illumination unit 1', 24 'is the
조명유닛 (1', 4')은 예컨대, 수은 크세논 램프나 메탈 할라이드 램프 등, 대략 400nm 내지 600nm 사이의 파장 영역(예들 들어, 대략 405nm, 대략 436nm, 546nm, 578nm)에 휘선을 갖는 램프 (23', 24')를 내장하고, 조명유닛의 출사부 부근에 투명 전도막의 투과율이 저하하는 파장 영역만 투과시키는 (예컨대, 450nm보다 긴 파장을 차단하는) 광학 필터(16)가 배치된다. 광학 필터(16)는 필터 변경 기구(17)에 실장되어, 도 4의 그래프I과 같은 투과 특성을 갖는 투명 전도막으로 형성된 패턴의 치수 측정을 하는 때에 광학 필터(16)로 바꾼다.The lighting units 1 'and 4' are
조명유닛 (1') 또는 (4')의 램프로부터 조사된 광은 광학 필터(16)를 통과할 때, 도 3에 나타내는 광학 필터의 투과 특성에 따라서, 450 nm의 파장보다 짧은 파장 영역에 휘선을 갖는 광만 투과한다. 이렇게 해서, 조명유닛 (1')으로부터 조사된 광은 광파이버(2)를 통해서 투광관(3)의 하프 미러(21)를 거쳐서 시료(9)에 조사되든지 또는 조명유닛(4')으로부터 조사된 광이 광파이버(5)를 통해서, 투과 조명헤드(6)의 미러(20)를 거쳐서 시료(9)에 조사된다.When the light irradiated from the lamp of the illumination unit 1 'or 4' passes through the
조사된 광은 동축 낙사 조명이라면 시료(9)로부터의 반사광이 또한, 투과 조명 이라면 시료(9)로부터의 투과광이 대물렌즈(8)에 입사하여, 종래 예에서 설명한 바와 마찬가지로 CCD 카메라(14)에 결상한다.The irradiated light is reflected light from the
CCD 카메라(14)가 촬상한 시료(9)의 패턴 화상은 영상 신호로서 화상 처리유닛(15)에 출력되고, 화상 처리유닛(15)은 입력된 영상 신호를 기초로 화상 처리를 실행하여 패턴의 치수를 측정한다.The pattern image of the
여기서, 레이저 오토 포커스 유닛(10), 자동 조광장치(13), 리볼버(7), 대물 렌즈(8), 하프 미러(21, 22), 렌즈(11, 12) 및 화상 처리유닛(15)은 종래 예와 마찬가지로 동작한다. 또한, 화상 처리유닛(15)의 제어 대상은 종래 예에 부가하여 필터 변경 기구(17)의 제어가 있다.Here, the laser
이하, 이 작용에 대하여 설명한다.This operation will be described below.
투명 전도막의 투과 특성은 도 4에 도시하는 바와 같이 가시 영역에서는 대략 80%의 투과 특성을 나타내지만, 가시 영역보다 짧은 파장 측에서 급격히 투과 특성이 저하한다.As shown in Fig. 4, the transparent conductive film has a transmissive characteristic of approximately 80% in the visible region, but rapidly deteriorates in the wavelength shorter than the visible region.
따라서, 반사조명 방식인 경우, 투명 전도막이 반사율이 높은 금속막 상에 존재하는 경우에는, 450 nm의 파장보다 짧은 파장 영역의 광만을 시료(9)의 상부로부터 조사하면, 투명 전도막이 없는 부분(금속막 부분)은 높은 반사율 때문에 반사광 양이 많지만, 투명 전도막 부분은 조사된 광이 일단, 투명 전도막에 입사 후 금속막 상에서 반사되고, 다시 전도막을 통해서 출사하는 동안에 감쇠하기 때문에, 반사광 양이 적다(저 반사율로 된다).Therefore, in the reflection illumination method, when the transparent conductive film is present on the metal film with high reflectance, when only the light having a wavelength range shorter than 450 nm is irradiated from the top of the
이 때문에, 투명 전도막이 없는 부분과 투명 전도막 부분의 명암 차가 커져, 패턴 에지부의 명암 차에 근거하여 에지를 검출하여 치수 측정을 할 수 있다.For this reason, the contrast difference between the part without a transparent conductive film and the transparent conductive film part becomes large, and an edge can be detected and a dimension measurement based on the contrast difference of a pattern edge part.
유리 기재상에 직접 투명 전도막이 존재하는 경우에는 유리 기재의 반사율 자체는 낮지만, 상기와 마찬가지의 원리로 투명 전도막이 존재하는 부분이 보다 어둡게 되기 때문에, 패턴 에지부의 명암 차로부터 에지를 검출하여 치수 측정을 실행할 수 있다. 즉, 투명 전도막 아래에는 유리 기재가 있기 때문에, 유리 기재에서 반사하는 광량이 양쪽에서 동일하더라도, 직접 유리 기재에 입사하여 반사하는 광량과 비교해서, 투명 전도막을 통과하여 출사하는 광량은 투과율이 100%(가시 영역에서도 80%) 이하이기 때문에 작아진다.When the transparent conductive film is directly present on the glass substrate, the reflectance itself of the glass substrate is low, but since the portion where the transparent conductive film is present becomes darker in the same principle as above, the edge is detected from the difference in contrast between the pattern edges and the dimension. Measurement can be performed. That is, since there is a glass substrate under the transparent conductive film, even if the amount of light reflected from the glass substrate is the same on both sides, the amount of light passing through the transparent conductive film and emitted through the transparent conductive film has a transmittance of 100 compared to the amount of light directly incident on the glass substrate and reflected. It becomes small because it is less than% (80% also in a visible region).
또한, 투과조명 방식인 경우, 450 nm의 파장보다 짧은 파장 영역의 광만을 시료(9)의 하부로부터 투과 조사하면, 유리 기재부는 고 투과 특성을 가지기 때문에 밝지만, 투명 전도막이 존재하는 부분은 투과율이 낮기 때문에 어둡게 된다. 이 때문에, 투명 전도막이 없는 부분과 투명 전도막 부분의 명암 차가 발생하여, 패턴 에지부의 명암차로부터 에지를 검출하여 치수 측정을 할 수 있다.In the case of the transmission illumination system, when only light in a wavelength range shorter than 450 nm is irradiated from the lower part of the
도 5에 의해서, 본 발명을 실시하여 얻어진 화상과 종래 기술로 얻어진 화상을 비교하여 설명한다. 화상을 취득하기 위한 시료는 모두 동일물을 사용하고 있다.5, the image obtained by implementing this invention is compared with the image obtained by the prior art, and it demonstrates. All the samples for acquiring an image use the same thing.
도 5에 있어서, 도 5(a)는 조명유닛에 종래의 할로겐램프를 사용한 경우의 화상으로 시료는 동일물을 사용하였으며, 금속막 상의 투명 전도막, 유리 기재상의 투명 전도막 모두 전혀 명암 차가 발생하지 않기 때문에, 에지를 검출하여 치수 측정을 실행하는 것이 곤란하다. 도 5(b)는 조명유닛에 메탈 할라이드 램프를 이용한 경우의 화상이며, 도 5(a)와 비교하면 금속막 상의 투명 전도막의 명암 차가 발생하게 되지만, 유리기재상의 투명 전도막에 대해서는 거의 명암 차가 발생하지 않는다. 이 때문에, 에지를 검출하여 치수 측정을 하는 것이 곤란하다. 도5(c)는 조명유닛에 메탈 할라이드 램프를 사용하고 또한, 광학 필터를 부가하는 것에 의해 얻어진 화상이다. 금속막상의 투명 전도막, 유리 기재상의 투명 전도막 모두 명암 차가 발생하여, 패턴 에지부의 명암차로부터 에지를 검출하여 치수 측정을 하는 것 이 용이하게 실현 가능하다.In FIG. 5, FIG. 5 (a) is an image of the case of using a conventional halogen lamp in the lighting unit, and the same sample is used. The contrast is completely different between the transparent conductive film on the metal film and the transparent conductive film on the glass substrate. In this case, it is difficult to detect the edge and perform the dimensional measurement. FIG. 5 (b) is an image when a metal halide lamp is used for the lighting unit. Compared with FIG. 5 (a), the contrast of the transparent conductive film on the metal film is generated. However, the contrast between the transparent conductive film on the glass substrate is almost the same. Does not occur. For this reason, it is difficult to measure an edge by detecting an edge. Fig. 5C is an image obtained by using a metal halide lamp for the illumination unit and adding an optical filter. The contrast difference occurs in both the transparent conductive film on the metal film and the transparent conductive film on the glass substrate, and it is easy to realize the dimension measurement by detecting the edge from the contrast difference of the pattern edge part.
도 5(c)의 화상은 메탈 할라이드 램프를 내장한 조명유닛과 도 3에 도시한 투과 특성을 가진 광학 필터를 조합시킨 일례이지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 자외선 영역만을 투과시키는 광학 필터를 사용하고, 조명유닛에 수은 크세논 램프를 사용하면, 자외선 영역의 조명을 조사하는 것으로 되기 때문에, 투명 전도막의 투과 특성이 더욱 낮게 되어, 보다 명암 차가 있는 화상을 얻을 수 있다.The image of FIG. 5C is an example in which an illumination unit incorporating a metal halide lamp is combined with an optical filter having transmission characteristics shown in FIG. 3, but is not limited thereto. For example, when an optical filter that transmits only the ultraviolet region is used and a mercury xenon lamp is used as the illumination unit, the illumination of the ultraviolet region is irradiated, so that the transmission characteristic of the transparent conductive film is further lowered, so that an image with more contrast can be obtained. You can get it.
광원으로서, 연속 스펙트럼을 갖는 램프의 광을 광학 필터로 특정 파장을 잘라내는 것도 생각할 수 있지만, 이 경우는 광량이 부족하다는 결점이 있다. 그러나, 휘선을 갖는 램프를 이용하면, 특정 파장의 광을 효율적으로 출력할 수 있어, 검사에 필요한 광량을 얻을 수 있다.As a light source, although it is also possible to cut out the light of the lamp which has a continuous spectrum with an optical filter, a specific wavelength can be considered, but in this case, there exists a fault that a light quantity is insufficient. However, when a lamp having a bright line is used, light of a specific wavelength can be output efficiently, and the amount of light required for inspection can be obtained.
또한, 상술의 실시예에서는 특히, 반사 조명과 투과 조명을 구별하지 않고 설명한 부분이 많지만, 반사 조명과 투과 조명을 동시에 사용하여 검사하거나, 또한 어느 하나를 사용하여 검사하더라도 좋다.In addition, in the above-described embodiment, in particular, there are many parts described without distinguishing the reflected light and the transmitted light, but the reflected light and the transmitted light may be inspected at the same time or may be inspected using either.
또한, 필터 변경 기구(17)에 의해서, 가시광 이상의 장파장 영역의 광을 차단하지 않고 사용하는 경우와 이를 차단하는 광학 필터를 사용하는 경우를 바꿔 사용하여 검사하는 것도 좋다. 또한, 광학 필터의 차단 파장 영역을 복수개 구비해서 변경, 제어하여, 영역의 조합으로 검사하도록 해도 좋다.In addition, the
또한, 광학 필터의 조합과, 반사 조명과 투과 조명의 조합을 조합하여 사용해서 검사하는 것도 가능하다.In addition, it is also possible to test by using a combination of an optical filter and a combination of reflected and transmitted illumination.
<실시예 2><Example 2>
도 1, 도 4의 그래프II, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 제 2 실시예를 설명한다. 도 4의 그래프II는 제 2 실시예 사용되는 시료(9', 도 6 참조)의 투명 전도막의 투과특성도이고, 도 6은 제 2 실시예의 치수 측정 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이고, 도 7은 제 2 실시예에 따른 광학 필터(16', 도 6 참조)의 투과 특성도이다.A second embodiment according to the present invention will be described with reference to graphs II, 6 and 7 of Figs. Fig. 4 is a transmission characteristic diagram of the transparent conductive film of the sample 9 'used in the second embodiment (see Fig. 6), and Fig. 6 is a block diagram showing the schematic configuration of the dimension measuring apparatus of the second embodiment. Fig. 7 is a transmission characteristic diagram of the optical filter 16 '(see Fig. 6) according to the second embodiment.
제 2 실시예는 투명 전도막이 도 4의 그래프II를 따르는 투과특성을 갖는 시료(9')를 사용하며, 제 1 실시예가 대략 450nm의 파장 이하의 광만을 투과시키는 광학필터(16)가 채용된 것에 반해, 대략 550nm 근방의 파장영역의 광만을 투과시키는 광학필터(16')를 채용한다는 것 이외에는 동일하다. 따라서, 이하의 제 2 실시예의 설명에 있어서, 제 1 실시예와 동일한 부분은 그의 설명을 생략한다. The second embodiment uses a sample 9 'whose transparent conductive film has a transmission characteristic according to the graph II of Fig. 4, and the first embodiment employs an
도 1을 참조하면, 광학필터(16')는 필터변경기구(17')에 의해 조명유닛(1') 또는 (4')의 출사부 부근에 배치된다. Referring to Fig. 1, the optical filter 16 'is disposed near the exit of the illumination unit 1' or 4 'by the filter changing mechanism 17'.
이러한 구성에 의해, 조명유닛(1') 또는 (4')의 램프(23') 또는 (24')로부터 조사된 광은 광학 필터(16')를 통과할 때, 도 7에 나타내는 광학 필터의 투과 특성에 따라서 550 nm 파장 부근의 파장 영역에 휘선을 갖는 광만 투과한다. 이렇게 해서, 550nm 파장 부근의 광만 조명유닛(1')으로부터 조사된 광은 광파이버(2)를 통해서, 투광관(3)의 하프 미러(21)를 거쳐서 시료(9')에 조사되든지 또는 조명유닛(4')으로부터 조사된 광이 광파이버 (5)를 통해서 투과 조명헤드(6)의 미러(20) 를 거쳐서 시료(9')에 조사된다.With this configuration, when the light irradiated from the lamp 23 'or 24' of the lighting unit 1 'or 4' passes through the optical filter 16 ', the optical filter shown in FIG. According to the transmission characteristics, only light having a bright line in the wavelength region near the 550 nm wavelength is transmitted. In this way, the light irradiated from only the illumination unit 1 'near the wavelength of 550 nm is irradiated to the sample 9' through the
조사된 광은 동축 낙사 조명이라면 시료(9')로부터의 반사광이 또한, 투과 조명이라면 시료(9')로부터의 투과광이 대물렌즈(8)에 입사하여, 종래 예에서 설명한 바와 같이, CCD 카메라(14)에 결상한다.The irradiated light is reflected light from the sample 9 'if it is coaxial fall illumination, and transmitted light from the sample 9' is incident on the
CCD 카메라(14)가 촬상한 시료(9')의 패턴 화상은 영상 신호로서 화상 처리유닛(15)에 출력되고, 화상 처리유닛(15)은 입력된 영상 신호를 기초로 화상 처리를 실행하여, 패턴의 치수를 측정한다.The pattern image of the specimen 9 'picked up by the
여기서, 레이저 오토 포커스 유닛(10), 자동 조광장치(13), 리볼버(7), 대물렌즈(8), 하프 미러(21, 22), 렌즈(11, 12) 및 화상 처리유닛(15)은 도 1의 실시예와 마찬가지로 동작한다.Here, the laser
이하, 이 작용에 대하여 설명한다.This operation will be described below.
투명 전도막의 투과 특성은 도 4의 그래프II를 따르므로, 투명 전도막이 반사율이 높은 금속막 상에 존재하는 경우에는 550 nm 근방의 파장 영역의 광만을 시료(9')의 상부로부터 조사하면, 투명 전도막이 없는 부분(금속막 부분)은 높은 반사율 때문에 반사광 양이 많지만, 투명 전도막 부분은 조사된 광이 일단, 투명 전도막에 입사 후 금속막 상에서 반사하고, 다시 전도막을 통해서 출사하는 동안에 감쇠하기 때문에, 반사광 양이 적다(저 반사율로 된다).Since the transmission characteristic of the transparent conductive film follows the graph II of FIG. 4, when the transparent conductive film is present on the metal film having high reflectance, only light in the wavelength region around 550 nm is irradiated from the top of the
이 때문에, 투명 전도막이 없는 부분과 투명 전도막 부분의 명암 차가 커져, 패턴 에지부의 명암 차에 근거해서 에지를 검출하여 치수 측정을 할 수 있다.For this reason, the contrast difference between the part without a transparent conductive film and the transparent conductive film part becomes large, and an edge can be detected and a dimension measurement based on the contrast difference of a pattern edge part.
유리 기재상에 직접 투명 전도막이 존재하는 경우에는 유리 기재의 반사율 자체는 낮지만, 상기와 동일한 원리로 투명 전도막이 존재하는 부분이 보다 어둡게 되기 때문에, 패턴 에지부의 명암 차로부터 에지를 검출하여 치수 측정을 할 수 있다.If the transparent conductive film is directly present on the glass substrate, the reflectance itself of the glass substrate is low, but since the portion where the transparent conductive film is present becomes darker in the same principle as above, the edge is measured by detecting the edge from the contrast difference of the pattern edge portion. can do.
또한, 550 nm 파장 영역의 광만을 시료(9')의 하부로부터 투과 조사하면, 유리 기재부는 고 투과 특성을 가지기 때문에 밝지만, 투명 전도막이 존재하는 부분은 투과율이 낮기 때문에 어둡게 된다. 이 때문에, 투명 전도막이 없는 부분과 투명 전도막 부분의 명암 차가 발생하여, 패턴 에지부의 명암 차로부터 에지를 검출하여 치수 측정을 할 수 있다.When only the light in the 550 nm wavelength region is transmitted and irradiated from the lower portion of the sample 9 ', the glass substrate portion is bright because it has high transmission characteristics, but the portion where the transparent conductive film exists is dark because of its low transmittance. For this reason, the contrast difference between the part without a transparent conductive film and the transparent conductive film part generate | occur | produces, and an edge can be detected from the contrast difference of the pattern edge part, and dimension measurement can be performed.
또한, 상기 실시예에서는 가시광 이하의 짧은 파장 영역에서의 광원 및 필터의 변경에 대하여 설명했다. 그러나 상기 실시예 외에, 여러 가지의 파장 영역에 휘선을 갖는 광원의 조합 및 가시광보다 파장이 짧은 또는 긴 파장 영역의 광을 통과하지 않는 필터 또는 소정의 파장 영역에 광을 통과하는 필터의 조합은 전도막의 종류에 따라서, 광원 또는 필터의 적어도 하나를 변경하여 사용할 수 있다.In the above embodiment, the change of the light source and the filter in the short wavelength region of visible light or less has been described. However, in addition to the above embodiment, a combination of a light source having a bright line in various wavelength regions and a filter which does not pass light in a wavelength region shorter or longer than visible light or a filter passing light in a predetermined wavelength region are conducted. Depending on the kind of film, at least one of a light source or a filter can be changed and used.
또한, 투명 전도막에 한하지 않고, 여러 가지의 재료, 여러 가지의 제법으로 만들어진 막 패턴에도 적용할 수 있다. Moreover, it is applicable not only to a transparent conductive film but also to the film pattern made by various materials and various manufacturing methods.
본 발명에 의해, 종래 기술로서는 얻어지지 않은 투명 전도막을 가시화할 수 있으므로, 종래 기술로 할 수 없던 투명 전도막의 패턴 에지부의 명암 차로부터 에지를 검출하여 치수 측정을 할 수 있다. 본 발명은 투명 도전막 패턴을 갖는 LCD 기판 등의 기판의 치수 측정에 유효하다.According to the present invention, since the transparent conductive film which is not obtained by the prior art can be visualized, an edge can be measured by measuring the edge from the contrast difference of the pattern edge part of the transparent conductive film which cannot be made by the prior art. This invention is effective for the dimension measurement of board | substrates, such as an LCD substrate which has a transparent conductive film pattern.
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