KR20070015093A - Unevenness inspecting apparatus and unevenness inspecting method - Google Patents

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KR20070015093A
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Abstract

An unevenness inspection apparatus and an unevenness inspection method are provided to inspect unevenness of a layer formed on a substrate. An unevenness inspection apparatus includes a maintaining part, a light radiating part(3), a photographing part(41), and an unevenness detection part(7). The maintaining part maintains a substrate on which a light transmissive layer is formed. The light radiating part radiates light to the layer from a predetermined incident angle. The photographing part receives a specific wavelength of interference light reflected from the layer among the light from the light radiating part to obtain an original image of the layer. The unevenness detection part compensates affection varied depending on the layer thickness using sensitivity as a ratio of variation in intensity of the specific wavelength of interference light.

Description

불균일검사 장치 및 불균일검사 방법{UNEVENNESS INSPECTING APPARATUS AND UNEVENNESS INSPECTING METHOD}Non-uniformity Inspection Device and Non-Uniformity Inspection Method {UNEVENNESS INSPECTING APPARATUS AND UNEVENNESS INSPECTING METHOD}

도 1은, 막의 반사율의 막 두께에 대한 변화를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a change in the film thickness of the reflectance of a film.

도 2는, 감도의 막 두께에 대한 변화를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a change in sensitivity to a film thickness.

도 3은, 감도와 상대 반사 강도와의 관계를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining the relationship between sensitivity and relative reflection intensity.

도 4는, 감도와 상대 반사 강도와의 관계를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a relationship between sensitivity and relative reflection intensity.

도 5는, 제1의 실시형태에 관계되는 불균일검사 장치의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 5: is a figure which shows the structure of the nonuniformity inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment.

도 6은, 파장전환 기구를 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a wavelength switching mechanism.

도 7은, 촬상부의 수광면을 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating a light receiving surface of the imaging unit.

도 8은, 기판상의 막의 막 두께 불균일을 검사하는 처리의 흐름을 나타내는 도면이다.8 is a diagram showing a flow of a process for inspecting a film thickness nonuniformity of a film on a substrate.

도 9는, 복수의 파장의 간섭광에 있어서의 감도와 막 두께와의 관계를 나타내는 도면이다.9 is a diagram showing a relationship between sensitivity and film thickness in interference light of a plurality of wavelengths.

도 10은, 상대 검출 강도의 배경 막 두께에 대한 변화를 나타내는 도면이다.10 is a diagram showing a change in the background film thickness of relative detection intensity.

도 11은, 상대 검출 강도의 배경 막 두께에 대한 변화를 나타내는 도면이다.11 is a diagram showing a change in the background film thickness of relative detection intensity.

도 12는, 상대 검출 강도의 배경 막 두께에 대한 변화를 나타내는 도면이다.12 is a diagram showing a change in the background film thickness of relative detection intensity.

도 13은, 제2의 실시형태에 관계되는 불균일검사 장치의 구성을 나타내는 도면이다.It is a figure which shows the structure of the nonuniformity inspection apparatus which concerns on 2nd Embodiment.

도 14는, 기판상의 막의 막 두께 불균일을 검사하는 처리의 흐름의 일부를 나타내는 도면이다.It is a figure which shows a part of the process flow which examines the film thickness nonuniformity of the film | membrane on a board | substrate.

본 발명은, 기판상에 형성된 막의 막 두께 불균일을 검사하는 기술에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the technique of examining the film thickness nonuniformity of the film formed on the board | substrate.

종래부터, 표시장치용의 유리 기판이나 반도체기판 등 (이하에서, 단지 「기판 」이라고 한다.)의 주면 상에 형성된 레지스트 막등의 박막을 검사할 경우에, 광원으로부터의 빛을 박막으로 조사하고, 박막으로부터의 반사광에 있어서의 광간섭을 이용해서 막 두께의 불균일이 검사된다. 예컨대, 특개 2003-194739호 공보에서는, 광원으로부터 조사되는 광의 기판상의 막으로부터의 반사광을 수광(受光)함에 의해 촬상부에서 간섭 화상을 취득하고, 간섭 화상에 대하여 화상 처리를 실시하는 것에 의해 기판상의 막 두께 불균일을 검사하는 장치에 있어서, 촬상부에서 수광되는 광의 파장을 선택적으로 변경하는 것에 의해, 기판상의 막의 두께가 균일한 부분과 막 두께 불균일이 존재하는 부분과의 사이의 휘도차이를 원하는 크기로 하는 기술이 나타나 있다.Conventionally, when inspecting a thin film such as a resist film formed on the main surface of a glass substrate or a semiconductor substrate (hereinafter, simply referred to as a "substrate") for a display device, light from a light source is irradiated with a thin film, The nonuniformity of a film thickness is examined using the optical interference in the reflected light from a thin film. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-194739, an interference image is acquired by an imaging unit by receiving light reflected from a film on a substrate of light irradiated from a light source, and performing image processing on the interference image. In the apparatus for inspecting the film thickness nonuniformity, by varying the wavelength of the light received by the imaging unit selectively, the desired difference in luminance between the portion where the film thickness on the substrate is uniform and the portion where the film thickness nonuniformity exists are desired. The technique to make is shown.

또한, 특허 제 3335503호 공보에서는, 컬러 브라운관용의 새도우 마스크의 광투과율의 불균일검사에 있어서, 새도우 마스크의 한 쪽의 주면 측에서 빛을 조사해서 다른 방면의 주면 측에서 촬상한 화상의 계조 데이터에 대하여, 메디안 필터에 의해 평활화 처리를 행하여 평활화 데이터를 구하고, 계조 데이터를 평활화 데이터에 의해 제산해서 산출한 규격화 데이터에 근거해서 검출해야 할 불균일이 강조된 새도우 마스크의 화상을 표시하는 것에 의해, 육안 검사의 간략화, 및, 검사 정밀도의 향상을 꾀하는 기술이 나타나 있다.Further, in Patent No. 3335503, in the non-uniformity test of light transmittance of a shadow mask for a color CRT, the gray scale data of an image irradiated with light from one main surface side of the shadow mask and picked up from the main surface side of the other side is applied. By performing a smoothing process using a median filter, the smoothing data is obtained, and the image of the shadow mask which highlights the nonuniformity which should be detected based on the normalized data calculated by dividing the gradation data by the smoothing data is displayed. Techniques for simplifying and improving inspection accuracy have been shown.

그런데, 기판상의 막에서 반사된 하나의 파장의 간섭광을 수광함에 의해 막의 화상을 취득하고, 이 화상에 근거해서 막 두께 불균일을 검사할 때에 있어서, 간섭광의 강도는 막 두께에 대하여 주기적으로 변화되기 때문에, 막 두께의 변동에 대한 간섭광의 강도변동의 비율인 감도도 막 두께에 의존해서 변화된다. 따라서, 기판상의 막의 두께나 막 두께 불균일의 정도 등에 따라서는 감도의 변화의 영향에 의해, 막 두께 불균일이 화상 중에 농담으로서 반영되는 정도가 불균일해져서, 막 두께 불균일을 정밀도 좋게 검사할 수 없는 경우가 있다.By the way, when the image of a film is acquired by receiving the interference light of one wavelength reflected from the film on a board | substrate, and the inspection of a film thickness nonuniformity based on this image, the intensity of interference light will change periodically with respect to a film thickness. Therefore, the sensitivity, which is the ratio of the intensity variation of the interference light to the variation in the film thickness, also changes depending on the film thickness. Therefore, depending on the thickness of the film on the substrate, the degree of film thickness nonuniformity, or the like, the degree to which the film thickness nonuniformity is reflected as a shade in the image becomes uneven due to the effect of sensitivity change, so that the film thickness nonuniformity cannot be accurately inspected. have.

본 발명은, 기판상에 형성된 막의 막 두께 불균일을 검사하는 불균일검사 장치에 적합하며, 기판상에 형성된 막의 막 두께 불균일을 정밀도 좋게 검사하는 것을 목적으로 하고 있다.This invention is suitable for the nonuniformity test | inspection apparatus which inspects the film thickness nonuniformity of the film formed on the board | substrate, and an object is to test the film thickness nonuniformity of the film formed on the board | substrate with high precision.

본 발명에 관계되는 불균일검사 장치는, 주면 상에 광투과성의 막이 형성된 기판을 유지하는 유지부와, 막에 소정의 입사각에서 빛을 조사하는 광조사부와, 광 조사부에서의 빛 중 막에서 반사된 특정 파장의 간섭광을 수광해서 막의 원화상(元畵像)을 취득하는 촬상부와, 막 두께의 변동에 대한 특정 파장의 간섭광의 강도변동의 비율인 감도가 막 두께에 의존해서 변화되는 영향을 보정하면서, 원화상 또는 원화상으로부터 이끌어지는 화상에 있어서의 소정의 공간주파수대역의 진폭의 정도를 막 두께 불균일로서 검출하는 불균일검출부를 갖춘다. 본 발명에 의하면, 막 두께에 의존해서 변화되는 감도의 영향을 보정하는 것에 의해, 막 두께 불균일을 정밀도 좋게 검사할 수가 있다.The nonuniformity inspection apparatus according to the present invention includes a holding part for holding a substrate on which a light-transmissive film is formed on a main surface, a light irradiation part for irradiating light to a film at a predetermined angle of incidence, and a light reflected from the film among light in the light irradiation part. The image pickup unit for receiving the original image of the film by receiving the interference light of a specific wavelength, and the effect that the sensitivity, which is the ratio of the intensity variation of the interference light of the specific wavelength to the variation in the film thickness, changes depending on the film thickness. While correcting, a nonuniformity detecting portion for detecting the amplitude of a predetermined spatial frequency band in the original image or the image derived from the original image as a film thickness nonuniformity is provided. According to the present invention, the film thickness nonuniformity can be inspected with high accuracy by correcting the influence of sensitivity that changes depending on the film thickness.

본 발명의 하나의 바람직한 실시형태에서는, 불균일검사 장치는, 감도와 특정 파장의 간섭광의 강도와의 관계를 나타내는 감도정보를 기억하는 기억부를 더 구비하며, 불균일검출부가, 원화상의 각 화소의 값 및 감도정보를 참조해서 감도의 변화의 영향을 보정하면서 막 두께 불균일을 검출하는 것에 의해, 감도의 변화의 영향을 용이하게 보정할 수가 있다.In one preferred embodiment of the present invention, the non-uniformity inspection device further includes a storage unit for storing sensitivity information indicating a relationship between the sensitivity and the intensity of the interfering light of a specific wavelength, wherein the non-uniformity detection unit includes a value of each pixel of the original image. And by detecting the film thickness nonuniformity while correcting the influence of the change in sensitivity with reference to the sensitivity information, it is possible to easily correct the influence of the change in sensitivity.

본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 촬상부가, 복수의 촬상 소자를 갖고, 불균일검출부가, 원화상 또는 원화상으로부터 이끌어지는 화상의 각 화소에 대하여, 대응하는 촬상 소자에 따른 개별의 감도의 변화에 의한 영향의 보정을 하는 것에 의해, 촬상 소자의 출력 특성의 상위함에 의한 영향도 보정할 수가 있다.In another preferred embodiment of the present invention, the imaging unit has a plurality of imaging elements, and the non-uniform detection unit is adapted to the change in the individual sensitivity according to the corresponding imaging element for each pixel of the original image or the image drawn from the original image. By correcting the influence caused by the influence, the influence caused by the difference in the output characteristics of the imaging device can also be corrected.

본 발명의 다른 더 바람직한 실시형태에서는, 불균일검사 장치는, 감도와 막 두께와의 관계를 나타내는 감도정보를 기억하는 기억부를 더 구비하며, 불균일검출부가, 주면상의 막의 두께 및 감도정보를 참조해서 감도의 변화의 영향을 보정하면서 막 두께 불균일을 검출한다. 보다 바람직하게는, 불균일검사 장치는, 주면 상의 막의 두께를 취득하는 막 두께측정부를 더 구비한다.In another more preferable embodiment of the present invention, the non-uniformity inspection device further includes a storage unit for storing sensitivity information indicating a relationship between sensitivity and film thickness, wherein the non-uniformity detection unit refers to the sensitivity and the thickness information of the film on the main surface thereof. The film thickness nonuniformity is detected while correcting the influence of the change of. More preferably, the nonuniformity inspection device further includes a film thickness measurement section for acquiring the thickness of the film on the main surface.

본 발명의 하나의 국면에서는, 불균일검출부가, 원화상에, 소정의 공간주파수대역의 밴드 패스 필터 처리를 하는 필터 처리부와, 필터 처리부에 의해 처리된 후의 원화상의 콘트라스트를 강조하는 콘트라스트 강조부를 구비하고, 감도의 변화의 영향에 대한 보정이, 콘트라스트 강조부에 있어서의 콘트라스트 강조의 정도를 변경하는 것에 의해 행하여진다.In one aspect of the present invention, a nonuniformity detecting portion includes a filter processing portion for performing a band pass filter processing of a predetermined spatial frequency band on an original image, and a contrast emphasis portion for emphasizing the contrast of the original image after being processed by the filter processing portion. The correction for the influence of the change in sensitivity is performed by changing the degree of contrast enhancement in the contrast emphasis portion.

본 발명은, 기판상에 형성된 막의 막 두께 불균일을 검사하는 불균일검사 방법에도 적합하다.This invention is also suitable for the nonuniformity test | inspection method which examines the film thickness nonuniformity of the film formed on the board | substrate.

상기의 목적 및 다른 목적, 특징, 태양 및 이점은, 첨부한 도면을 참조해서 이하에서 행하는 이 발명의 상세한 설명에 의해 밝혀진다.The above objects and other objects, features, aspects, and advantages will be apparent from the following detailed description of the invention made with reference to the accompanying drawings.

도 1은 레지스트 막 (이하에서, 단지 「막 」이라고 한다.)이 형성된 유리 기판 (이하에서, 「기판 」이라고 한다.)에 하나의 파장의 빛을 소정의 입사각으로 조사했을 경우에 있어서의 막의 (절대)반사율의 막 두께에 대한 변화를 나타내는 도면이다. 도 1에서는, 파장 (정확하게는, 반치폭(半値幅)) 10nm정도가 극히 좁은 파장대의 중간치)550, 600, 650나노미터(nm)의 입사광에 대한 막의 반사율을 각각 도 1 중에 부호(111, 112, 113)를 붙이는 선으로 나타내고 있다. 여기에서, 기판상의 막은 기판에 형성된 크롬층 상에 존재하는 것으로서, 도 1은 입사광의 입사각을 60도, 막의 굴절율을 1.6, 및, 크롬층의 굴절율을(3.77+4.8i)로서 연산해서 구할 수 있다. 또한, 반사율을 구하는 연산은 주지의 기술이기 때문에, 여기에서는 설명 을 생략한다.FIG. 1 shows a film in a case where light having a wavelength of one wavelength is irradiated onto a glass substrate (hereinafter, referred to as a "substrate") on which a resist film (hereinafter, simply referred to as "film") is formed. It is a figure which shows the change with respect to the film thickness of (absolute) reflectance. In Fig. 1, the reflectance of the film with respect to incident light of wavelengths (exactly, the half band width of about 10 nm in the extremely narrow wavelength band) 550, 600, and 650 nanometers (nm) is shown in Figs. , 113). Herein, the film on the substrate is present on the chromium layer formed on the substrate, and FIG. 1 can be obtained by calculating the incident angle of incident light at 60 degrees, the refractive index of the film at 1.6, and the refractive index of the chromium layer as (3.77 + 4.8i). have. In addition, since calculation of a reflectance is a well-known technique, description is abbreviate | omitted here.

도 1에서 나타낸 바와 같이, 어느 쪽의 파장에 있어서도 막의 반사율은 막 두께에 대하여 주기적으로 변화되는 것을 알 수 있다. 이러한 반사율의 변화는, 기판상의 막의 반사광이, 실제로는 입사광의 기판상의 막의 표면(상면)에 있어서의 반사광과 기판상의 막의 하면 (즉, 막과 기판 본체와의 계면(界面))에 있어서의 반사광과의 간섭광인 것에 기인한다. 여기서, 기판상의 막의 반사율은, 입사광의 강도에 대한 간섭광의 강도의 비율이며, 도 1중의 세로축은 일정한 강도의 입사광에 대한 간섭광의 강도로 파악하는 것이 가능해서, 이하에서, 반사율을 입사광의 강도가 1일 경우의 간섭광의 강도 (이하에서, 「상대 반사 강도 」라고 한다.)로서 설명을 한다. 이 경우에, 상대 반사 강도Rk는, 막 두께를 d로서 소정의 함수 fR로 식(1)과 같이 나타낼 수 있다. 단지, 설명한 것과 같이 , 기판상의 막의 굴절율 및 막의 아래쪽의 층의 굴절율 및, 빛의 입사각은 일정하다.As shown in Fig. 1, it can be seen that the reflectance of the film changes periodically with respect to the film thickness at either wavelength. This change in reflectance is that the reflected light of the film on the substrate is actually the reflected light on the surface (upper surface) of the film on the substrate of the incident light and the reflected light on the lower surface of the film on the substrate (that is, the interface between the film and the substrate body). This is due to interference light with Here, the reflectance of the film on the substrate is the ratio of the intensity of the interference light to the intensity of the incident light, and the vertical axis in FIG. 1 can be regarded as the intensity of the interference light with respect to the incident light of a constant intensity. The intensity of the interference light in the case of 1 (hereinafter referred to as "relative reflection intensity") will be described. In this case, the relative reflection intensity R k can be expressed as a formula (1) by the predetermined function f R as the film thickness d. However, as described, the refractive index of the film on the substrate, the refractive index of the layer below the film, and the incident angle of light are constant.

Figure 112006054822764-PAT00001
Figure 112006054822764-PAT00001

도 2는, 도 1에 있어서 막 두께가 1nm만 변동했을 경우의 상대 반사 강도의 변동을 나타내는 도면이다. 도 2에서는, 막 두께의 1nm의 변동에 대한 간섭광의 상대 반사 강도의 변동의 비율을 감도로서 세로축으로 나타내고 있으며, 파장550, 600, 650nm의 간섭광에 있어서의 감도를 각각 도 1 중에 부호(121, 122, 123)를 붙이는 선으로 나타내고 있다. 도 1 및 도 2로부터, 어느 쪽의 파장에 있어서도 상대 반사 강도 (또는, 반사율)의 극대점 근방 및 극소점 근방에서는 감도가 대단히 작 아져서, 이들의 막 두께에 있어서는 충분한 S/N비(신호/잡음비)를 얻을 수 없는 것을 알 수 있다. 감도가 소정의 값 이하가 되는 막 두께의 범위를 불감대라고 하면, 상대 반사 강도의 극대점 근방에서는 막 두께범위가 넓은 불감대가 존재하고, 극소점 근방에서는 막 두께범위가 좁은 불감대가 존재한다. 또한, 감도 Sk은, 막 두께를 d로 하여 식(1)에 있어서의 함수 fR을 막 두께d에서 미분 한 함수 f'R을 사용하여 식 (2)과 같이 나타낼 수 있다.FIG. 2 is a diagram showing variation in relative reflection intensity when the film thickness fluctuates only 1 nm in FIG. 1. In FIG. 2, the ratio of the variation of the relative reflection intensity of the interference light to the variation of the film thickness of 1 nm is indicated by the vertical axis as the sensitivity, and the sensitivity of the interference light of wavelengths 550, 600, and 650 nm is denoted by reference numeral 121 in FIG. , 122 and 123 are indicated by a line to attach. 1 and 2, the sensitivity becomes very small near the maximum and the minimum of the relative reflection intensity (or reflectance) at either wavelength, and the S / N ratio (signal / It can be seen that the noise ratio) cannot be obtained. When the range of the film thickness at which the sensitivity falls below a predetermined value is referred to as the dead band, there is a dead band having a wide film thickness range near the maximum point of relative reflection intensity, and a dead zone having a narrow film thickness range exists near the minimum point. In addition, the sensitivity S k can be expressed as in the formula (2) using the function f ' R obtained by differentiating the function f R in the formula (1) with the film thickness d as the film thickness d.

Figure 112006054822764-PAT00002
Figure 112006054822764-PAT00002

여기에서, 1개 파장 550nm에 착목해서 감도와 상대 반사 강도와의 관계에 대해서 서술한다. 도 3은 감도와 상대 반사 강도와의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 3중의 상단의 좌측은 감도의 막 두께에 대한 변화를 나타내고, 상단의 오른쪽은 감도의 상대 반사 강도에 대한 변화를 나타내고, 하단의 오른쪽은 상대 반사 강도의 막 두께에 대한 변화를 막 두께를 세로축으로 해서 나타내고 있다.Here, the relationship between the sensitivity and the relative reflection intensity will be described by focusing on one wavelength of 550 nm. 3 is a diagram for explaining the relationship between sensitivity and relative reflection intensity. The upper left side of FIG. 3 shows the change of the film thickness of the sensitivity, the right side of the top shows the change of the relative reflection intensity of the sensitivity, and the right side of the bottom shows the change of the film thickness of the relative reflection intensity. It is shown as.

도 3중의 상단의 오른쪽에 있어서 부호(130)를 붙인 2개의 선은, 도 3중의 상단의 좌측에 있어서 막 두께의 범위의 폭이 비교적 좁은 골 부분을 끼고 존재하는 2개 산형(山形)의 각 조합의 좌측의 산형 및 오른쪽의 산형(도 3중의 하단의 오른쪽에서는, 막 두께의 증가에 따라 상대 반사 강도가 감소하는 부분 및, 상대 반사 강도가 증대한 부분)에 각각 대응하고, 2개의 선(130)은 거의 겹치고 있다. 또한, 도 3중의 상단의 좌측에 있어서 2개 산형의 복수의 조합 간에 있어서 비교하면, 좌측의 산형에 대응하는 감도와 상대 반사 강도와의 관계, 및, 오른쪽의 산형 에 대응하는 감도와 상대 반사 강도와의 관계의 제 각기로는 거의 차이가 생기지 않는다. 따라서, 감도와 상대 반사 강도와의 관계는 막 두께에 의존하는 일없이 대략 일정해진다고 할 수 있고, 다른 파장에 있어서도 동일하다고 할 수 있다.The two lines marked with the reference numeral 130 at the right side of the upper end in FIG. 3 are the angles of the two mountain forms existing along the valley portion having a relatively narrow width in the range of the film thickness at the left side of the upper end in FIG. 3. The two lines (corresponding to the peak on the left and the right on the bottom of the combination (the portion on which the relative reflection intensity decreases and the portion on which the relative reflection intensity increases as the film thickness increases on the right side of the lower portion in FIG. 3) respectively correspond to two lines ( 130) almost overlapping. In addition, in comparison between a plurality of combinations of two peaks on the left side of the upper end in FIG. 3, the relationship between the sensitivity corresponding to the left peak and the relative reflection intensity, and the sensitivity and the relative reflection intensity corresponding to the right peak There is little difference in each of the relations. Therefore, the relationship between the sensitivity and the relative reflection intensity can be said to be substantially constant without depending on the film thickness, and can be said to be the same in other wavelengths.

실제로는, 서로 다른 파장간에 있어서 비교했을 경우라도, 감도와 상대 반사 강도와의 관계는 대충 같아진다. 따라서, 예컨대 도 3중의 상단의 오른쪽에 있어서 2개의 선(130)의 한 쪽, 혹은 이것들의 선(130)의 평균을 나타내는 선 등이, 도 4에 나타낸 바와 같이 각 파장에 있어서의 감도와 상대 반사 강도와의 관계를 나타내는 것이라고 한다. 감도와 상대 반사 강도와의 관계에 있어서, 상대 반사 강도의 최대치를 Rkmax, 최소치를 Rkmin 이라고 하면, 상대 반사 강도가 Rk일 경우의 감도 Sk은 소정의 함수 fs을 사용하여 식 (3)과 같이 나타낼 수 있다.In fact, even when comparing between different wavelengths, the relationship between the sensitivity and the relative reflection intensity becomes roughly the same. Therefore, for example, one of the two lines 130 or the line representing the average of these lines 130 on the right side of the upper part in FIG. 3 is relative to the sensitivity at each wavelength as shown in FIG. 4. It is assumed that the relationship with reflection intensity is shown. In the relation between the sensitivity and the relative reflection intensity, assuming the maximum value of the relative reflection intensities R kmax, the minimum value of R kmin, sensitivity when the relative reflection intensity one R k S k by using the predetermined function f s formula ( It can be expressed as 3).

Figure 112006054822764-PAT00003
Figure 112006054822764-PAT00003

이하에서, 상기의 감도와 상대 반사 강도와의 관계를 이용한 불균일검사의 상세한 사항에 대해서 설명한다.Hereinafter, the details of the nonuniformity test using the relationship between the sensitivity and the relative reflection intensity will be described.

도 5는, 본 발명의 제1의 실시형태에 관계되는 불균일검사 장치(1)의 구성을 나타내는 도면이다. 불균일검사 장치(1)는, 액정 표시장치 등의 표시장치에 이용할 수 있는 유리의 기판(9)에 있어서, 한 쪽의 주면(91)위로 형성된 패턴 형성용의 레지스트의 막(92)의 화상을 취득하고, 이 화상에 근거해서 막 두께 불균일을 검사하는 장치이다. 기판(9)상의 막(92)은, 기판(9)의 상면(91)위로 레지스트 액을 도포하는 것에 의해 형성된다.FIG. 5: is a figure which shows the structure of the nonuniformity inspection apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment of this invention. The nonuniformity inspection device 1 is a glass substrate 9 that can be used for a display device such as a liquid crystal display device, the image of the film 92 of the resist for pattern formation formed on one main surface 91 It is an apparatus which acquires and checks a film thickness nonuniformity based on this image. The film 92 on the substrate 9 is formed by applying a resist liquid onto the upper surface 91 of the substrate 9.

여기에서, 기판(9)상의 막(92)의 막 두께 불균일은 인간의 육안이 어떻게 느낄지에 의존하는 것이며, 정의하기는 용이하지는 않지만, 예컨대 종(縱) 및 횡(橫)의 각각의 길이가 약 2m라고 하고, 또한, 1개의 표시장치의 조립 부품이 되는 기판(9)에 있어서, 1주기에 상당하는 거리가 수 mm부터 수cm인 막의 두께의 변동(불균일)이 막 두께 불균일의 원인이 되고, 그 변동의 진폭의 정도가 막 두께 불균일 (즉, 불균일의 정도)이라고 파악할 수 있다. 또한, 복수의 패널의 패턴이 형성되는 기판(9)상에 놓여서 1개의 표시장치의 패널에 대응하는 영역 내에, 막의 두께의 변동의 1주기에 상당하는 거리가 포함되지 않을 경우에는, 이 두께의 변동은 막 두께 불균일을 구성하지 않는다. 따라서, 기판(9)상의 막(92)을 촬상한 화상에 있어서는, 소정의 공간주파수대역의 진폭의 정도 (즉, 국소적인 명암변동의 정도)가 막 두께 불균일으로 파악할 수 있다.Here, the film thickness non-uniformity of the film 92 on the substrate 9 depends on how the human eye feels and is not easy to define, but for example, the length of each of the species and the transverse In the substrate 9, which is about 2 m and serves as an assembly part of one display device, variation (nonuniformity) in the thickness of the film whose distance corresponding to one cycle ranges from several mm to several cm causes the film thickness unevenness. The magnitude of the amplitude of the variation can be understood as the film thickness nonuniformity (that is, the degree of nonuniformity). In addition, when the distance corresponding to one period of the variation in the thickness of the film is not included in the area corresponding to the panel of one display device on the substrate 9 on which the patterns of the plurality of panels are formed, The variation does not constitute a film thickness nonuniformity. Therefore, in the image which image | photographed the film | membrane 92 on the board | substrate 9, the magnitude | size of the amplitude (namely, the degree of local contrast fluctuation) of a predetermined spatial frequency band can be grasped | ascertained as film thickness nonuniformity.

도 5에 나타낸 바와 같이, 불균일검사 장치(1)는, 막(92)이 형성된 주면(91)(이하에서, 「상면(91) 」이라고 한다.)을 위쪽(도 5중의 (+Z)측)을 향해서 기판(9)을 유지하는 스테이지(2), 스테이지(2)에 유지된 기판(9)상의 막(92)에 소정의 입사각에서 빛을 조사하는 광조사부(3), 광조사부(3)로부터 조사되어 기판(9)의 상면(91)상의 막(92)에서 반사된 빛을 수광하는 수광 유닛(4), 기판(9)과 수광 유닛(4)과의 사이에 배치되어 수광 유닛(4)이 수광하는 빛의 파장을 바꾸는 파장전환 기구(5), 스테이지(2)를 광조사부(3), 수광 유닛(4) 및 파장전환 기구(5)에 대하여 상대적으로 이동하는 이동 기구(21), 수광 유닛(4)에서 수광한 빛의 강도분포(상면(91)의 영역에 대응하는 분포)에 근거해서 막(92)의 막 두께 불균일을 검출 하는 불균일검출부(7), 불균일검출부(7)에 있어서의 막 두께 불균일의 검출시에 이용되는 소정의 정보를 기억하는 기억부(6), 및, 이들의 구성을 제어하는 제어부(8)를 구비한다.As shown in FIG. 5, the nonuniformity inspection apparatus 1 has the main surface 91 (henceforth "top surface 91") in which the film | membrane 92 was formed (top (+ Z) side in FIG. 5). To the stage 2 holding the substrate 9, the light irradiation unit 3 for irradiating light to a film 92 on the substrate 9 held on the stage 2 at a predetermined incident angle, and the light irradiation unit 3. ) Is disposed between the light receiving unit 4, the substrate 9, and the light receiving unit 4, which receive light reflected from the film 92 on the upper surface 91 of the substrate 9. 4. A moving mechanism 21 for moving the wavelength conversion mechanism 5 and the stage 2 that change the wavelength of light received by the light 4 relative to the light irradiation unit 3, the light receiving unit 4, and the wavelength conversion mechanism 5. ), The nonuniformity detecting unit 7 and the nonuniformity detecting unit 7 for detecting the film thickness nonuniformity of the film 92 based on the intensity distribution of the light received by the light receiving unit 4 (distribution corresponding to the area of the upper surface 91). Film thickness in And a storage unit 6 for storing predetermined information used at the time of detection of the nonuniformity, and a control unit 8 for controlling these configurations.

스테이지(2)의 (+Z)측의 표면은, 바람직하게는 흑색이면서 윤택이 없는 것이라 하겠다. 이동 기구(21)는, 모터(211)에 볼 나사(도시 생략)가 접속된 구성으로 하고, 모터(211)가 회전하는 것에 의해, 스테이지(2)가 가이드(212)에 따라 기판(9)의 상면(91)에 따른 도 5중의 X방향으로 이동한다.The surface on the (+ Z) side of the stage 2 is preferably black and without any moisture. The movement mechanism 21 is a structure in which a ball screw (not shown) is connected to the motor 211, and the stage 2 moves along the guide 212 so that the stage 2 moves on the substrate 9 by rotating the motor 211. It moves in the X direction of FIG. 5 along the upper surface 91 of the.

광조사부(3)는, 백색광 (즉, 가시영역의 모든 파장의 빛을 포함하는 광)을 출사하는 광원인 할로겐 램프(31), 스테이지(2)의 이동 방향에 수직한 도 5중의 Y방향으로 신장하는 원주모양의 석영 로드(32), 및, Y 방향으로 신장하는 실린드리칼렌즈(33)를 구비한다. 광조사부(3)에서는, 할로겐 램프(31)가 석영 로드(32)의 (+Y)측의 단부에 설치되어 있고, 할로겐 램프(31)로부터 석영 로드(32)에 입사한 빛은, Y방향으로 신장하는 선상광 (즉, 광속단면이 Y방향으로 긴 선상이 되는 빛)으로 변환되어서 석영 로드(32)의 측면으로부터 출사되어, 실린드리칼렌즈(33)를 통해서 기판(9)의 상면(91)으로 이끌어진다. 바꾸어 말하면, 석영 로드(32) 및 실린드리칼렌즈(33)는, 할로겐 램프(31)로부터의 빛을 스테이지(2)의 이동 방향과 수직한 선상광으로 변환해서 기판(9)의 상면(91)으로 이끄는 광학계가 된다.The light irradiation section 3 is a halogen lamp 31 which is a light source that emits white light (that is, light including light of all wavelengths in the visible region), in the Y direction in FIG. 5 perpendicular to the moving direction of the stage 2. A circumferential quartz rod 32 that extends and a cylindrical lens 33 that extends in the Y direction are provided. In the light irradiation part 3, the halogen lamp 31 is provided in the edge part of the (+ Y) side of the quartz rod 32, and the light which entered the quartz rod 32 from the halogen lamp 31 is Y direction. Is converted into linear light (ie, light whose cross section is long in the Y direction) and exits from the side surface of the quartz rod 32 to pass through the cylindrical lens 33 to the upper surface of the substrate 9 ( 91). In other words, the quartz rod 32 and the cylindrical lens 33 convert the light from the halogen lamp 31 into linear light perpendicular to the moving direction of the stage 2 so that the top surface 91 of the substrate 9 It becomes the optical system leading to).

도 5에서는, 광조사부(3)로부터 기판(9)에 달하는 광로를 일점쇄선으로 나타내고 있다 (기판(9)으로부터 수광 유닛(4)에 달하는 광로에 관해서도 동일함). 광조사부(3)로부터 출사된 빛의 일부는, 기판(9)의 상면(91)상의 막(92)의 (+Z)측의 상면에서 반사된다.In FIG. 5, the optical path from the light irradiation unit 3 to the substrate 9 is indicated by a dashed-dotted line (the same applies to the optical path from the substrate 9 to the light receiving unit 4). A part of the light emitted from the light irradiation part 3 is reflected by the upper surface on the (+ Z) side of the film 92 on the upper surface 91 of the substrate 9.

막(92)은 광조사부(3)로부터의 빛에 대하여 광투과성을 갖고 있어, 광조사부(3)로부터의 빛 중 막(92)의 상면에서 반사하지 않은 빛은, 막(92)을 투과해서 기판(9)의 상면(91) (즉, 막(92)의 하면)에서 반사된다. 불균일검사 장치(1)에서는, 기판(9)에 있어서의 막(92)의 상면에서 반사된 빛과 기판(9)의 상면(91)에서 반사된 빛의 간섭광이, 파장전환 기구(5)를 경유해서 수광 유닛(4)에 입사한다.The film 92 is light-transmissive with respect to the light from the light irradiator 3, and the light that is not reflected from the upper surface of the film 92 among the light from the light irradiator 3 passes through the film 92. Reflected on the upper surface 91 of the substrate 9 (ie, the lower surface of the film 92). In the nonuniformity inspection apparatus 1, the interference light of the light reflected from the upper surface of the film 92 on the substrate 9 and the light reflected from the upper surface 91 of the substrate 9 is the wavelength conversion mechanism 5. The light incident unit 4 enters the light receiving unit 4 via.

파장전환 기구(5)는, 서로 다른 복수의 파장의 빛을 선택적으로 각각 투과하는 복수의 광학 필터 (예컨대, 반치폭 10nm의 간섭 필터)(51), 복수의 광학 필터(51)를 유지하는 원판모양의 필터 휠(52), 및, 필터 휠(52)의 중심에 설치되어 필터 휠(52)을 회전하는 필터 회전 모터(53)를 구비한다. 필터 휠(52)은, 그 법선방향이 기판(9)으로부터 수광 유닛(4)에 달하는 광로에 평행하도록 배치된다.The wavelength conversion mechanism 5 has a disk shape for holding a plurality of optical filters (for example, an interference filter having a half width of 10 nm) 51 and a plurality of optical filters 51 that selectively transmit light having a plurality of different wavelengths, respectively. The filter wheel 52 of this invention, and the filter rotation motor 53 which is provided in the center of the filter wheel 52, and rotates the filter wheel 52 are provided. The filter wheel 52 is arrange | positioned so that the normal direction may be parallel to the optical path which reaches from the board | substrate 9 to the light receiving unit 4.

도 6은, 파장전환 기구(5)를 기판(9)측으로부터 필터 휠(52)에 수직한 쪽에 따라 본 도면이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 필터 휠(52)에는, 6개 원형의 개구(521)가 주(周)방향으로 동일 간격으로 형성되어 있으며, 그 속의 5개 개구(521)에는 서로 투과 파장이 다른 5종류의 광학 필터(51)가 설치되어 있다.FIG. 6 is a view of the wavelength conversion mechanism 5 viewed along the side perpendicular to the filter wheel 52 from the substrate 9 side. As shown in Fig. 6, six circular openings 521 are formed in the filter wheel 52 at equal intervals in the circumferential direction, and five openings 521 therein have different transmission wavelengths. Five types of optical filters 51 are provided.

도 5에 나타내는 파장전환 기구(5)에서는, 제어부(8)에서 제어되는 필터 회전 모터(53)에 의해 필터 휠(52)가 회전하고, 5 개 광학 필터(51)(도 6참조) 중, 어느 1개의 광학 필터(51)(이하에서, 다른 광학 필터(51)와 구별하기 위해서, 「 선택 광학 필터(51a) 」라고 한다.)가 선택되어, 기판(9)으로부터 수광 유닛(4)에 달하는 광로 상에 배치된다. 이것에 의해, 기판(9)으로부터의 반사광 (즉, 5개 광 학 필터(51)에 대응하는 5개 투과 파장의 간섭광을 포함하는 백색광의 반사광) 중, 광로 위로 배치된 선택 광학 필터(51a)에 대응하는 특정한 파장 (이하에서, 「특정 파장 」이라고 한다.)의 간섭광만이, 선택 광학 필터(51a)를 투과해서 수광 유닛(4)으로 이끌어진다.In the wavelength switching mechanism 5 shown in FIG. 5, the filter wheel 52 is rotated by the filter rotation motor 53 controlled by the control part 8, and among the five optical filters 51 (refer FIG. 6), Any one optical filter 51 (hereinafter, referred to as "selective optical filter 51a" in order to distinguish it from other optical filters 51) is selected, and the light-receiving unit 4 from the substrate 9 is selected. It is arranged on the light path to reach. Thereby, among the reflected light from the board | substrate 9 (that is, reflected light of white light containing interference light of five transmission wavelengths corresponding to five optical filters 51), the selection optical filter 51a arrange | positioned above an optical path Only interference light of a specific wavelength (hereinafter referred to as "specific wavelength") corresponding to) passes through the selection optical filter 51a and is led to the light receiving unit 4.

그리고, 필터 회전 모터(53)에 의해 필터 휠(52)이 회전하면, 복수의 광학 필터(51) 중 광조사부(3)로부터 수광 유닛(4)에 달하는 광로 위로 배치된 선택 광학 필터(51a)가 다른 광학 필터(51)로 전환할 수 있어, 수광 유닛(4)이 수광하는 간섭광의 파장 (즉, 특정 파장)이 변경된다. 이렇게, 파장전환 기구(5)는, 선택 광학 필터(51a)를 복수의 광학 필터(51) 사이에서 바꾸는 것에 의해, 막 두께 불균일의 검사에 관련되는 특정 파장을, 복수의 광학 필터(51)의 투과 파장의 사이에서 전환하는 전환 기구가 된다.Then, when the filter wheel 52 is rotated by the filter rotation motor 53, the selection optical filter 51a disposed above the light path from the light irradiation unit 3 to the light receiving unit 4 among the plurality of optical filters 51. Can be switched to another optical filter 51, and the wavelength (ie, a specific wavelength) of the interference light received by the light receiving unit 4 is changed. In this way, the wavelength conversion mechanism 5 changes the selected optical filter 51a between the plurality of optical filters 51 to thereby select a specific wavelength related to the inspection of the film thickness nonuniformity of the plurality of optical filters 51. It becomes a switching mechanism which switches between transmission wavelengths.

수광 유닛(4)은 촬상부(41) 및, 촬상부(41)와 파장전환 기구(5)의 선택 광학 필터(51a)와의 사이에 설치되어 기판(9)으로부터의 반사광을 촬상부(41)로 이끄는 렌즈(42)를 구비한다.The light receiving unit 4 is provided between the image capturing unit 41 and the image capturing unit 41 and the selection optical filter 51a of the wavelength conversion mechanism 5 to capture the reflected light from the substrate 9. It has a lens 42 leading to.

도 7은, 촬상부(41)의 수광면을 나타내는 도면이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 촬상부(41)에는 복수의 촬상 소자 (예컨대, CCD(Charge Coupled Device))(411)를 Y방향으로 직접 선상으로 배열하여 갖는 라인 센서(410)가 설치된다. 도 5의 촬상부(41)에서는, 광조사부(3)에 의해 조사되어 기판(9)상에 있는 막(92)에서 반사된 선상광(線狀光) 중, 선택 광학 필터(51a)를 투과한 특정 파장의 간섭광이 촬상 소자(411)에서 수광되어, 간섭광의 강도분포 (즉, 각 촬상 소자(411)로부터의 출력 값인 Y방향에 있어서의 분포)가 취득된다. 실제로는, 기판(9)의 X방향으로의 이동에 따라 촬상부(41)의 라인 센서(410)에서 간섭광의 강도분포가 반복하여 취득되는 것에 의해 기판(9)상의 막(92)의 2차원화상이 취득된다.7 is a diagram illustrating the light receiving surface of the imaging unit 41. As shown in FIG. 7, the image pickup unit 41 is provided with a line sensor 410 having a plurality of image pickup elements (eg, CCD (Charge Coupled Device)) 411 arranged in a linear manner in the Y direction. In the imaging section 41 in FIG. 5, the selective optical filter 51a is transmitted among the linear light emitted by the light irradiation section 3 and reflected from the film 92 on the substrate 9. The interference light of one specific wavelength is received by the imaging element 411, and the intensity distribution of the interference light (that is, the distribution in the Y direction which is an output value from each imaging element 411) is obtained. In reality, the two-dimensional film 92 on the substrate 9 is obtained by repeatedly obtaining the intensity distribution of the interference light by the line sensor 410 of the imaging unit 41 as the substrate 9 moves in the X direction. An image is acquired.

불균일검출부(7)는, 촬상부(41)로부터의 출력을 기판(9)상의 막(92)의 다계조(多階調) 화상으로서 접수하는 출력 접수부(71)를 구비한다. 또한, 불균일검출부(7)는, 출력 접수부(71)에서 접수된 화상에 대하여 소정의 공간주파수대역의 밴드 패스 필터 처리를 하는 필터 처리부(72), 필터 처리부(72)에 의해 처리된 후의 화상의 콘트라스트를 강조하는 콘트라스트 강조부(73), 및, 콘트라스트 강조 후의 화상으로부터 막 두께 불균일(결함이 되는 막 두께 불균일)의 유무의 판정에 이용되는 소정의 평가값을 구하는 평가값 산출부(74)를 더 구비한다.The nonuniform detection unit 7 includes an output reception unit 71 that receives the output from the imaging unit 41 as a multi-gradation image of the film 92 on the substrate 9. In addition, the nonuniformity detection part 7 performs the filter process part 72 and the filter processing part 72 which perform the band pass filter process of the predetermined | prescribed spatial frequency band with respect to the image received by the output reception part 71. Contrast emphasis unit 73 for enhancing the contrast, and evaluation value calculation unit 74 for obtaining a predetermined evaluation value used for determining the presence or absence of film thickness nonuniformity (defective film thickness nonuniformity) from the image after contrast enhancement. It is further provided.

다음에, 불균일검사 장치(1)에 의한 막 두께 불균일의 검사의 흐름에 대해서 설명한다. 도 8은, 불균일검사 장치(1)가 기판(9)상의 막(92)의 막 두께 불균일을 검사하는 처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 기판(9)상의 막(92)의 막 두께 불균일이 검사되는 때에는, 사전준비로서 불균일검출부(7)에 있어서의 처리에 이용되는 감도정보(61)가 미리 취득되어, 기억부(6)에 기억되어서 준비된다 (스텝 S10).Next, the flow of inspection of the film thickness nonuniformity by the nonuniformity inspection apparatus 1 is demonstrated. FIG. 8: is a figure which shows the flow of the process by which the nonuniformity inspection apparatus 1 examines the film thickness nonuniformity of the film | membrane 92 on the board | substrate 9. FIG. When the film thickness nonuniformity of the film 92 on the board | substrate 9 is examined, the sensitivity information 61 used for the process by the nonuniformity detection part 7 is acquired previously, and stored in the memory | storage part 6 as a preparatory preparation. It is prepared (step S10).

감도정보(61)는, 막 두께의 변동에 대한 특정 파장의 간섭광의 상대 반사 강도의 변동의 비율인 감도와, 특정 파장의 간섭광의 상대 반사 강도와의 관계를 나타내는 것이며 (도 4참조), 도 3을 참조해서 설명한 것 같이, 막 두께와 상대 반사 강도와의 관계, 및, 막 두께와 감도와의 관계가 요청된 후에, 이것들의 관계로부터 감도정보(61)가 취득된다. 후술하는 것과 같이, 특정 파장은 선택 광학 필터(51a) 이외의 다른 광학 필터(51)의 투과 파장으로도 전환될 수 있기 때문에, 복수의 광학 필터(51)의 투과 파장의 제 각기에 대하여 감도정보(61)가 필요하지만, 상기와 같이 감도와 간섭광의 상대 반사 강도와의 관계는, 불균일검사 장치(1)에서 이용되는 다른 모든 파장에 있어서도 거의 동일하게 되기 때문에, 여기에서는, 1개의 감도정보(61)만이 준비된다. 또한, 감도정보(61)는, 기판(9)상의 막(92)이 광투과성의 막이라고 하는 한, 막의 재료 등에는 그다지 의존하지 않고, 광조사부(3)에서의 빛의 막(92)으로의 입사각에 크게 의존하기 때문에, 실제로는, 스텝 S10의 처리는 불균일검사 장치(1)의 조립시에 행해져서 장치 고유의 정보로서 기억부(6)에 기억되어, 불균일검사 장치(1)의 통상의 사용에 대해서는, 이하의 처리로부터 개시된다.The sensitivity information 61 shows the relationship between the sensitivity which is the ratio of the variation of the relative reflection intensity of the interference light of the specific wavelength to the variation of the film thickness, and the relative reflection intensity of the interference light of the specific wavelength (see Fig. 4). As described with reference to 3, after the relationship between the film thickness and the relative reflection intensity and the relationship between the film thickness and the sensitivity is requested, the sensitivity information 61 is obtained from these relationships. As will be described later, since the specific wavelength can be switched to the transmission wavelength of the optical filter 51 other than the selective optical filter 51a, the sensitivity information for each of the transmission wavelengths of the plurality of optical filters 51 is obtained. Although 61 is required, the relationship between the sensitivity and the relative reflection intensity of the interference light is almost the same in all the other wavelengths used in the nonuniformity inspection device 1 as described above. Only 61 is ready. In addition, the sensitivity information 61 is not limited to the material of the film or the like as long as the film 92 on the substrate 9 is a light-transmissive film. In reality, the process of step S10 is performed at the time of assembling the nonuniformity testing device 1, and is stored in the storage unit 6 as device-specific information so that the normality of the nonuniformity testing device 1 The use of is started from the following processing.

불균일검사 장치(1)에서는, 도 5 중에 실선으로 나타내는 검사 시작 위치에 위치하는 스테이지(2)위로 기판(9)이 유지된 후, 기판(9) 및 스테이지(2)의 (+X)방향으로의 이동이 시작된다 (스텝 S11). 계속해서, 광조사부(3)로부터 출사되어서 기판(9)의 상면(91)에 대하여 입사각 60도로 입사하는 선상광이, 상면(91)상의 직선모양의 조사 영역 (이하에서, 「선상조사 영역 」이라고 한다.)에 조사되어 (스텝 S12), 선상조사 영역이 기판(9)에 대하여 상대적으로 이동한다.In the nonuniformity inspection apparatus 1, after the board | substrate 9 is hold | maintained on the stage 2 located in the test start position shown by the solid line in FIG. 5, in the (+ X) direction of the board | substrate 9 and the stage 2, Is started (step S11). Subsequently, the linear light emitted from the light irradiation part 3 and incident on the upper surface 91 of the substrate 9 at an incident angle of 60 degrees is a linear irradiation area on the upper surface 91 (hereinafter referred to as the "linear irradiation area"). Is irradiated (step S12), and the linearly-irradiated area is moved relative to the substrate 9.

광조사부(3)로부터의 빛은 기판(9)의 상면(91)에서 반사하고, 파장전환 기구(5)의 선택 광학 필터(51a)를 투과하는 것에 의해 특정 파장의 빛(간섭광)만을 집어낸 후, 촬상부(41)로 이끌어진다. 촬상부(41)에서는, 특정 파장의 간섭광이 라인 센서(410)에서 수광되어, 기판(9)상의 선상조사 영역에 있어서의 간섭광의 강도 분포가 취득된다(스텝 S13). 라인 센서(410)의 각 촬상 소자(411)로부터의 출력은, 불균일검출부(7)에 보내져서 출력 접수부(71)에서 접수된다.The light from the light irradiator 3 is reflected by the upper surface 91 of the substrate 9, and only the light (interfering light) of a specific wavelength is picked up by passing through the selective optical filter 51a of the wavelength conversion mechanism 5. After exiting, it is led to the imaging unit 41. In the imaging section 41, the interference light of a specific wavelength is received by the line sensor 410, and the intensity distribution of the interference light in the linear irradiation area on the board | substrate 9 is acquired (step S13). The output from each imaging element 411 of the line sensor 410 is sent to the nonuniform detection part 7 and is received by the output reception part 71.

불균일검사 장치(1)에서는, 제어부(8)에 의해, 기판(9) 및 스테이지(2)가 도 5 중에 2점 쇄선으로 나타내는 검사 종료 위치까지 이동한 것인지 여부가 기판(9)의 이동 중에 반복 확인되고 있어 (스텝 S14), 검사 종료 위치까지 이동하지 않고 있을 경우에는, 스텝 S13으로 되돌아가서 특정 파장의 간섭광을 수광하고, 선상조사 영역에 있어서의 특정 파장의 빛의 강도분포를 취득하는 것이 반복된다. 그리고, 기판(9) 및 스테이지(2)가 검사 종료 위치까지 이동하면 (스텝 S14), 이동 기구(21)에 의한 기판(9) 및 스테이지(2)의 이동이 정지되어, 조사광의 조사도 정지된다 (스텝 S15). 불균일검사 장치(1)에서는, 스테이지(2)가 (+X)방향으로 이동하고 있는 사이, 스텝 S13의 동작이 스테이지(2)의 이동에 동기해서 반복되는 것에 의해, 기판(9)의 전체에 있어서의 막(92)의 화상 데이터가 취득된다 (즉, 촬상이 행하여진다.).In the nonuniformity inspection apparatus 1, it is repeated during the movement of the board | substrate 9 whether the control part 8 moved the board | substrate 9 and the stage 2 to the test | inspection end position shown by the dashed-dotted line in FIG. If it is confirmed (step S14) and it does not move to the test | inspection end position, it returns to step S13, receives interference light of a specific wavelength, and acquires the intensity distribution of the light of a specific wavelength in a linear irradiation area. Is repeated. And when the board | substrate 9 and the stage 2 move to the test | inspection end position (step S14), the movement of the board | substrate 9 and the stage 2 by the movement mechanism 21 will be stopped, and irradiation of irradiation light will also stop. (Step S15). In the nonuniformity inspection apparatus 1, while the stage 2 is moving in the (+ X) direction, the operation of step S13 is repeated in synchronization with the movement of the stage 2 to thereby the entire substrate 9. Image data of the film 92 is obtained (that is, imaging is performed).

기판(9)의 상면(91)전체의 막(92)이 촬상되면 (또는, 이 동작에 병행하여), 불균일검출부(7)의 출력 접수부(71)에서는, 축적된 라인 센서(410)의 각 촬상 소자(411)로부터의 출력이 소정의 변환식에 근거해서 예컨대 8bit (물론, 8bit이외이여도 좋다.)의 값(화소값)으로 변환되면서 시계열순으로 배열된다. 이것에 의해, 불균일검출부(7)에 있어서의 처리용의 2차원화상(실질적으로는 촬상부(41)에서 취득된 화상임과 동시에, 후술하는 처리가 베풀어지기 전의 화상이며, 이하에서, 「원(元)화상 」이라고 한다.)이 생성되어, 필터 처리부(72)에 출력된다. 상기와 같 이 , 막(92)의 두께가 다르면 막(92)의 반사율도 다르기 때문에, 라인 센서(410)에서 수광하는 반사광의 강도도 다르다. 따라서, 막(92)의 두께의 분포에 불균일이 존재하고 있을 경우에는, 이상적으로는 원화상에도 화소의 값의 불균일이 생기는 것이 된다.When the film 92 of the entire upper surface 91 of the substrate 9 is imaged (or in parallel with this operation), each of the accumulated line sensors 410 is output by the output accepting portion 71 of the nonuniformity detecting portion 7. The output from the imaging element 411 is arranged in chronological order while being converted to a value (pixel value) of, for example, 8 bits (may be other than 8 bits) based on a predetermined conversion formula. This is a two-dimensional image for processing in the nonuniform detection unit 7 (in fact, it is an image acquired by the imaging unit 41 and at the same time an image before the processing to be described below is given). (Original image) is generated and output to the filter processing unit 72. As described above, when the thickness of the film 92 is different, the reflectance of the film 92 is also different, so that the intensity of the reflected light received by the line sensor 410 is also different. Therefore, when nonuniformity exists in the distribution of the thickness of the film | membrane 92, ideally, the nonuniformity of the pixel value will arise also in an original image.

또한, 출력 접수부(71)에서는, 각 촬상 소자(411)에 대하여, 후술하는 처리에서 이용되는 상대 반사 강도의 최대치 및 최소치가 취득된다. 여기에서, 일반적으로, 기판(9)상의 막(92)의 외연부(外緣部)에서는, 막(92)의 두께가 외측을 향해서 점차 감소하는 경사부가 되어, 촬상시에 있어서의 이 부분의 강도분포의 취득시에는, 보통, 간섭광의 최대강도 및 최소강도에 각각 대응하는 촬상 소자(411)의 출력의 최대치 및 최소치가 취득된다. 따라서, 예컨대 어떤 1개의 촬상 소자(411)로부터의 출력에 근거해서 화소값이 취득되는 원화상중의 화소이며, X방향에 대응하는 방향으로 1열로 나란한 복수의 화소 중 화소값이 최대치 및 최소치가 되는 것이 요구되고, 이것들의 값이 각각 255로 나누어지는 것에 의해, 이 촬상 소자(411)에 대한 상대 반사 강도의 최대치 및 최소치가 실질적으로 취득된다.In addition, the output accepting unit 71 acquires the maximum value and the minimum value of the relative reflection intensity used in the processing described later for each imaging element 411. Here, generally, in the outer edge part of the film 92 on the board | substrate 9, the thickness of the film 92 will become the inclined part gradually decreasing toward the outer side, and this part at the time of imaging At the time of acquiring intensity distribution, the maximum value and minimum value of the output of the imaging element 411 respectively corresponding to the maximum intensity | strength and minimum intensity of interference light are acquired. Therefore, for example, the pixel value is a pixel in the original image from which the pixel value is obtained based on the output from one imaging device 411, and among the plurality of pixels arranged in one column in the direction corresponding to the X direction, the pixel value is the maximum value and the minimum value. It is required to be, and by dividing these values by 255, respectively, the maximum value and minimum value of the relative reflection intensity with respect to this imaging element 411 are acquired substantially.

또한, 각 촬상 소자(411)에 있어서의 상대 반사 강도의 최대치 및 최소치는, 해당 촬상 소자(411)의 광조사부(3)에 대한 배치에 의존하는 것이기 때문에, 감도정보 와 같이 불균일검사 장치(1)의 조립시에 취득되어, 해당 값이 기억부(6)에서 기억되어서 검사시에 이용할 수 있어도 좋다.In addition, since the maximum value and minimum value of the relative reflection intensity in each imaging element 411 depend on the arrangement | positioning with respect to the light irradiation part 3 of the said imaging element 411, the nonuniformity inspection apparatus 1 like sensitivity information 1 ) May be obtained at the time of assembling, and the value may be stored in the storage unit 6 and used at the time of inspection.

계속해서, 필터 처리부(72)에 의해 원화상이 압축되어서 제1화상이 생성된 다.여기에서, 원화상에 있어서 좌표(X, Y)에 위치하는 화소의 화소값을 Fxy로 나타내면, 원화상을 Sa, 화소 X Sa、화소의 범위를 단위로서 압축해서 생성된 제1화상에 있어서, 좌표(x, y)에 위치하는 주목 화소의 화소값Axy은, 식(4)에 의해 구해진다.Subsequently, the original image is compressed by the filter processing unit 72 to generate a first image. Here, if the pixel value of a pixel located at coordinates (X, Y) in the original image is represented by F xy , In the first image generated by compressing the image S a , the pixel XS a , and the range of pixels as a unit, the pixel value A xy of the pixel of interest located at the coordinates (x, y) is determined by the equation (4). Become.

Figure 112006054822764-PAT00004
Figure 112006054822764-PAT00004

본 실시형태에서는 Sa가 4(화소)이기 때문에, 식(4)의 연산에 의해 제1화상의 S/N비는 원화상의 4배로 향상한다. 제1화상(압축후의 원화상)이 생성되면, 제1화상에 대한 로우-패스 필터 처리가 행하여지고, 제1화상으로부터 고주파 노이즈의 영향이 억제되어서 평활화된 제2화상이 생성된다. 로우-패스 필터 처리의 연산 범위를 결정하는 윈도우는, 1변의 길이가 (2Sl+1)화소의 정방형이며, 제2화상에 있어서 좌표(x, y)에 위치하는 주목 화소의 화소값Lxy은, 주목 화소근방의 각 화소의 제1화상에 있어서의 화소값A(식(4)참조)을 이용하고, 식(5)에 의해 구해진다.In the present embodiment, since S a is 4 (pixels), the S / N ratio of the first image is increased by four times the original image by the calculation of equation (4). When the first image (the original image after compression) is generated, a low-pass filter process is performed on the first image, and the influence of the high frequency noise is suppressed from the first image to produce a smoothed second image. Low-window for determining the operation range of the low-pass filter processing, a pixel is a square of side length of the (2S l +1), the second image pixel coordinate value of the pixel of interest is located at (x, y) in the xy L Is obtained by equation (5) using the pixel value A (see equation (4)) in the first image of each pixel in the vicinity of the pixel of interest.

Figure 112006054822764-PAT00005
Figure 112006054822764-PAT00005

그 후, 제2화상에 대하여 하이 패스 필터 처리가 행하여지고, 제2화상으로부터 후술의 콘트라스트 강조 처리의 방해가 되는 저주파의 농도변동이 제거된 제3화상이 생성된다. 여기에서, 좌표(x, y)에 위치하는 주목 화소의 화소값Hxy은, 주목 화소근방의 각 화소의 제2화상에 있어서의 화소값L(식(5)참조)을 이용하고, 식(6)에서 구해진다.Thereafter, a high pass filter process is performed on the second image, and a third image is generated from which the low frequency concentration fluctuations that interfere with the contrast enhancement process described later are removed from the second image. Here, the pixel value H xy of the pixel of interest located at the coordinates (x, y) uses the pixel value L (see Expression (5)) in the second image of each pixel in the vicinity of the pixel of interest. 6) is obtained.

Figure 112006054822764-PAT00006
Figure 112006054822764-PAT00006

식(6)은, 하이 패스 필터 처리의 연산 범위를 결정하는 윈도우로서, 주목(注目) 화소를 중심으로 하는 각 변의 길이가 (2S2 +1)화소의 정방형의 윈도우가 이용되는 경우를 나타내고 있다. 이상과 같이, 필터 처리부(72)에서는 원(元)화상을 압축한 제1화상에 대하여, 로우-패스 필터 처리를 실시한 후에, 하이 패스 필터 처리를 실시하는 것에 의해, 소정의 공간주파수대역의 밴드 패스 필터 처리가 행하여진다 (스텝 S16).Equation (6) is a window for determining the calculation range of the high pass filter processing, and represents a case where a square window of (2S 2 +1) pixels is used for the length of each side centered on the pixel of interest. . As described above, in the filter processing unit 72, after performing the low-pass filter processing on the first image in which the original image is compressed, the high-pass filter processing is performed, whereby the band of the predetermined spatial frequency band is provided. A pass filter process is performed (step S16).

필터 처리부(72)에 있어서의 처리가 완료되면, 콘트라스트 강조부(73)에 의해 제3화상에 대하여 콘트라스트 강조 처리가 행해져서 강조 화상이 생성된다 (스 텝 S17). 강조 화상에 있어서 좌표(x, y)에 위치하는 주목 화소의 화소값Exy는, 제3화상에 있어서의 주목 화소의 화소값Hxy 콘트라스트 계수 (여기서는, 가시화 대상(타겟)의 콘트라스트 폭에 관한 계수)rc, 밴드 패스 필터 처리전의 제1화상의 주목 화소의 화소값A을 255로 나누는 것에 의해 정규화한 후의 값Cxy, 출력 접수부(71)에서 취득됨 (또는, 기억부(6)에서 미리 기억된다)과 동시에 주목 화소의 화소값을 이끄는 촬상 소자(411)의 상대 반사 강도의 최대치 Rkmax 및 최소치 Rkmin도 4의 감도정보(61)에 근거해서 취득되는 함수 fs( 식(3)참조) 및, 배경값b를 이용하고, 식(7)에서 구해진다.When the processing in the filter processing unit 72 is completed, the contrast emphasis unit 73 performs a contrast enhancement process on the third image to generate an emphasis image (step S17). The pixel value E xy of the pixel of interest located at the coordinates (x, y) in the emphasis image is the pixel value H xy contrast coefficient of the pixel of interest in the third image (here, it relates to the contrast width of the visualization target (target) Coefficient) r c , the value C xy after normalization by dividing the pixel value A of the pixel of interest in the first image before the band pass filter processing by 255 (or obtained in the storage unit 6). Stored in advance) and the function f s obtained based on the sensitivity information 61 in FIG. 4 of the maximum value R kmax and the minimum value R kmin of the relative reflection intensity of the imaging element 411 which leads the pixel value of the pixel of interest. ) And the background value b, are obtained from equation (7).

Figure 112006054822764-PAT00007
Figure 112006054822764-PAT00007

본 실시형태에서는, 콘트라스트 계수rc는 0.05로 하고, 배경값b은 127으로 한다. 또한, 제3화상은 압축된 화상이기 때문에, 실제로는 복수의 촬상 소자(411)가 주목 화상에 대응하는 것이 되지만, 식(7)의 연산시에는 어느 1개의 촬상 소자(411)의 상대 반사 강도의 최대치Rkmax 및 최소치Rkmin을 이용할 수 있다.In this embodiment, the contrast coefficient r c is 0.05 and the background value b is 127. In addition, since the third image is a compressed image, the plurality of imaging elements 411 actually correspond to the image of interest, but the relative reflection intensity of any one imaging element 411 at the time of calculation of equation (7). The maximum value of R kmax and the minimum value of R kmin can be used.

또한, 화소값Exy의 양자화에 대하여, 값이 0보다도 작아질 경우에는 화소값Exy은 0이라고 하고, 값이 255보다도 커질 경우에는 화소값Exy은 255이라고 한다.Furthermore, if with respect to the quantization of the pixel value E xy, the quality value is smaller than 0, as the pixel value E xy is zero, and the value is greater than 255, the pixel value E xy is said to be 255.

식(7)에서는, 원화상으로부터 이끌어지는 제3화상의 각 화소에 대한 콘트라스트 계수rc와, 실질적으로는 원화상인 제1화상이 대응하는 화소의 화소값Axy로부터 이끌어지는 감도가 곱해지는 것에 의해, 제3화상의 각 화소에 대하여, 원화상취득시의 감도가 높을수록 정도가 작은 콘트라스트 강조가 행해진다. 즉, 콘트라스트 강조부(73)에서는, 감도에 따라 제3화상의 각 화소에 대한 콘트라스트 강조의 정도가 변경되는 것에 의해, 원화상에 있어서의 감도가 막 두께에 의존해서 변화되는 영향이 강조 화상에 있어서 용이하게 보정되는 (저감되는) 것이 된다. 또한, 식(7)에서는, 제3화상의 각 화소의 화소값이, 대응하는 촬상 소자(411)에 따른 상대 반사 강도의 최대치 및 최소치를 이용해서 보정되기 때문에, 복수의 촬상 소자(411)사이에 있어서의 출력 특성의 상위함의 영향도 동시에 보정하는 것이 가능해진다.In equation (7), the contrast coefficient r c for each pixel of the third image derived from the original image is multiplied by the sensitivity derived from the pixel value A xy of the pixel to which the first image, which is the original image, is substantially multiplied. As a result, for each pixel of the third image, the higher the sensitivity at the time of acquiring the original image, the smaller the contrast enhancement is performed. That is, in the contrast emphasis section 73, the degree of contrast enhancement for each pixel of the third image is changed in accordance with the sensitivity, so that the effect of changing the sensitivity in the original image depending on the film thickness is affected by the emphasis image. It is easily corrected (reduced). In the formula (7), since the pixel value of each pixel of the third image is corrected using the maximum value and the minimum value of the relative reflection intensity according to the corresponding imaging element 411, between the plurality of imaging elements 411. It is also possible to simultaneously correct the influence of the difference of the output characteristics in the system.

콘트라스트 강조 처리가 완료하면, 도 5에 나타내는 평가값 산출부(74)에 의해 강조 화상에 대하여 소정의 연산 처리가 행하여지고, 기판(9)의 전면에 걸쳐서 불균일이 점재(点在)하는 전체불균일, 기판(9)상의 일부에 부분적으로 불균일이 존재하는 부분불균일, 및, 행(行)방향 또는 열(列)방향으로 선상의 불균일이 생기는 줄무늬얼룩의 각종 불균일에 대해서 불균일의 정도(소위, 불균일강도)가 정량화되어, 강조 화상으로부터 이끌어지는 불균일의 정도(진폭의 정도)를 나타내는 값인 평가값이 산출된다(스텝 S18).When the contrast enhancement process is completed, a predetermined calculation process is performed on the emphasis image by the evaluation value calculation unit 74 shown in FIG. 5, and the overall nonuniformity in which the nonuniformity is scattered over the entire surface of the substrate 9. The degree of nonuniformity (so-called nonuniformity) with respect to various nonuniformities in which partial nonuniformity exists partially in the part on the board | substrate 9, and the striped nonuniformity which produces a linear nonuniformity in a row direction or a column direction. Intensity) is quantified, and an evaluation value which is a value representing the degree of nonuniformity (degree of amplitude) derived from the highlighted image is calculated (step S18).

그런데, 특정 파장의 빛에 대한 막(92)의 반사율은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 막 두께에 대하여 주기성을 가지며 변동하고, 도 1 및 도 2를 참조해서 설명한 것 같이, 반사율의 극대점 근방 및 극소점 근방에서는 감도가 대단히 작아진다. 따라서, 막(92)의 두께가 감도가 미소해지는 막 두께의 근방이다 (즉, 불감대에 포함된다) 경우에는, 취득된 원화상에 있어서 화소의 값이 거의 변동하지 않고, 불균일 (즉, 막 두께의 변동)의 검출의 정밀도가 저하되어 버린다.By the way, the reflectance of the film 92 with respect to light of a specific wavelength fluctuates with periodicity with respect to the film thickness, as shown in FIG. 1, and as described with reference to FIGS. 1 and 2, near the maximum point of the reflectance and In the vicinity of the minimum, the sensitivity becomes very small. Therefore, in the case where the thickness of the film 92 is close to the film thickness at which the sensitivity is minute (that is, included in the dead band), the value of the pixel hardly fluctuates in the acquired original image, i.e., the film is uneven. The accuracy of the detection of the fluctuation in thickness) is reduced.

가령, 기판(9)상의 막(92)의 두께가 불감대에 있어서 변동하고 있다고 하면, 이러한 막 두께 불균일을 이 특정 파장만에 근거해서 고정밀도로 검출하는 것은 어렵다.For example, if the thickness of the film 92 on the substrate 9 fluctuates in the dead zone, it is difficult to detect such film thickness nonuniformity with high accuracy only based on this specific wavelength.

그래서, 불균일검사 장치(1)에서는, 상술한 바와 같이 1개 광학 필터(51)를 선택 광학 필터(51a)로서, 이 선택 광학 필터(51a)의 투과 파장을 특정 파장으로 한 상기 스텝 S11∼S18의 처리를 한 후(스텝 S19), 제어부(8)에 의해 파장전환 기구(5)의 필터 회전 모터(53)가 구동되어서 필터 휠(52)이 회전하고, 다른 광학 필터(51)가 기판(9)으로부터 수광 유닛(4)에 달하는 광로 위로 배치되어 파장전환 기구(5)에 있어서의 특정 파장이 변경된다 (스텝 S20). 특정 파장이 변경되는 것에 의해, 도 2에 나타낸 바와 같이, 막 두께의 불감대도 이동한다.Therefore, in the nonuniformity inspection apparatus 1, as described above, one of the optical filters 51 is selected optical filter 51a, and the steps S11 to S18 in which the transmission wavelength of the selective optical filter 51a is a specific wavelength. (Step S19), the filter rotation motor 53 of the wavelength conversion mechanism 5 is driven by the control part 8, the filter wheel 52 rotates, and the other optical filter 51 carries out the board | substrate ( It is arrange | positioned on the optical path which reaches the light receiving unit 4 from 9), and the specific wavelength in the wavelength conversion mechanism 5 is changed (step S20). By changing a specific wavelength, the dead band of a film thickness also moves, as shown in FIG.

그 후, 이동 기구(21)에 의해 스테이지(2)가 검사 시작 위치에 되돌려져서, 다시 스테이지(2)의 이동이 시작된다 (스텝 S11). 불균일검사 장치(1)에서는, 스테이지(2)가 검사 종료 위치에 도달할 때 까지, 광조사부(3)로부터의 빛의 기판(9)에 있어서의 반사광 중, 1회째의 불균일검출시 와는 다른 특정 파장의 빛이 촬상 부(41)에 의해 수광되어, 기판(9)상의 선상조사 영역으로부터의 반사광의 강도분포가 스테이지(2)의 이동에 동기해서 반복 취득되어서 불균일검출부(7)에 보내진 후, 스테이지(2)의 이동이 정지된다 (스텝 S12∼S15).Thereafter, the stage 2 is returned to the inspection start position by the moving mechanism 21, and the movement of the stage 2 is started again (step S11). In the nonuniformity inspection apparatus 1, the specificity different from the time of the first nonuniformity detection among the reflected light in the board | substrate 9 of the light from the light irradiation part 3 until the stage 2 reaches the test | inspection end position. After the light of the wavelength is received by the imaging section 41, the intensity distribution of the reflected light from the linearly radiated region on the substrate 9 is repeatedly acquired in synchronization with the movement of the stage 2, and sent to the nonuniform detection section 7, Movement of the stage 2 is stopped (steps S12 to S15).

그리고, 변경 후의 특정 파장의 간섭광에 있어서 취득된 원화상을 압축한 제1화상에 대하여, 소정의 공간주파수대역의 밴드 패스필터 처리가 행하여진다 (스텝 Sl6). 계속해서, 콘트라스트 강조부(73)에서 콘트라스트 강조 처리가 행해져서 강조 화상이 생성되어 (스텝 S17), 강조 화상에 있어서의 막 두께 불균일의 평가값이 산출된다 (스텝 S18). 변경 후의 특정 파장에 있어서의 스텝 S11∼S18의 처리가 종료하면 (스텝 S19), 1회째 및 2회째의 처리와는 다른 더 다른 광학 필터(51)가 기판(9)으로부터 수광 유닛(4)에 달하는 광로 위로 배치되어 특정 파장이 변경되어 (스텝 S20), 스텝 S11∼S18의 처리가 반복된다.Then, a band pass filter process of a predetermined spatial frequency band is performed on the first image obtained by compressing the original image obtained in the interference light of the specific wavelength after the change (step S16). Subsequently, the contrast emphasis section 73 performs contrast emphasis processing to generate an emphasis image (step S17), and an evaluation value of the film thickness nonuniformity in the emphasis image is calculated (step S18). When the processing of steps S11 to S18 at the specific wavelength after the change is finished (step S19), another optical filter 51 different from the first and second processes is transferred from the substrate 9 to the light receiving unit 4. It is arrange | positioned on the optical path which reaches, a specific wavelength is changed (step S20), and the process of steps S11-S18 is repeated.

불균일검사 장치(1)에서는, 5개의 광학 필터(51)의 각각의 투과 파장을 특정 파장으로서 스텝 S11∼S18의 처리가 반복되면 (스텝 S19), 5개의 광학 필터(51)를 이용해서 각각 취득된 5개의 원화상 중, 기판(9)상의 막(92)의 소정의 영역(표시장치에 있어서의 표시면에 상당하는 영역)에 대응하는 부분에 포함되는 화소의 화소값의 표준편차가 큰 2개의 원화상이, 콘트라스트가 비교적 높은 것으로서 선택된다. 또한, 콘트라스트가 비교적 높은 원화상의 선택은 다른 수법에 의해 행해져도 좋다.In the nonuniformity inspection apparatus 1, when the process of step S11-S18 is repeated using the transmission wavelength of each of the five optical filters 51 as a specific wavelength (step S19), it acquires using the five optical filters 51, respectively. The large standard deviation of the pixel value of the pixel contained in the part corresponding to the predetermined | prescribed area | region (the area | region corresponded to the display surface in a display apparatus) of the film | membrane 92 on the board | substrate 9 among the five original images which were comprised was 2 Original images are selected as ones with a relatively high contrast. In addition, the selection of an original image having a relatively high contrast may be performed by another method.

계속해서, 이것들의 2개의 원화상에 대하여 취득된 막 두께 불균일의 평가값중, 큰 쪽의 값이 소정의 문턱치와 비교된다. 그리고, 해당 값이 문턱치보다도 클 경우에는 기판(9)상의 막(92)에 허용 범위를 넘는 막 두께 불균일 (이하에서, 「막 두께 불균일결함 」이라고 한다.)이 존재한다고 하여 막 두께 불균일결함이 검출되고, 해당 값이 문턱치 이하인 경우에는 기판(9)상의 막(92)에 허용 범위를 넘는 막 두께 불균일(막 두께 불균일결함)이 존재하지 않는다고 하겠고(스텝 S21), 불균일검사 장치(1)에 의한 막 두께 불균일의 검사 처리가 종료한다.Subsequently, of the evaluation values of the film thickness nonuniformity obtained for these two original images, the larger value is compared with a predetermined threshold. If the value is larger than the threshold value, the film 92 on the substrate 9 has a film thickness nonuniformity (hereinafter referred to as "film thickness nonuniformity defect") exceeding an allowable range. When the detected value is less than or equal to the threshold, it is assumed that there is no film thickness nonuniformity (film thickness nonuniformity defect) exceeding the allowable range in the film 92 on the substrate 9 (step S21). The inspection process of the film thickness nonuniformity by this is complete | finished.

또한, 기판(9)과 같은 로트의 다른 기판 (즉, 막의 두께가 기판(9)로 동등하다고생각되는 기판)에 대하여 막 두께 불균일의 검사 처리가 계속될 경우에는, 콘트라스트가 비교적 높은 것으로서 선택된 2개 화상에 대응하는 2개 광학 필터(51)의 투과 파장의 제 각각을 특정 파장으로서 스텝 S11∼S18의 처리가 행하여진다. (후술하는 제2의 실시형태에 있어서 동일함).이 경우에, 기판(9)의 X방향에의 왕복 이동의 왕로(往路)에서 한쪽의 광학 필터(51)의 투과 파장을 특정 파장으로서 화상을 취득하면서 평가값의 산출이 행해져서 (스텝 Sl9), 기판(9)의 귀로에서 다른 방면의 광학 필터(51)의 투과 파장을 특정 파장으로 한 같은 처리가 행해지는 것이 된다 (스텝 S20, S11∼S19). 그리고, 2개 파장에 있어서 취득된 평가값 중 큰 쪽의 값이 문턱치와 비교되어, 막 두께 불균일결함의 검출이 행하여진다 (스텝 S21).In addition, when the inspection process of film thickness nonuniformity is continued with respect to another board | substrate (namely, the board | substrate which thinks the film thickness is equal to the board | substrate 9) of the same lot as the board | substrate 9, 2 selected as a comparatively high contrast The process of steps S11-S18 is performed using each of the transmission wavelengths of the two optical filters 51 corresponding to two images as a specific wavelength. (Same in the second embodiment described later.) In this case, the transmission wavelength of one optical filter 51 is designated as a specific wavelength in the path of the reciprocating movement of the substrate 9 in the X direction. The evaluation value is calculated while acquiring (step Sl9), and the same process is performed in which the transmission wavelength of the optical filter 51 on the other side is set to a specific wavelength in the return path of the substrate 9 (steps S20, S11). S19). And the larger value of the evaluation values acquired in the two wavelengths is compared with a threshold value, and film thickness nonuniformity defect is detected (step S21).

도 9는, 각 광학 필터(51)에 대응하는 파장의 간섭광에 있어서의 감도와 막 두께와의 관계를 나타내는 도면이다. 도 9에서는, 각막 두께에 있어서 소정의 기준에 의해 선택되는 것이 바람직하다고 하는 2개 파장을, 각 파장에 있어서의 감도와 막 두께와의 관계를 나타내는 선상에 가로로 긴 능(菱)형을 포개는 것에 의해 나타내고 있다. 2 개 파장의 선택의 기준으로서는, 예컨대, 가능한 범위에서 불감대에 속하는 일이 없고, 또한, 2개 파장에 있어서의 감도의 경사가 서로 반대가 되는 것 등이라고 한다. 상술한 바와 같이, 불균일검사 장치(1)에서는 원화상에 있어서 막(92)의 소정의 영역에 대응하는 부분의 화소값의 표준편차가 커지는 2개 파장이 선택되어서, 이것들의 파장에 있어서의 막 두께 불균일의 평가값이 막 두께 불균일결함의 유무의 판정 대상으로 삼아지지만, 기판(9)의 막(92)의 대략의 두께가 기지의 사실일 경우에는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 각 막 두께에 있어서 선택되는 것이 바람직하다고 하는 2개 파장을 미리 결정해 두고, 막(92)의 대략의 두께에 근거해서 사용하는 2개 파장이 특정되어서 이것들의 파장의 제 각각을 특정 파장으로서 상기 처리가 행해져도 좋다.9 is a diagram showing a relationship between the sensitivity and the film thickness in the interference light of the wavelength corresponding to each optical filter 51. In Fig. 9, two wavelengths that are preferably selected according to a predetermined criterion in the corneal thickness are superposed on a horizontally long ridge on a line indicating the relationship between the sensitivity and the film thickness at each wavelength. It is represented by As a criterion for the selection of the two wavelengths, for example, it is said that they do not belong to the dead band within the possible range, and that the inclinations of the sensitivity at the two wavelengths are opposite to each other. As described above, in the nonuniformity inspection apparatus 1, two wavelengths in which the standard deviation of pixel values of the portion corresponding to the predetermined region of the film 92 becomes large in the original image are selected, and the films at these wavelengths are selected. Although the evaluation value of thickness nonuniformity is made into the determination object of the presence or absence of a film thickness nonuniformity defect, when the approximate thickness of the film | membrane 92 of the board | substrate 9 is a known fact, as shown in FIG. 9, each film thickness The two wavelengths which are preferably selected in the above are determined in advance, and two wavelengths to be used are specified based on the approximate thickness of the film 92, and the above treatment is performed using each of these wavelengths as a specific wavelength. Also good.

다음에서, 테스트 화상에 대하여 상기 불균일검출부(7)로 같은 처리를 행할 경우에 대해서 설명한다. 우선, 소정의 방향으로 신장하는 줄무늬모양의 불균일을 갖는 기판상의 막을 나타내는 M행 M열의 불균일화상이 준비된다. 불균일화상에서는 같은 행에 속하는 화소의 밝기는 동일하다고 하고, 불균일성분 및 노이즈 성분을 포함하지 않는 기판상의 이상적인 막의 일정한 두께(배경막 두께라고도 불린다.)를 B , 불균일의 깊이를 au、불균일의 파장을 λu, 불균일화상의 제1행으로부터 제M행까지의 행번호를 y, 불균일화상의 중앙의 행번호를 yc로서, 650nm의 파장의 간섭광에 있어서의 식(1)의 함수 fs을 이용해서 불균일을 포함하는 불균일화상을 나타내는 상대 반사 강도 Gs가 식(8)에서 구해진다. 실제로는, 불균일화상은 1주기분의 불균일만을 포함하는 것이라고 한다.Next, the case where the same process is performed by the said nonuniformity detection part 7 with respect to a test image is demonstrated. First, a nonuniform image of M rows and M columns representing a film on a substrate having striped nonuniformities extending in a predetermined direction is prepared. In the non-uniform image, the brightness of the pixels belonging to the same row is the same, and the constant thickness (also called the background thickness) of the ideal film on the substrate which does not contain the nonuniformity component and the noise component is B, and the depth of the nonuniformity is au , the nonuniform wavelength. Λ u , the row number from the first row to the Mth row of the nonuniform image is y, and the row number of the center of the nonuniform image is y c , and the function fs of the equation (1) in the interference light at a wavelength of 650 nm is the reflection intensity relative to G s indicates the non-uniform image including the non-uniformity is obtained using the formula (8). In fact, it is said that a nonuniform image contains only the nonuniformity for one cycle.

Figure 112006054822764-PAT00008
Figure 112006054822764-PAT00008

그리고, 식(8)에서 나타내는 불균일화상의 각 화소에, 노이즈 성분의 크기의 표준편차를 σn 으로서 0.0 ∼1 .0의 난수 rnd를 사용하여 식 (9)에서 나타내는 노이즈 성분 ns이 가산되어, 650nm 의 파장의 간섭광에 있어서의 테스트 화상으로서 준비된다.Then, to each pixel of the non-uniform image represented by equation (8), the noise component n s represented by equation (9) is added using a random number rnd of 0.0 to 1.0 as the standard deviation of the magnitude of the noise component as σ n . And a test image in interference light of 650 nm wavelength.

Figure 112006054822764-PAT00009
Figure 112006054822764-PAT00009

이렇게, 테스트 화상은, 배경막 두께, 불균일 및 노이즈로 단순화되고 있어, 여러 가지 배경막 두께 및 불균일깊이를 조합시킨 다수의 테스트 화상이 준비된다. 실제로는, 테스트 화상의 크기는 1200×1200화소로 하고, 식(8)에 있어서의 불균일의 파장λu은 64라고 하고, 식(9)에 있어서의 노이즈 성분의 크기의 표준편차σn은 1 .0이라고 한다.In this way, the test image is simplified to a background film thickness, nonuniformity and noise, and a plurality of test images are prepared by combining various background film thicknesses and nonuniform depths. In practice, the size of the test image is 1200 x 1200 pixels, the wavelength λ u of nonuniformity in equation (8) is 64, and the standard deviation σ n of the magnitude of the noise component in equation (9) is 1 It's called .0.

각 테스트 화상은 8bit의 원화상으로 변환되어, 그 후, 식(4)을 이용해서 Sa 화소×Sa 화소의 범위를 단위로 하여 압축 처리가 행해지고, 제1화상이 취득된다.Each test image is converted into an 8-bit original image, and then compression processing is performed in units of the range of S a pixels × S a pixels using Equation (4) to obtain a first image.

이 때, 식(4)에 있어서의 Sa는 4라고 한다. 계속해서, 제1화상에 대하여 식(5)을 이용해서 로우-패스 필터 처리가 행해지고서 제2화상이 취득된 후, 제2화상에 대하여 식(6)을 이용한 하이 패스 필터 처리를 실시하는 것에 의해, 제3화상이 취득된다. 그리고, 제3화상에 대하여 식(7)을 이용한 콘트라스트 강조가 베풀어지는 것에 의해, 강조 화상이 취득된다. 또한, 식(7)에 있어서 상대 반사 강도의 최대치Rkmax 및 최소치 Rkmin은 임의인 촬상 소자(411)에 대한 것이 이용되어, 콘트라스트 계수rc는 0.05이라고 한다.At this time, S a in Formula (4) is assumed to be 4. Subsequently, after the low-pass filter process is performed using the formula (5) on the first image and the second image is obtained, the high-pass filter process using the formula (6) is performed on the second image. By this, a third image is obtained. Then, by performing contrast enhancement using Expression (7) on the third image, an emphasis image is obtained. In addition, in Formula (7), the maximum value R kmax and the minimum value R kmin of the relative reflection intensity are used for arbitrary imaging elements 411, and the contrast coefficient r c is 0.05.

여기에서, 식(10)에 나타낸 바와 같이, 각 강조 화상에 있어서 모든 행의 제 각기에 대하여, 화소값과 배경값b과의 차이의 절대치의 해당 행에 속하는 복수의 화소에 있어서의 평균치를 배경값b으로 나눈 값이 요청되고, 최대의 것이 줄무늬모양의 막 두께 불균일에 대한 평가값인 상대 검출 강도mo로서 산출된다. 여기에서, 배경값b은 식(7) 와 같이 127이라고 하고, hei 및 wid의 제 각기는 M/4이 된다.Here, as shown in equation (10), for each of each row in each emphasis image, the average value in a plurality of pixels belonging to the corresponding row of the absolute value of the difference between the pixel value and the background value b is the background. is divided by the value b is requested, it is calculated as the evaluation value of the maximum to the relative detection strength m o to the film thickness non-uniformity of the stripe pattern. Here, the background value b is 127, as shown in equation (7), and each of hei and wid is M / 4.

Figure 112006054822764-PAT00010
Figure 112006054822764-PAT00010

상기 처리는, 불균일깊이를 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100nm로 변경하고, 각 불균일깊이에 대하여 배경막 두께를 여러 가지 값으로 한 복수의 테스트 화상의 제 각기에 대하여 행해져서 상대 검출 강도가 취득된다.The above processing is performed for each of a plurality of test images in which the nonuniform depth is changed to 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100 nm, and the background film thickness is various values for each nonuniform depth. Intensity is obtained.

도 10은, 복수의 테스트 화상으로부터 취득되는 상대 검출 강도의 배경막 두께에 대한 변화를 나타내는 도면이다. 또한, 도 11은, 도 10에 대한 비교예로서, 상기 콘트라스트 강조 처리에 있어서, 식(7)중의 fsxy)을 1에서 일정하게 했을 경우 (즉, 콘트라스트 강조의 정도를 일정하게 했을 경우)에 테스트 화상으로부터 취득되는 상대 검출 강도의 배경막 두께에 대한 변화를 나타내는 도면이다. 또한, 도 10 및 도 11(및, 후술하는 도 12)에서는, 값이 1이상이 되는 상대 검출 강도를 1로서 도시하고 있다.FIG. 10 is a diagram illustrating a change with respect to a background film thickness of relative detection intensity acquired from a plurality of test images. FIG. In addition, FIG. 11 is a comparative example with respect to FIG. 10. In the said contrast enhancement process, when f s ((beta) xy ) in Formula (7) is made constant at 1 (that is, the degree of contrast enhancement was made constant. Is a diagram showing a change in the background film thickness of the relative detection intensity acquired from the test image. In addition, in FIG.10 and FIG.11 (and FIG.12 mentioned later), the relative detection intensity whose value is one or more is shown as one.

콘트라스트 강조의 정도를 일정하게 했을 경우에는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 예컨대 배경막 두께 1670nm에서는 1nm의 깊이의 불균일의 상대 검출 강도가 0 .2로서 검출되는 것에 대해서, 배경막 두께 1600nm의 근방에서는 50nm의 깊이의 불균일임에도 불구하고 상대 검출 강도가 0 .2이하로서 검출되어 버린다. 이것은, 감도가 막 두께에 의존해서 변화되는 것에 기인하고 있어, 이 경우에, 막 두께 불균일을 정밀도 좋게 취득하기는 어렵게 된다. 이것에 대하여, 콘트라스트 강조의 정도를 감도에 따라 변경했을 경우에는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 불균일깊이가 50nm보다 작은 불균일에 대하여는, 불감대를 제외하고, 상대 검출 강도의 막 두께에 대한 변화가 대략 평탄화된다 (거의 일정하게 된다).In the case where the degree of contrast enhancement is made constant, as shown in Fig. 11, for example, the relative detection intensity of the nonuniformity of the depth of 1 nm is detected as 0.2 at the background thickness of 1670 nm and 50 nm in the vicinity of the background thickness of 1600 nm. Despite the nonuniformity of the depth, the relative detection intensity is detected as 0.2 or less. This is because sensitivity changes depending on film thickness, and in this case, it becomes difficult to acquire film thickness nonuniformity accurately. On the other hand, when the degree of contrast enhancement is changed in accordance with the sensitivity, as shown in Fig. 10, for the nonuniformity whose nonuniformity depth is smaller than 50 nm, the change in the relative thickness of the relative detection intensity with respect to the film thickness is different. Approximately flattened (almost constant).

불균일검사 장치(1)에서는, 상기와 같이 5종류의 파장의 간섭광이 이용되기 때문에, 각 배경막 두께에 있어서 바람직한 파장의 간섭광에 있어서의 원화상이 선 택되면서, 이 원화상에 대하여 콘트라스트 강조의 정도를 감도에 따라 변경하는 처리가 행해지는 것에 의해, 도 12에 나타낸 바와 같이, 각 불균일깊이에 있어서, 상대 검출 강도의 막 두께에 대한 변화가 더 평탄화된다. 도 12에서는, 10nm이하의 불균일깊이에서는 상대 검출 강도가 거의 일정해지는 동시에 상대 검출 강도가 불균일깊이에 대략 비례하고, 20 및 50nm의 각각의 불균일깊이에서는, 상대 검출 강도의 최대치가 최소치의 2배 정도가 되서 상대 검출 강도의 변동의 폭이 작아진다.In the nonuniformity inspection device 1, since interference light of five kinds of wavelengths is used as described above, the original image of the interference light having the desired wavelength is selected for each background film thickness, and the contrast is emphasized. As a result of the process of changing the degree of in accordance with the sensitivity, as shown in Fig. 12, at each non-uniform depth, the change in the film thickness of the relative detection intensity is further flattened. In Fig. 12, the relative detection intensity becomes substantially constant at the non-uniform depth of 10 nm or less, while the relative detection intensity is approximately proportional to the non-uniform depth, and at each of the nonuniform depths of 20 and 50 nm, the maximum value of the relative detection intensity is about twice the minimum value. This results in a smaller width of variation in relative detection intensity.

또한, 100nm의 불균일깊이에서는 대부분의 배경막 두께에 있어서 상대 검출 강도가 포화하고 있어, 안정해서 막 두께 불균일이 검출가능하다고 할 수 있다.Moreover, at 100 nm nonuniformity depth, relative detection intensity is saturated in most background film thickness, and it can be said that it is stable and a film thickness nonuniformity can be detected.

도 10 내지 도 12 중의 각 불균일깊이에 있어서의 상대 검출 강도의 배경막 두께에 대한 변화에 있어서, 각 불균일깊이에 있어서의 상대 검출 강도의 평균치에 대하여 상대 검출 강도가 ±20%의 범위 내가 되는 배경막 두께의 범위의 전체(테스트 화상이 준비된 배경막 두께의 전범위)에 대한 비율 (이하에서, 「안정 검출 범위의 비율 」이라고 한다.)를 표 1에 나타낸다. 또한, 상기와 같이 도 11은 단일인 파장에 있어서 취득되어, 감도의 변화에 의한 영향의 보정이 행하여지지 않고 있는 화상에 있어서의 상대 검출 강도를 나타내고, 도 10은 단일인 파장에 있어서 취득되어, 감도의 변화에 의한 영향의 보정 후의 화상에 있어서의 상대 검출 강도를 나타내고, 도 12는 복수의 파장으로부터 막 두께에 따라 선택된 파장에 있어서 취득된 것이며, 감도의 변화에 의한 영향의 보정 후의 화상에 있어서의 상대 검출 강도를 나타내고, 표 1에서는, 도 11에 있어서의 안정 검출 범위의 비율을 나타내는 항목명을 「보정이 없는 경우」라고 나타내고, 도 10에 있어서의 안정 검출 범 위의 비율을 나타내는 항목명을 「보정이 있는 경우」라고 나타내고, 도 12에 있어서의 안정 검출 범위의 비율을 나타내는 항목명을 「파장선택 및 보정이 있는 경우」라고 나타내고 있다.In the change with respect to the backdrop film thickness of the relative detection intensity in each nonuniformity depth in FIGS. 10-12, the backdrop film thickness whose relative detection intensity is in the range of +/- 20% with respect to the average value of the relative detection intensity in each nonuniformity depth. Table 1 shows the ratio (hereinafter, referred to as "ratio of stability detection range") with respect to the whole of the range of (the full range of the backdrop film thickness in which the test image was prepared). In addition, as mentioned above, FIG. 11 shows the relative detection intensity in the image acquired in the single wavelength, and the correction by the change of a sensitivity is not performed, FIG. 10 is acquired in the single wavelength, The relative detection intensity in the image after correction of the influence due to the change in sensitivity is shown, and FIG. 12 is obtained at a wavelength selected from the plurality of wavelengths according to the film thickness, and in the image after correction of the influence due to the change in sensitivity. Relative detection intensity is shown in Table 1, and in Table 1, the item name indicating the ratio of the stable detection range in FIG. 11 is denoted as "when there is no correction", and the item name indicating the ratio of the stable detection range in FIG. The item name indicating the ratio of the stable detection range in FIG. 12, " wavelength selection and correction " If that denotes that ".

표 1Table 1

불균일깊이[nm]Non-uniform depth [nm] 1One 22 55 1010 2020 5050 100100 보정이 없는 경우If there is no correction 1111 1111 1414 1111 1313 4444 7979 보정이 있는 경우If there is a correction 6464 6464 5959 4343 4343 5353 8989 파장선택 및 보정이 있는 경우When there is wavelength selection and correction 9191 8989 8888 8686 8484 8888 9595

표 1에서 나타낸 바와 같이, 막 두께에 의존해서 변화되는 감도의 영향을 보정하는 것에 의해, 상대 검출 강도가 크게 불균일해지는 막 두께범위가 대폭 감소하는 (즉, 안정 검출 범위의 비율이 증대한다)것을 알게 되었다. 또한, 감도의 변화의 영향을 보정하면서 복수의 파장으로부터 막 두께에 따라 파장을 선택할 경우에는, 불균일깊이1, 2, 5, 10, 20, 50, 100nm의 모든 경우에 있어서, 안정 검출 범위의 비율이 대략 90%가 되고, 보다 넓은 막 두께범위에 있어서 고정밀도의 막 두께 불균일의 검출이 가능해지는 것을 알게 되었다.As shown in Table 1, by correcting the influence of sensitivity that varies depending on the film thickness, the film thickness range in which the relative detection intensity becomes largely unevenly decreases (that is, the ratio of the stable detection range increases). I learned. In addition, when selecting the wavelength according to the film thickness from a plurality of wavelengths while correcting the influence of the change in sensitivity, the ratio of the stable detection range in all cases of the nonuniformity depth 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100 nm. This was approximately 90%, and it was found that high accuracy film thickness nonuniformity can be detected in a wider film thickness range.

이상으로 설명한 것 같이, 불균일검사 장치(1)에서는 촬상부(41)에 있어서의 원화상의 취득시에 감도가 막 두께에 의존해서 변화되는 영향을 감도정보(61) 및 원화상의 각 화소의 화소값을 참조하는 것에 의해 용이하게 보정하면서, 원화상으로부터 이끌어지는 화상에 있어서의 소정의 공간주파수대역의 진폭의 정도가 막 두께 불균일로서 검출된다. 이것에 의해, 기판(9)상에 형성된 막(92)의 막 두께 불균일을 정밀도 좋게 검사하는 것이 가능해진다. 또한, 불균일검출부(7)에서는, 원화 상으로부터 이끌어지는 제3화상의 각 화소에 대하여, 대응하는 촬상 소자(411)에 따른 개별의 감도의 변화에 의한 영향의 보정이 행해지는 것에 의해, 복수의 촬상 소자(411)간에 있어서의 출력 특성의 상위함의 영향도 동시에 보정하는 것이 실현된다.As described above, in the nonuniformity inspection apparatus 1, the sensitivity is changed depending on the film thickness at the time of acquiring the original image in the imaging unit 41. While easily correcting by referring to the pixel value, the degree of amplitude of the predetermined spatial frequency band in the image derived from the original image is detected as film thickness nonuniformity. This makes it possible to accurately inspect the film thickness nonuniformity of the film 92 formed on the substrate 9. In addition, in the nonuniform detection part 7, correction of the influence by the change of the individual sensitivity according to the corresponding imaging element 411 is performed with respect to each pixel of the 3rd image derived from an original image, Simultaneously correcting the influence of the difference in output characteristics between the imaging elements 411 is also realized.

또한, 불균일검사 장치(1)에서는, 2, 3 또는 4개의 광학 필터(51)만을 이용할 수 있어, 도 8의 스텝 S19, S20에 있어서, 특정 파장이 서로 다른 2, 3 또는 4종류의 파장의 사이에서 전환할 수 있으면서, 스텝 S11∼S18이 반복되어도 좋다 (후술하는 제2의 실시형태에 있어서 동일함.). 이것에 의해, 불균일검사 장치(1)에서는, 5개의 광학 필터(51)를 이용해서 기판(9)의 X방향에의 이동을 5회 반복하는 상기 처리 예보다도 고속으로 불균일검사 처리를 하면서, 막의 두께가 넓은 범위에 있어서 막 두께 불균일을 정밀도 좋게 검사하는 것이 실현된다.  In addition, in the nonuniformity inspection apparatus 1, only 2, 3 or 4 optical filters 51 can be used, and in step S19, S20 of FIG. Steps S11 to S18 may be repeated while switching between them (same in the second embodiment described later). Thereby, in the nonuniformity inspection apparatus 1, the nonuniformity inspection process is performed at a higher speed than the above-mentioned processing example in which the movement of the substrate 9 in the X direction is repeated five times using five optical filters 51. It is possible to precisely inspect the film thickness nonuniformity in a wide range.

도 13은, 제2의 실시형태에 관계되는 불균일검사 장치(1a)의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 13: is a figure which shows the structure of the nonuniformity inspection apparatus 1a which concerns on 2nd Embodiment.

도 13의 불균일검사 장치(1a)는 도 5의 불균일검사 장치(1)에, 예컨대 백색간섭식의 막 두께측정부(11)을 추가한 것이다. 막 두께측정부(11)는, 측정부 이동 기구(12)에 의해 기판(9)의 주면에 따른 도 13중의 Y방향으로 이동 가능하게 된다. 다른 구성은 도 5의 불균일검사 장치(1)로 같아서, 동일한 부호를 붙이고 있다.The nonuniformity inspecting apparatus 1a of FIG. 13 is added to the nonuniformity inspecting apparatus 1 of FIG. 5, for example, by a white interference type film thickness measuring unit 11. The film thickness measuring unit 11 is movable in the Y direction in FIG. 13 along the main surface of the substrate 9 by the measuring unit moving mechanism 12. The other structure is the same as the nonuniformity inspection apparatus 1 of FIG. 5, and attaches | subjects the same code | symbol.

도 14는, 불균일검사 장치(1a)가 기판(9)상의 막(92)의 막 두께 불균일을 검사하는 처리의 흐름의 일부를 나타내는 도면이며, 도 8중의 스텝 S10과 스텝 Sl1과의 사이에 행해지는 처리를 나타내고 있다. 불균일검사 장치(1a)가, 기판(9)상의 막(92)의 막 두께 불균일을 검사하는 때는, 사전준비로서 감도와 막 두께와의 관계를 나타내는 감도정보(61a)가 준비되어서 기억부(6)에 기억된다(도 8:스텝 S10). 여기에서, 본 실시형태에 있어서의 감도정보(61a)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 복수의 광학 필터(51)의 제 각기에 있어서의 투과 파장의 간섭광의 감도와 막 두께와의 관계를 나타내는 것이다 (단, 도 2에서는 3종류의 투과 파장만의 감도와 막 두께와의 관계를 나타내고 있다.).FIG. 14 is a diagram showing a part of the flow of the process in which the nonuniformity inspection device 1a inspects the film thickness nonuniformity of the film 92 on the substrate 9, and is performed between step S10 and step S1 in FIG. 8. Indicates processing. When the nonuniformity inspection device 1a inspects the film thickness nonuniformity of the film 92 on the substrate 9, the sensitivity information 61a indicating the relationship between the sensitivity and the film thickness is prepared as a preliminary preparation and the storage unit 6 ) (FIG. 8: step S10). Here, the sensitivity information 61a in this embodiment shows the relationship between the sensitivity of the interference light of the transmission wavelength and the film thickness in each of the plurality of optical filters 51, as shown in FIG. (However, in Fig. 2, the relationship between the sensitivity and the film thickness of only three kinds of transmission wavelengths is shown.).

계속해서, 이동 기구(21) 및 측정부 이동 기구(12)를 제어하면서, 막 두께측정부(11)의 측정 위치가 기판(9)상의 막(92)의 소정의 위치에 맞추어지며, 해당 위치에 있어서의 막(92)의 두께가 취득된다 (스텝 S31). 실제로는, 기판(9)상의 막(92)에 있어서 대략 한결같이 배치된 복수의 위치 (예컨대, 25점)에서의 막(92)의 두께가 측정되어, 막(92)의 두께의 분포가 취득된다.Subsequently, while controlling the movement mechanism 21 and the measurement part movement mechanism 12, the measurement position of the film thickness measurement part 11 is matched with the predetermined position of the film 92 on the board | substrate 9, and the said position The thickness of the film 92 in step S is obtained (step S31). In practice, the thickness of the film 92 at a plurality of positions (for example, 25 points) arranged substantially uniformly in the film 92 on the substrate 9 is measured, so that the distribution of the thickness of the film 92 is obtained. .

그 후, 이동 기구(21)에 의해 스테이지(2)가 검사 시작 위치로 되돌려져서, 스테이지(2)의 이동이 시작된다 (도 8:스텝 S11). 불균일검사 장치(1a)에서는, 스테이지(2)의 이동에 동기하고, 특정 파장의 빛이 촬상부(41)에 의해 수광되면서 기판(9)상의 선상조사 영역으로부터의 반사광의 강도분포가 반복해 취득되어, 스테이지(2)가 검사 종료 위치에 도달하면, 스테이지(2)의 이동이 정지된다 (스텝 S12∼S15).Thereafter, the stage 2 is returned to the inspection start position by the moving mechanism 21, and the movement of the stage 2 is started (FIG. 8: step S11). In the nonuniformity inspection apparatus 1a, in synchronization with the movement of the stage 2, the intensity distribution of the reflected light from the linear irradiation area on the substrate 9 is repeatedly acquired while light of a specific wavelength is received by the imaging unit 41. When the stage 2 reaches the inspection end position, the movement of the stage 2 is stopped (steps S12 to S15).

그리고, 불균일검출부(7)에 있어서 원화상이 압축된 후, 압축후의 원화상인 제1화상에 대하여, 소정의 공간주파수대역의 밴드 패스필터 처리가 행해져서 제3화상이 취득되어 (스텝 S16), 그 후, 콘트라스트 강조 처리가 행해져서 강조 화상이 생성된다 (스텝 S17). 이 때, 막 두께측정부(11)에서 취득되는 막(92)의 두께의 분포로부터 주목 화소에 대응하는 위치에서의 막(92)의 두께가 이끌어지고, 이 두께로부터 감도와 막 두께와의 관계를 나타내는 감도정보(61a)를 참조하는 것에 의해 얻을 수 있는 감도가, 강조 화상중의 주목 화소에 대한 식(7)의 연산에 있어서 fsxy)로 바꿔서 이용된다. 그리고, 강조 화상에 있어서의 막 두께 불균일의 평가값이 산출된다 (스텝 S18).Then, after the original image is compressed in the non-uniformity detecting unit 7, a band pass filter process of a predetermined spatial frequency band is performed on the first image that is the compressed original image to obtain a third image (step S16), Thereafter, contrast enhancement processing is performed to generate an emphasis image (step S17). At this time, the thickness of the film 92 at the position corresponding to the pixel of interest is derived from the distribution of the thickness of the film 92 obtained by the film thickness measuring section 11, and from this thickness, the relationship between sensitivity and film thickness The sensitivity obtained by referring to the sensitivity information 61a indicating is used in place of f sxy ) in the calculation of equation (7) for the pixel of interest in the highlighted image. And the evaluation value of the film thickness nonuniformity in an emphasis image is computed (step S18).

불균일검사 장치(1a)에서는, 5개의 광학 필터(51)의 각각의 투과 파장을 특정 파장으로서 스텝 S11∼S18의 처리가 반복되면 (스텝 S19, S20), 5개의 광학 필터(51)를 이용해서 각각 취득된 5개의 원화상에 있어서, 콘트라스트가 비교적 높은 2개의 원화상이 선택되어, 이것들의 2개의 원화상에 대하여 취득된 막 두께 불균일의 평가값 중, 큰 쪽의 값이 소정의 문턱치와 비교된다. 그리고, 해당 값이 문턱치보다도 클 경우에는 기판(9)상의 막(92)에 허용 범위를 넘는 막 두께 불균일이 존재한다고 해서 막 두께 불균일결함이 검출되어, 해당 값이 문턱치 이하의 경우에는 기판(9)상의 막(92)에 허용 범위를 넘는 막 두께 불균일이 존재하지 않는다고 해 (스텝 S21), 불균일검사 장치(1a)에 의한 막 두께 불균일의 검사 처리가 종료한다. 또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 각 막 두께에 있어서 선택되는 것이 바람직하다고 하는 2개 파장이 미리 결정되어 있을 경우에는, 취득된 막(92)의 두께에 근거해서 사용하는 2개 파장이 특정되어서 이것들의 파장의 제각각을 특정 파장으로서 상기 처리가 행해져도 좋다.In the nonuniformity inspection apparatus 1a, if the transmission of each of the five optical filters 51 as the specific wavelength is repeated, the processes of steps S11 to S18 are repeated (steps S19 and S20), and the five optical filters 51 are used. In each of the five original images obtained, two original images having a relatively high contrast are selected, and a larger value is compared with a predetermined threshold among evaluation values of film thickness nonuniformity obtained for these two original images. do. If the value is larger than the threshold, the film thickness nonuniformity exceeding the allowable range is detected in the film 92 on the substrate 9, and the film thickness nonuniformity is detected. If the value is less than the threshold, the substrate 9 It is assumed that there is no film thickness nonuniformity over the allowable range in the film 92 on the () (step S21), and the inspection processing for the film thickness nonuniformity by the nonuniformity inspection device 1a is completed. In addition, as shown in FIG. 9, when two wavelengths which are preferable to be selected in each film thickness are predetermined, the two wavelengths to be used are specified based on the thickness of the film 92 obtained. The above treatment may be performed using each of these wavelengths as a specific wavelength.

이상으로 설명한 것 같이, 도 13의 불균일검사 장치(1a)에서는, 촬상부(41)에 있어서의 원화상의 취득시에 감도가 막 두께에 의존해서 변화됨에 의한 영향을 막(92)의 두께 및 감도정보(61a)를 참조하는 것에 의해 용이하게 보정하면서, 원화상으로부터 이끌어지는 화상에 있어서의 소정의 공간주파수대역의 진폭의 정도가 막 두께 불균일로서 검출된다. 이것에 의해, 기판(9)상에 형성된 막(92)의 막 두께 불균일을 정밀도 좋게 검사하는 것이 가능해진다. 또한, 불균일검사 장치(1a)에 있어서도, 각 촬상 소자(411) 마다 감도와 막 두께와의 관계를 나타내는 테이블을 준비하는 내내, 불균일검출부(7)에 있어서, 원화상으로부터 이끌어지는 제3화상의 각 화소에 대하여, 대응하는 촬상 소자(411)에 따른 개별의 감도의 변화에 의한 영향의 보정을 하여도 좋다.As described above, in the nonuniformity inspection apparatus 1a of FIG. 13, the thickness 92 of the film 92 and the effect of the sensitivity being changed depending on the film thickness at the time of acquiring the original image in the imaging section 41. While easily correcting by referring to the sensitivity information 61a, the degree of amplitude of the predetermined spatial frequency band in the image derived from the original image is detected as the film thickness nonuniformity. This makes it possible to accurately inspect the film thickness nonuniformity of the film 92 formed on the substrate 9. In addition, in the nonuniformity inspection device 1a, the third image drawn from the original image is provided in the nonuniformity detection portion 7 throughout the preparation of a table showing the relationship between sensitivity and film thickness for each imaging element 411. Each pixel may be corrected for the influence due to the change in the individual sensitivity according to the corresponding imaging element 411.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명해 왔지만, 본 발명은 상기실시형태에 한정되는 것은 아니고, 여러 가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible.

상기 제1 및 제2의 실시형태에서는, 간섭광의 강도를 일반화해서 파악하기 위해서, 입사광의 강도가 1일 경우의 간섭광의 강도인 상대 반사 강도를 이용해서 설명을 했지만, 특정 파장의 상대 반사 강도와 특정 파장의 간섭광의 강도와는 실질적으로는 동일한 의미이기 때문에, 감도를 막 두께의 변동에 대한 특정 파장의 간섭광의 강도변동의 비율로서 파악할 수 있다.이 경우에, 상기 제1의 실시형태에 있어서의 감도정보(61)는, 감도와 특정 파장의 간섭광의 강도와의 관계를 나타내는 것이 된다.In the first and second embodiments described above, in order to generalize and grasp the intensity of the interference light, the relative reflection intensity, which is the intensity of the interference light when the intensity of the incident light is 1, has been described. Since the intensity is substantially the same as the intensity of the interference light of a specific wavelength, the sensitivity can be understood as the ratio of the intensity variation of the interference light of the specific wavelength to the variation of the film thickness. In this case, in the first embodiment, The sensitivity information 61 indicates the relationship between the sensitivity and the intensity of the interference light of a specific wavelength.

예컨대, 촬상부(41)에서 취득되는 원화상의 각 화소에 대하여 화소값으로부 터 (또는, 막(92)이 대응하는 위치에 있어서의 두께로부터) 감도정보를 참조해서 대응하는 감도가 요청되고, 이 감도에 따른 계수를 해당 화소값에 곱하는 것에 의해, 감도의 변화의 영향이 저감된 화상이 취득되어도 좋다. 그 때, 원화상의 각 화소에 대하여 대응하는 촬상 소자(411)에 따른 개별의 감도의 변화에 의한 영향을 보정한다.For example, for each pixel of the original image acquired by the imaging unit 41, a corresponding sensitivity is requested with reference to the sensitivity information from the pixel value (or from the thickness at the position where the film 92 corresponds). By multiplying the coefficient according to the sensitivity with the pixel value, an image in which the influence of the sensitivity change is reduced may be obtained. In that case, the influence by the change of the individual sensitivity according to the imaging element 411 corresponding to each pixel of an original image is correct | amended.

그리고, 이 화상에 밴드 패스필터만을 작용시키는 것에 의해, 소정의 공간주파수대역의 진폭의 정도를 나타내는 화상이 막 두께 불균일의 검출 결과로서 출력된다. 이 경우에, 불균일검출부에서는, 감도의 변화에 의한 영향의 보정이 콘트라스트 강조 처리로부터 독립한 처리로서 행하여지고, 원화상에 있어서의 소정의 공간주파수대역의 진폭의 정도를 나타내는 화상에서 막 두께 불균일이 검출된다. 이상과 같이, 감도가 막 두께에 의존해서 변화되는 영향을 보정하면서, 원화상 또는 원화상으로부터 이끌어지는 화상에 있어서의 소정의 공간주파수대역의 진폭의 정도가 막 두께 불균일로서 검출되는 것이라면, 불균일검출부에서는 여러 가지 처리가 행해져도 좋고, 막 두께 불균일의 검출 결과도 평가값 이외에 해당 막 두께 불균일을 나타내는 화상이어도 좋다.By applying only the band pass filter to this image, an image indicating the degree of amplitude in a predetermined spatial frequency band is output as a detection result of film thickness nonuniformity. In this case, in the nonuniformity detecting section, the correction of the influence due to the change in sensitivity is performed as a process independent from the contrast enhancement process, and the film thickness nonuniformity in the image representing the degree of amplitude of the predetermined spatial frequency band in the original image Is detected. As described above, if the degree of amplitude of the predetermined spatial frequency band in the original image or the image derived from the original image is detected as the film thickness nonuniformity, while correcting the effect of the sensitivity varying depending on the film thickness, the nonuniformity detecting unit Various treatments may be performed, and the detection result of film thickness nonuniformity may also be an image showing the film thickness nonuniformity other than the evaluation value.

상기 제1의 실시형태에 있어서, 감도와 상대 반사 강도와의 관계를 나타내는 감도정보(61)는, 반드시 연산으로 구할 필요는 없고, 예컨대, 여러 가지 막 두께의 기판을 준비하고, 상대 반사 강도와 막 두께와의 관계를 실제의 측정에 의해 구하는 것에 의해, 감도와 상대 반사 강도와의 관계가 이끌어져도 좋다. 더, 도 4에 나타내는 감도와 상대 반사 강도와의 관계에 근사한 형상이 되는 함수를 감도정보로 서 취득하고, 원화상에 있어서의 감도의 변화의 영향이 이 함수에 근거해서 보정되어도 좋다. 이 경우에 있어서도, 막 두께에 의존해서 변화되는 감도의 영향을 어느 정도 보정하는 것이 가능하다.In the first embodiment, the sensitivity information 61 indicating the relationship between the sensitivity and the relative reflection intensity is not necessarily calculated by calculation. For example, a substrate having various film thicknesses is prepared, and the relative reflection intensity and The relationship between the sensitivity and the relative reflection intensity may be derived by obtaining the relationship with the film thickness by actual measurement. Furthermore, a function that approximates the relationship between the sensitivity and the relative reflection intensity shown in FIG. 4 may be obtained as sensitivity information, and the influence of the change in sensitivity on the original image may be corrected based on this function. Also in this case, it is possible to correct to some extent the influence of sensitivity that varies depending on the film thickness.

상기 제1 및 제2의 실시형태에서는, 콘트라스트 강조부(73)에 있어서의 콘트라스트 강조의 정도를 변경하는 것에 의해, 촬상부(41)에서 취득되는 원화상으로부터 이끌어지는 화상에 대하여 감도의 변화에 의한 영향의 보정이 효율적으로 행하여지지만, 상기와 같이 , 감도의 변화에 의한 영향의 보정이 콘트라스트 강조 처리로부터 독립한 처리로서 행하여질 경우에는, 화상의 콘트라스트를 강조하는 처리로서, 상기의 특허 제3335503호 공보의 수법을 부분적으로 이용하는 것도 가능하다. 이 수법에서는, 원화상에 대하여, 메디안 필터에 의해 평활화 처리를 행하여 평활화 화상이 요청되고, 원화상의 각 화소의 화소값을 평활화 화상이 대응하는 화소값에 의해 나누는 것에 의해 검출해야 할 불균일이 강조된 강조 화상이 취득된다.In the first and second embodiments described above, the degree of contrast enhancement in the contrast emphasis section 73 is changed to change the sensitivity of the image drawn from the original image acquired by the imaging section 41. Correction of the effect by the effect is efficiently carried out, but as described above, when the correction of the effect by the change in sensitivity is performed as a process independent from the contrast enhancement process, the above-described patent No. 3333503 It is also possible to partially use the technique of the call publication. In this technique, a smoothing image is requested by performing a smoothing process with a median filter on the original image, and the unevenness to be detected is divided by dividing the pixel value of each pixel of the original image by the corresponding pixel value. An emphasis image is acquired.

불균일검사 장치(1), (1a)에서는, 파장전환 기구(5)가 수광 유닛(4)의 기판(9)측에서 광학 필터(51)를 전환하는 것에 의해 특정 파장이 서로 다른 복수의 파장의 사이에서 전환할 수 있지만, 예컨대, 광조사부(3)에 제 각기가 서로 다른 단일파장의 빛을 출사하는 복수의 광원이 설치되어, 제어부(8)의 제어에 의해 능동화되는 광원을 전환할 수 있는 것에 의해 (즉, 제어부(8)이 전환 기구가 되는 것에 의해), 촬상부(41)에서 수광되는 간섭광의 파장인 특정 파장이 서로 다른 복수의 파장과의 사이에서 전환할 수 있어도 좋다.In the nonuniformity inspection apparatuses 1 and 1a, the wavelength conversion mechanism 5 switches the optical filter 51 on the substrate 9 side of the light receiving unit 4 so that a plurality of wavelengths having different specific wavelengths are different. Although it can switch between, for example, the light irradiation part 3 is provided with the several light source which emits the light of a different wavelength from each other, and can switch the light source activated by the control of the control part 8, for example. The specific wavelength which is the wavelength of the interference light received by the imaging part 41 may be switched between the some wavelength which differs (that is, the control part 8 becomes a switching mechanism).

광출사부에서는, 석영 로드(32)에 대신하여 복수의 광섬유가 직접 선상에 배 열된 화이버 어레이가 설치되어, 할로겐 램프(31)로부터의 빛이 화이버 어레이를 통과하는 것에 의해 선상광으로 변환되어도 좋다. 또한, 할로겐 램프(31) 및 석영 로드(32)를 대신하여, 직접 선상에 배열된 복수의 발광 다이오드가 선상광을 출사하는 광원으로서 설치되어도 좋다. 또한, 촬상부(41)에 있어서, 기판(9)의 촬상시간을 단축해야 할 경우 등에는, 라인 센서(410)에 대신하여 2차원CCD센서가 설치되어도 좋다.In the light output unit, a fiber array in which a plurality of optical fibers are directly arranged in a line in place of the quartz rod 32 may be provided, and the light from the halogen lamp 31 may be converted into linear light by passing through the fiber array. . In addition, instead of the halogen lamp 31 and the quartz rod 32, a plurality of light emitting diodes arranged directly on the line may be provided as a light source for emitting the linear light. In the imaging section 41, when the imaging time of the substrate 9 needs to be shortened, a two-dimensional CCD sensor may be provided instead of the line sensor 410.

기판(9)을 유지하는 유지부는, 기판(9)의 하면에 당접해서 기판(9)을 지지하는 스테이지(2) 이외에, 예컨대 기판(9)의 외연부를 파지(把持)함에 의해 기판(9)을 유지하는 것 등이어도 좋다.The holding part which holds the board | substrate 9 contacts the lower surface of the board | substrate 9, for example, in addition to the stage 2 which supports the board | substrate 9, for example, by holding the outer edge part of the board | substrate 9, the board | substrate 9 May be maintained.

상기 실시형태에 관계되는 불균일검사 장치는, 레지스트 막 이외의 다른 막, 예컨대, 기판(9)상에 형성된 절연막이나 도전 막의 막 두께 불균일의 검출에 이용되어도 좋다. 또한, 불균일검사 장치는, 반도체기판 등의 다른 기판상에 형성된 막의 막 두께 불균일의 검사에 이용되어서 좋다.The nonuniformity inspection apparatus according to the above embodiment may be used for detecting film thickness nonuniformity of an insulating film or a conductive film formed on a film other than a resist film, for example, the substrate 9. Further, the nonuniformity inspection apparatus may be used for inspection of film thickness nonuniformity of a film formed on another substrate such as a semiconductor substrate.

이 발명을 상세하게 묘사해서 설명했지만, 상기의 설명은 예시적이며 한정적인 것은 아니다. 따라서, 이 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 실시형태가 가능한 것으로 이해된다.Although this invention was described in detail and demonstrated, the above description is illustrative and not restrictive. Accordingly, it is understood that many modifications and embodiments are possible without departing from the scope of this invention.

본 발명에 의하면, 막 두께에 의존해서 변화되는 감도의 영향을 보정하는 것에 의해, 막 두께 불균일을 정밀도 좋게 검사할 수가 있다.According to the present invention, the film thickness nonuniformity can be inspected with high accuracy by correcting the influence of sensitivity that changes depending on the film thickness.

Claims (15)

기판상에 형성된 막의 막 두께 불균일을 검사하는 불균일검사 장치에 있어서, In the nonuniformity inspection device for inspecting the film thickness nonuniformity of the film formed on the substrate, 주면 상에 광투과성의 막이 형성된 기판을 유지하는 유지부와, A holding part for holding a substrate on which a light transmissive film is formed on the main surface; 상기 막에 소정의 입사각에서 빛을 조사하는 광조사부와,A light irradiation part for irradiating light to the film at a predetermined angle of incidence; 상기 광조사부에서의 빛 중 상기 막에서 반사된 특정 파장의 간섭광을 수광해서 상기 막의 원화상(元畵像)을 취득하는 촬상부와, An imaging unit which receives interference light having a specific wavelength reflected from the film among the light emitted from the light irradiation part to acquire an original image of the film; 막 두께의 변동에 대한 상기 특정 파장의 간섭광의 강도변동의 비율인 감도가 상기 막 두께에 의존하여 변화되는 영향을 보정하면서, 상기 원화상 또는 상기 원화상으로부터 이끌어지는 화상에 있어서의 소정의 공간주파수대역의 진폭의 정도를 막 두께 불균일로서 검출하는 불균일검출부를 구비한 불균일검사 장치.A predetermined spatial frequency in the original image or an image derived from the original image, while correcting the effect that the sensitivity, which is the ratio of the intensity variation of the interference light of the specific wavelength to the variation in the film thickness, changes depending on the film thickness A nonuniformity inspection device comprising a nonuniformity detection portion that detects the degree of amplitude of a band as a film thickness nonuniformity. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 감도와 상기 특정 파장의 간섭광의 강도와의 관계를 나타내는 감도정보를 기억하는 기억부를 더 구비하며, A storage section for storing sensitivity information indicating a relationship between the sensitivity and the intensity of the interference light of the specific wavelength, 상기 불균일검출부가, 상기 원화상의 각 화소의 값 및 상기 감도정보를 참조해서 상기 감도의 변화의 영향을 보정하면서 막 두께 불균일을 검출하는 불균일검사 장치.And the nonuniformity detecting unit detects the film thickness nonuniformity while correcting the influence of the change in sensitivity by referring to the value of each pixel of the original image and the sensitivity information. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 감도와 상기 막 두께와의 관계를 나타내는 감도정보를 기억하는 기억부를 더 구비하며, A storage section for storing sensitivity information indicating a relationship between the sensitivity and the film thickness, 상기 불균일검출부가, 상기 주면 상의 상기 막의 두께 및 상기 감도정보를 참조해서 상기 감도의 변화의 영향을 보정하면서 막 두께 불균일을 검출하는 불균일검사 장치.And the nonuniformity detecting unit detects the film thickness nonuniformity while correcting the influence of the change in sensitivity with reference to the thickness of the film on the main surface and the sensitivity information. 제 3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 주면 상의 상기 막의 두께를 취득하는 막 두께 측정부를 더 구비하는 불균일검사 장치.A nonuniformity inspection device, further comprising a film thickness measurement portion for acquiring the thickness of the film on the main surface. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 촬상부가, 복수의 촬상 소자를 갖고, 상기 불균일검출부가, 상기 원화상(元畵像) 또는 상기 원화상으로부터 이끌어지는 화상의 각 화소에 대하여, 대응하는 촬상 소자에 따른 개별의 상기 감도의 변화의 영향을 보정하는 불균일검사 장치.The imaging section has a plurality of imaging elements, and the non-uniformity detection section is a change in the individual sensitivity according to the corresponding imaging element for each pixel of the original image or the image drawn from the original image. Non-uniformity tester to correct the effects of 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 불균일검출부가, 상기 원화상에, 상기 소정의 공간주파수대역의 밴드 패스필터 처리를 하는 필터 처리부와,A filter processing unit for performing the band pass filter processing of the predetermined spatial frequency band on the original image; 상기 필터 처리부에 의해 처리된 후의 상기 원화상의 콘트라스트를 강조하는 콘트라스트 강조부를 구비하고, 상기 감도의 변화의 영향에 대한 보정이, 상기 콘트라스트 강조부에 있어서의 콘트라스트 강조의 정도를 변경하는 것에 의해 행해지는 불균일검사 장치.A contrast emphasis section that emphasizes the contrast of the original image after being processed by the filter processing section, and correction for the influence of the change in sensitivity is performed by changing the degree of contrast enhancement in the contrast emphasis section. Non-uniformity inspection device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 특정 파장을 서로 다른 복수의 파장의 사이에서 바꾸는 전환 기구를 더 구비하는 불균일검사 장치.And a switching mechanism for switching the specific wavelength between a plurality of different wavelengths. 기판상에 형성된 막의 막 두께 불균일을 검사하는 불균일검사 방법에 있어서,In the nonuniformity inspection method for inspecting the film thickness nonuniformity of a film formed on a substrate, 기판의 주면 상에 형성된 광투과성의 막에 광조사부에서 소정의 입사각에서 빛을 조사하는 광조사 공정과,A light irradiation step of irradiating the light-transmitting film formed on the main surface of the substrate at a predetermined angle of incidence by the light irradiation unit; 상기 광조사부에서의 빛 중 상기 막에서 반사된 특정 파장의 간섭광을 촬상부에서 수광해서 상기 막의 원화상을 취득하는 촬상 공정과 ,An imaging process of acquiring the original image of the film by receiving the interference light of a specific wavelength reflected from the film among the light from the light irradiation part in the imaging section 막 두께의 변동에 대한 상기 특정 파장의 간섭광의 강도변동의 비율인 감도가 상기 막 두께에 의존해서 변화되는 영향을 보정하면서, 상기 원화상 또는 상기 원화상으로부터 이끌어지는 화상에 있어서의 소정의 공간주파수대역의 진폭의 정도를 막 두께 불균일로서 검출하는 불균일검출 공정을 구비한 불균일검사 방법.A predetermined spatial frequency in the original image or an image derived from the original image, while correcting the effect that the sensitivity, which is the ratio of the intensity variation of the interference light of the specific wavelength to the variation in the film thickness, changes depending on the film thickness. A nonuniformity inspection method comprising a nonuniformity detection step of detecting the degree of amplitude of a band as a film thickness nonuniformity. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 불균일검출 공정 전에, 상기 감도와 상기 특정 파장의 간섭광의 강도와의 관계를 나타내는 감도정보를 준비하는 준비 공정을 더 구비하며, And a preparation step of preparing sensitivity information indicating a relationship between the sensitivity and the intensity of the interference light of the specific wavelength before the non-uniform detection step, 상기 불균일검출 공정에 있어서, 상기 원화상의 각 화소의 값 및 상기 감도정보를 참조해서 상기 감도의 변화의 영향을 보정하면서 막 두께 불균일이 검출되는 불균일검사 방법.In the nonuniformity detecting step, a film thickness nonuniformity is detected while correcting the influence of the change in sensitivity with reference to the value of each pixel of the original image and the sensitivity information. 제 9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 준비 공정에 있어서, 상기 막 두께와 상기 특정 파장의 간섭광의 강도와의 제1의 관계 및 상기 막 두께와 상기 감도와의 제2의 관계가 구해지고, 상기 제1의 관계 및 상기 제2의 관계로부터 상기 감도정보가 취득되는 불균일검사 방법.In the preparation step, a first relationship between the film thickness and the intensity of the interference light of the specific wavelength and a second relationship between the film thickness and the sensitivity are obtained, and the first relationship and the second relationship are obtained. The nonuniformity inspection method in which the sensitivity information is obtained from the relationship. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 불균일검출 공정 전에, 상기 감도와 상기 막 두께와의 관계를 나타내는 감도정보를 준비하는 준비 공정을 더 구비하며, Before the heterogeneous detection step, further comprising a preparation step of preparing sensitivity information indicating a relationship between the sensitivity and the film thickness, 상기 불균일검출 공정에 있어서, 상기 주면 상의 상기 막의 두께 및 상기 감도정보를 참조해서 상기 감도의 변화의 영향을 보정하면서 막 두께 불균일이 검출되는 불균일검사 방법.The nonuniformity detecting method in the nonuniformity detecting step wherein a film thickness nonuniformity is detected while correcting the influence of the change in sensitivity with reference to the thickness of the film on the main surface and the sensitivity information. 제 11항에 있어서, The method of claim 11, 상기 불균일검출 공정 전에, 상기 주면 상의 상기 막의 두께를 취득하는 막 두께측정 공정을 더 구비하는 불균일검사 방법.And a film thickness measurement step of acquiring the thickness of the film on the main surface before the nonuniform detection step. 제 9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 촬상부가, 복수의 촬상 소자를 갖고, 상기 불균일검출 공정에 있어서, 상기 원화상 또는 상기 원화상으로부터 이끌어지는 화상의 각 화소에 대하여, 대응하는 촬상 소자에 따른 개별의 상기 감도의 변화의 영향의 보정이 행해지는 불균일검사 방법.The imaging section has a plurality of imaging elements, and in the nonuniform detection step, for each pixel of the original image or the image derived from the original image, the influence of the change of the individual sensitivity according to the corresponding imaging element Non-uniformity test method in which correction is performed. 제 8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 불균일검출 공정이, 상기 원화상에, 상기 소정의 공간주파수대역의 밴드 패스필터 처리를 하는 공정과, The non-uniform detection step includes a step of performing a band pass filter process of the predetermined spatial frequency band on the original image; 상기 밴드 패스필터 처리후의 상기 원화상의 콘트라스트를 강조하는 공정을 구비하고, 상기 감도의 변화의 영향에 대한 보정이, 상기 콘트라스트를 강조하는 공정에 있어서의 콘트라스트 강조의 정도를 변경하는 것에 의해 행하여지는 불균일검사 방법.And a step of emphasizing the contrast of the original image after the band pass filter treatment, and the correction for the influence of the change in sensitivity is performed by changing the degree of contrast enhancement in the step of emphasizing the contrast. Nonuniformity Test Method. 제 8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 특정 파장을 서로 다른 2, 3 또는 4종류의 파장의 사이에서 전환하면서, 상기 광조사 공정으로부터 상기 불균일검출 공정까지를 순차 반복하는 조반(繰 返)공정을 더 구비하는 불균일검사 방법.A nonuniformity inspection method further comprising a roughening step of sequentially repeating the light irradiation step to the nonuniformity detection step while switching the specific wavelength between two, three, or four kinds of wavelengths different from each other.
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