KR20070122363A - Unevenness inspecting apparatus and unevenness inspecting method - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은, 얼룩 검사장치의 구성을 나타낸 도면.1 is a diagram illustrating a configuration of a stain inspection apparatus.
도 2는, 촬상부의 수광면을 나타낸 도면.2 is a view showing a light receiving surface of an imaging unit;
도 3은, 컴퓨터의 구성을 나타낸 도면.3 is a diagram showing the configuration of a computer.
도 4는, 컴퓨터가 실현하는 기능 구성을 나타낸 블럭도.4 is a block diagram showing a functional configuration realized by a computer.
도 5는, 얼룩 검사장치가 기판의 막 상의 줄무늬 얼룩을 검사하는 처리의 흐름을 나타낸 도면.Fig. 5 is a view showing a flow of a process in which a spot inspection apparatus inspects a stripe spot on a film of a substrate.
도 6은, 대상 화상을 나타낸 도면.6 is a diagram illustrating a target image.
도 7은, 기판상에 설정되는 복수의 원심 방향을 설명하기 위한 도면.7 is a diagram for explaining a plurality of centrifugal directions set on a substrate.
도 8은, 변환 화상을 나타낸 도면.8 is a diagram illustrating a converted image.
도 9는, 대상 화상중의 직사각형 영역을 나타낸 도면.9 is a view showing a rectangular area in a target image.
도 10은, 복수의 동경 방향에 대한 복수의 평가값을 나타낸 도면.10 is a diagram illustrating a plurality of evaluation values for a plurality of Tokyo directions.
도 11은, 촬상부가 대상 화상을 취득하는 다른 동작예를 설명하기 위한 도면. Fig. 11 is a diagram for explaining another example of operation in which the image capturing unit acquires a target image.
본 발명은, 기판에 형성된 막 상의 줄무늬 얼룩을 검사하는 기술에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for inspecting streaks of unevenness on a film formed on a substrate.
종래부터, 표시 장치용 유리 기판 등 (이하, 단순히 「기판」이라고 한다.)의 주면 상에 소정의 패턴을 형성할 때에는, 스핀 코터에 있어서 기판의 주면 상에 레지스트 액을 도포하면서 주면에 수직인 회전축을 중심으로 하여 기판을 회전함으로써 레지스트 막을 형성하는 것이 행해지고 있고, 일본국 특허 공개공보 2006-49630호에서는, 스핀 코터에 의한 레지스트 액의 도포 직후의 기판의 화상을 취득하여 기판의 주면 상의 도포 얼룩을 검사하는 기술이 제안되어 있다.Conventionally, when forming a predetermined pattern on the main surface of a glass substrate for a display device or the like (hereinafter simply referred to as a "substrate"), the spin coater is perpendicular to the main surface while applying a resist liquid onto the main surface of the substrate. A resist film is formed by rotating a board | substrate about a rotating shaft, and Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-49630 acquires the image of the board | substrate immediately after application | coating of the resist liquid by a spin coater, and coat | coated spots on the main surface of a board | substrate. A technique for inspecting is proposed.
또한, 일본국 특허 공개공보 평9-68502호(문헌 1)에서는, 쉐도우 마스크를 나타낸 화상에 있어서, 서로 직교하는 화소의 배열 방향 중, 한쪽 방향의 각 위치에 있어서 다른쪽 방향으로 나열되는 화소의 값을 적산하여 적산 데이터를 취득하고, 적산 데이터의 각 값을, 적산 데이터를 평활화한 평활화 데이터의 대응하는 값으로 제산함으로써 얻어지는 규격화 데이터에 의거하여 쉐도우 마스크의 줄무늬 얼룩의 양부(良否)의 판정(즉, 결함인지 아닌지의 판정)을 행하는 기술이 개시되어 있다. 또, 일본국 특허 공개공보 평6-261864호에서는, 각막 내피를 촬상한 화상에 있어서, 소정의 처리로 특정되는 대상 화소를 중심으로 하여 각 동경(動徑) 방향으로 나열되는 화소의 값의 평균값을 구하고, 동경 방향을 변수로 하여 나타나는 평가값의 함수를 동경 방향으로 미분하고, 미분 계수의 부호가 변화하는 동경 방향을 특정함으로써, 각막 내피 세포의 외형 선을 취득하는 수법이 개시되어 있다.In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 9-68502 (Document 1) describes a pixel arranged in the other direction at each position in one direction among the arrangement directions of pixels orthogonal to each other in an image showing a shadow mask. Determination of the quality of the shadow spots on the shadow mask based on standardized data obtained by integrating the values to obtain integrated data and dividing each value of the integrated data by the corresponding value of the smoothed data obtained by smoothing the integrated data ( In other words, a technique of determining whether a defect is present or not is disclosed. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 6-261864, in an image obtained by imaging corneal endothelium, the average value of the values of pixels arranged in each long direction centered on a target pixel specified by a predetermined process. The method of obtaining the outline line of a corneal endothelial cell is calculated | required by calculating | requiring the, the function of the evaluation value represented by a longitude direction as a variable, and specifying the longitude direction in which the code of a differential coefficient changes.
그러나, 레지스트 막의 형성시에, 예를 들면, 레지스트 액이 도포되기 직전의 기판상에 미소한 불요물이 존재하면, 불요물을 기점으로 하면서 회전축을 중심으로 하는 원심방향을 따라 신장되는 줄무늬 얼룩이 레지스트 막 상에 발생하는 일이 있다. 이 경우에, 문헌 1의 수법과 같이, 화소의 배열 방향으로 화소의 값을 적산한 적산 데이터를 구했다고 해도 줄무늬 얼룩의 존재를 정밀도 있게 확인하는 것은 곤란하다. 따라서, 기판의 막 상에 있어서 회전축을 중심으로 하는 원심 방향으로 신장되는 줄무늬 얼룩의 존재를 정밀도 있게 확인하는 것이 가능한 신규 수법이 필요로 된다.However, when the resist film is formed, for example, if there is a microfluidic substance on the substrate immediately before the resist liquid is applied, the streaks unevenly stretched along the centrifugal direction around the axis of rotation with the unwanted substance as the resist It may occur on a film. In this case, it is difficult to accurately check the presence of streaks even if the integrated data obtained by integrating the pixel values in the pixel array direction is obtained as in the method of
본 발명은, 도포액을 기판의 주면 상에 공급함과 함께 기판을 주면에 수직인 회전축을 중심으로 하여 회전함으로써 주면에 형성된 막 상의 줄무늬 얼룩을 검사하는 얼룩 검사장치에 적합하고, 기판의 막 상에 있어서 회전축을 중심으로 하는 원심 방향으로 신장되는 줄무늬 얼룩의 존재를 정밀도 있게 또한 용이하게 확인하는 것을 목적으로 한다.The present invention is suitable for a stain inspection apparatus for inspecting streaks on the film formed on the main surface by supplying a coating liquid onto the main surface of the substrate and rotating the substrate about a rotation axis perpendicular to the main surface. Therefore, an object of the present invention is to accurately and easily confirm the presence of streaks unevenly extending in the centrifugal direction about the rotation axis.
본 발명에 관한 얼룩 검사장치는, 기판의 막을, 촬상 디바이스에 의해 촬상함으로써, 다계조의 대상 화상을 취득하는 촬상부와, 주면 상에 회전축을 시점으로 하여 외측을 향하는 복수의 원심방향이 설정되어 있고, 대상 화상 중에 있어서 복수의 원심 방향의 각각에 대응하는 방향으로 나열되는 화소의 값을 적산함으로써, 복수의 원심 방향에 대응하는 복수의 평가값을 취득하는 평가값 취득부를 구비한다.In the spot inspection apparatus according to the present invention, an image pickup device captures a film of a substrate with an imaging device, and a plurality of centrifugal directions are directed on the main surface toward the outside with a rotation axis as a viewpoint on the main surface. And an evaluation value acquisition unit for acquiring a plurality of evaluation values corresponding to the plurality of centrifugal directions by integrating the values of pixels arranged in the directions corresponding to the plurality of centrifugal directions in the target image.
본 발명에 의하면, 평가값을 참조함으로써, 기판의 막 상에 있어서 회전축을 중심으로 하는 원심방향으로 신장되는 줄무늬 얼룩의 존재를 정밀도 있게 또한 용이하게 확인할 수 있다.According to the present invention, the presence of streaks unevenly stretched in the centrifugal direction about the rotation axis on the film of the substrate can be accurately and easily confirmed by referring to the evaluation value.
본 발명의 바람직한 일 형태에서는, 주면에 있어서 회전축을 중심으로 하는 복수의 환상 영역이 설정되어 있고, 평가값 취득부가, 대상 화상 중에 있어서, 복수의 원심 방향의 각각에 대응하는 방향을 따라 각 환상 영역의 폭 전체에 대응하는 범위에 존재하는 화소의 값을 적산함으로써 평가값을 구한다. 이에 의해, 평가값에 대한 줄무늬 얼룩의 길이의 영향을 억제하여, 얼룩 강도가 높은, 즉, 얼룩으로서 인식되기 쉬운 줄무늬 얼룩의 존재를 용이하게 확인할 수 있다.In a preferable embodiment of the present invention, a plurality of annular regions are set around the rotational axis on the main surface, and each of the annular regions is along the direction corresponding to each of the plurality of centrifugal directions in the target image. The evaluation value is obtained by integrating the values of the pixels existing in the range corresponding to the entire width of. As a result, the influence of the length of the striped spot on the evaluation value can be suppressed, and the presence of the striped spot having a high spot strength, that is, easily recognized as a spot can be easily confirmed.
또, 보다 바람직하게는, 각 환상 영역의 일부가, 다른 어느 것인가의 환상 영역의 일부와 직경 방향에 관하여 겹치고, 서로 인접하는 2개의 환상 영역의 경계에 걸쳐 다른 환상 영역이 설정되어 있다. 이에 의해, 얼룩 강도가 높은 줄무늬 얼룩의 존재를 정밀도 있게 확인할 수 있다.More preferably, a part of each annular region overlaps with a part of any other annular region with respect to the radial direction, and another annular region is set over the boundary between two annular regions adjacent to each other. Thereby, presence of the stripe unevenness with high uneven intensity | strength can be confirmed accurately.
본 발명의 다른 바람직한 형태에서는, 대상 화상에 있어서 서로 직교하는 화소의 배열 방향이, 기판의 주면 상의 서로 직교하는 2방향에 각각 대응하고, 평가값 취득부가, 대상 화상에 있어서 회전축에 대응하는 위치를 중심으로 하는 극좌표계를 직교 좌표계로 변환한 변환 화상을 생성하고, 변환 화상으로부터 복수의 평가값을 구함으로써, 평가값을 용이하게 구할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the arrangement directions of the pixels orthogonal to each other in the target image correspond to two directions orthogonal to each other on the main surface of the substrate, respectively, and the evaluation value acquisition unit determines the position corresponding to the rotation axis in the target image. An evaluation value can be easily calculated | required by generating the converted image which converted the polar coordinate system made into the center into a rectangular coordinate system, and obtaining a plurality of evaluation values from the converted image.
또, 보다 바람직하게는, 복수의 원심 방향이 일정한 피치각으로 설정되어 있고, 대상 화상의 긴 변에 나열되는 화소수의 반분을 로 하여, 피치각이, arctan (1/) 이하이다. 이에 의해, 변환 화상을 정밀도 있게 생성할 수 있다. More preferably, a plurality of centrifugal directions are set at a constant pitch angle, and half of the number of pixels arranged on the long side of the target image is set. The pitch angle is arctan (1 / ) As a result, the converted image can be generated with precision.
본 발명은, 기판에 형성된 막 상의 줄무늬 얼룩을 검사하는 얼룩 검사방법에도 적합하다.The present invention is also suitable for a spot inspection method for inspecting streaks spots on a film formed on a substrate.
상술의 목적 및 다른 목적, 특징, 상태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 행하는 본 발명의 상세한 설명에 의해 명확해진다.The above object and other objects, features, states, and advantages will become apparent from the following detailed description of the present invention made with reference to the accompanying drawings.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 관한 얼룩 검사장치(1)의 구성을 나타낸 도면이다. 얼룩 검사장치(1)는, 액정 표시장치 등의 평면 표시장치에 이용되는 직사각형의 유리의 기판(9)에 있어서, 한쪽의 주면(91) 상에 형성된 패턴 형성용 레지스트의 막(92)의 화상을 취득하고, 이 화상에 의거하여 기판(9)의 막(92) 상의 줄무늬 얼룩을 검사하는 장치이다. 여기에서, 기판(9) 상의 막(92)은 스핀 코트법에 의해 형성되는 것으로, 구체적으로는, 정지하고 있는 기판에 레지스트 액을 공급한 후, 기판을 주면에 수직인 회전축을 중심으로 하여 회전함으로써(이른바, 스태틱법), 또는, 회전하는 기판상에 레지스트 액을 공급한 후, 기판의 회전수를 상승시킴으로써(이른바, 다이내믹법) 형성된다. 즉, 기판(9) 상의 막(92)은, 외부의 스핀코터에 있어서 주면(91) 상에 레지스트 액을 공급함과 함께 기판(9)을 주면(91)에 수직인 회전축을 중심으로 하여 회전함으로써 형성된 것이다. 또한, 스태틱법 및 다이내믹법에는, 기판의 주면의 중앙에 레지스트 액을 공급하는 중앙 적하 방식이 있고, 또한, 스태틱법에서는, 중앙 적하 방식 이외에, 슬릿 노즐을 기판의 주면을 따라 기판에 대해 상대적으로 이동하면서 층상으로 레지스트 액을 토출하 여, 주면 상의 바깥 가장자리부를 제외한 직사각형의 영역에 레지스트 액을 공급한 후, 기판을 회전하는, 이른바 , 슬릿·앤드·스핀 방식도 있다.1 is a diagram showing the configuration of a
도 1에 나타낸 바와 같이, 얼룩 검사장치(1)는, 막(92)이 형성된 주면(91)(이하, 「상면(91)」이라 한다.)을 상측(도 1 중의 (+Z)측)을 향해 기판(9)을 유지하는 스테이지(2), 스테이지(2)에 유지된 기판(9) 상의 막(92)에 소정의 입사각으로 빛을 조사하는 광조사부(3), 광조사부(3)로부터 조사되어 기판(9)의 상면(91) 상의 막(92)에서 반사된 빛을 수광하는 수광 유닛(4), 스테이지(2)를 광조사부(3) 및 수광 유닛(4)에 대해 상대적으로 이동하는 이동 기구(21), 및, 얼룩 검사장치(1)의 제어부로서의 역할을 하는 컴퓨터(5)를 구비한다.As shown in FIG. 1, the
스테이지(2)의 (+Z)측의 표면은, 바람직하게는 흑색 무광이 된다. 이동 기구(21)는, 모터(211)에 볼 나사(도시 생략)가 접속된 구성으로 되고, 모터(211)가 회전함으로써, 스테이지(2)가 가이드(212)를 따라 기판(9)의 상면(91)을 따르는 도 1 중의 X방향으로 이동한다.The surface on the (+ Z) side of the
광조사부(3)는, 백색광(즉, 가시 영역의 모든 파장의 빛을 포함하는 빛)을 출사하는 광원인 할로겐 램프(31), 스테이지(2)의 이동 방향에 수직인 도 1 중의 Y방향으로 신장되는 원주형상의 석영 로드(32), 및, Y방향으로 신장되는 원통형 렌즈((Cy1indrical Lens))(33)를 구비한다. 광조사부(3)에서는, 할로겐 램프(31)가 석영 로드(32)의 (+Y)측의 단부에 장치되어 있고, 할로겐 램프(31)로부터 석영 로드(32)에 입사한 빛은, Y방향으로 신장되는 선형상 빛(즉, 광속 단면이 Y방향으로 긴 선형상이 되는 빛)으로 변환되어 석영 로드(32)의 측면으로부터 출사되고, 원통 형 렌즈(33)를 통해 기판(9)의 상면(91)으로 인도된다. 환언하면, 석영 로드(32) 및 원통형 렌즈(33)는, 할로겐 램프(31)로부터의 빛을 스테이지(2)의 이동 방향에 수직인 선형상 빛으로 변환하여 기판(9)의 상면(91)으로 인도하는 광학계로 되어 있다.The
도 1에서는, 광조사부(3)로부터 기판(9)에 이르는 광로를 일점 쇄선으로 나타내고 있다(기판(9)으로부터 수광 유닛(4)에 이르는 광로에 대해서도 동일). 광조사부(3)로부터 출사된 빛의 일부는, 기판(9)의 상면(91) 상의 막(92)의 (+Z)측의 상면에서 반사된다. 막(92)은 광조사부(3)로부터의 빛에 대해 광투과성을 가지고 있고, 광조사부(3)로부터의 빛 중 막(92)의 상면에서 반사하지 않은 빛은, 막(92)을 투과하여 기판(9)의 상면(91)(즉, 막(92)의 하면)에서 그 일부가 반사된다. 얼룩 검사장치(1)에서는, 기판(9)에 있어서의 막(92)의 상면에서 반사된 빛과 기판(9)의 상면(91)에서 반사된 빛과의 간섭광이 수광 유닛(4)에 입사하고, 필터(43) 및 렌즈(42)를 통해 소정 파장의 간섭광이 촬상부(41)로 인도된다.In FIG. 1, the optical path from the
도 2는, 촬상부(41)의 수광면을 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 촬상부(41)에는 복수의 수광 소자(예를 들면, CCD(Charge Coupled Device))(411)를 Y방향으로 직선형상으로 배열하여 가지는 라인 센서(410)가 설치된다. 촬상부(41)에서는, 기판(9)으로부터의 간섭광이 라인 센서(410)에서 수광됨으로써, 간섭광의 강도 분포(즉, 각 수광 소자(411)로부터의 출력값의 Y방향에 있어서의 분포)가 취득된다. 실제로는, 기판(9)의 X방향으로의 이동에 따라 촬상부(41)의 라인 센서(410)에서 간섭광의 강도 분포가 반복하여 취득됨으로써 기판(9) 상의 막(92)의 2 차원 화상이 취득된다.2 is a diagram illustrating a light receiving surface of the
컴퓨터(5)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 각종 연산 처리를 행하는 CPU(51), 기본 프로그램을 기억하는 ROM(52) 및 각종 정보를 기억하는 RAM(53)을 버스 라인에 접속한 일반적인 컴퓨터 시스템의 구성으로 되어 있다. 버스 라인에는 또, 정보 기억을 행하는 고정 디스크(54), 각종 정보의 표시를 행하는 표시부인 디스플레이(55), 조작자로부터의 입력을 접수하는 키보드(56a) 및 마우스(56b)(이하, 「입력부(56)」라 총칭한다.), 광디스크, 자기 디스크, 광자기 디스크 등의 컴퓨터 판독 가능한 기록매체(8)로부터 정보의 판독을 행하는 판독장치(57), 및, 얼룩 검사장치(1)의 다른 구성요소에 접속되는 통신부(58)가, 적절히, 인터페이스(I/F)(59a, 59b, 59c)를 통하는 등 하여 접속된다.As shown in FIG. 3, the
컴퓨터(5)에는, 사전에 판독장치(57)를 통해 기록매체(8)로부터 프로그램(541)이 판독되고, 고정 디스크(54)에 기억된다. 그리고, 프로그램(541)이 RAM(53)에 카피됨과 함께 CPU(51)가 RAM(53) 내의 프로그램에 따라 연산 처리를 실행함으로써(즉, 컴퓨터가 프로그램을 실행함으로써), 컴퓨터(5)가 기판(9) 상의 줄무늬 얼룩을 검사하는 연산부로서의 동작을 행하다.In the
도 4는, CPU(51)가 프로그램(541)에 따라 동작함으로써, CPU(51), ROM(52), RAM(53), 고정 디스크(54) 등이 실현하는 기능 구성을 나타낸 블럭도이다. 도 4에 있어서 연산부(6) 내의 화상 처리부(61), 평가값 취득부(62) 및 판정부(63)가 CPU(51) 등에 의해 실현되는 기능을 나타낸다. 또, 이들 기능은 전용의 전기적 회로에 의해 실현되어도 되고, 부분적으로 전용의 전기적 회로가 이용되어도 된다.4 is a block diagram showing a functional configuration realized by the
다음으로, 얼룩 검사장치(1)에 의한 줄무늬 얼룩의 검사의 흐름에 대해 설명한다. 도 5는, 얼룩 검사장치(1)가 기판(9)의 막(92) 상의 줄무늬 얼룩을 검사하는 처리의 흐름을 나타낸 도면이다. 얼룩 검사장치(1)에서는, 우선, 레지스트 액의 부여 및 기판(9)의 회전에 의해 상면(91) 상에 막(92)이 형성된 기판(9)이, 도 1 중에 실선으로 나타낸 검사 개시 위치에 위치하는 스테이지(2) 상에 유지된 후, 스테이지(2)의 (+X) 방향으로의 이동이 개시된다. 이어, 광조사부(3)로부터 출사되어 기판(9)의 상면(91)에 대해 소정의 입사각으로 입사하는 선형상 빛이, 상면(91) 상의 직선형상의 조사 영역(이하, 「선형상 조사 영역」이라 한다.)에 조사되고, 선형상 조사 영역이 기판(9)에 대해 상대적으로 이동한다. 광조사부(3)로부터의 빛은 기판(9)의 상면(91)에서 반사하고, 간섭광이 촬상부(41)로 인도되어 라인 센서에서 수광되고, 기판(9) 상의 선형상 조사 영역에 있어서의 간섭광의 강도 분포가 취득된다. 라인 센서의 각 수광 소자(411)로부터의 출력은, 소정의 변환식에 의거하여 예를 들면 8bit(물론, 8bit 이외이어도 된다.)의 값(화소값)으로 변환되면서 컴퓨터(5)로 보내진다. Next, the flow of the inspection of the striped stain by the
얼룩 검사장치(1)에서는, 스테이지(2)가 (+X) 방향으로 이동하고 있는 동안, 촬상부(41)에 있어서의 간섭광의 강도 분포의 취득, 및, 화소값의 컴퓨터(5)로의 출력이 스테이지(2)의 이동에 동기하여 반복된다. 그리고, 스테이지(2)가 검사 종료 위치까지 이동하면, 이동 기구(21)에 의한 스테이지(2)의 이동이 정지되고, 조명광의 조사도 정지된다. 이상과 같이 하여, 촬상부(41)에서는 기판(9) 상의 막(92)의 전체를 촬상하여 다계조의 2차원 화상(후술하는 바와 같이, 연산부(6)에서 의 처리의 대상이 되는 화상이고, 이하, 「대상 화상」이라 한다.)이 취득되고, 컴퓨터(5)의 연산부(6)에 입력되어 준비된다(단계 S11).In the
이어, 연산부(6)의 화상 처리부(61)에서는, 대상 화상이 압축된다. 여기에서, 대상 화상에 있어서 좌표(X, Y)에 위치하는 화소의 화소값을 FXY라 나타내면, 대상 화상을 sa 화소×sa 화소의 범위를 단위로 하여 압축하여 생성된 화상(압축후의 대상 화상)에 있어서, 좌표(x, y)에 위치하는 주목 화소의 화소값(Axy)은, 식 (1)에 의해 구해진다.Next, in the
본 실시형태에서는 sa가 4(화소)이기 때문에, 식 (1)의 연산에 의해 압축후의 대상 화상의 S/N비는 원 대상 화상의 4배로 향상한다. 이어, 압축후의 대상 화상에 대한 로우패스 필터 처리가 행해지고, 압축후의 대상 화상으로부터 고주파 노이즈의 영향이 억제되어 평활화된 화상(로우패스 필터 처리후의 대상 화상)이 생성된다. 로우패스 필터 처리의 연산 범위를 결정하는 윈도우는, 1변의 길이가 (2s1+1) 화소의 정방형이며, 로우패스 필터 처리후의 대상 화상에 있어서 좌표(x, y)에 위치하는 주목 화소의 화소값(Lxy)은, 주목 화소 근방의 각 화소의 압축후의 대상 화상에 있어서의 화소값 A(식 (1) 참조)를 이용하여, 식 (2)에 의해 구해진다.In the present embodiment, since s a is 4 (pixels), the S / N ratio of the target image after compression is increased by four times the original target image by the calculation of equation (1). Then, a low pass filter process is performed on the target image after compression, and the influence of high frequency noise is suppressed from the target image after compression to produce a smoothed image (target image after low pass filter processing). The window for determining the operation range of the low pass filter processing is a pixel of the pixel of interest in which the length of one side is a square of (2s 1 +1) pixels and is located at coordinates (x, y) in the target image after the low pass filter processing. The value L xy is obtained by equation (2) using the pixel value A (see equation (1)) in the target image after compression of each pixel in the vicinity of the pixel of interest.
그 후, 로우패스 필터 처리후의 대상 화상에 대해 하이패스 필터 처리가 행해지고, 로우패스 필터 처리후의 대상 화상으로부터 후술의 콘트라스트 강조 처리의 방해가 되는 저주파의 농도 변동이 제거된 화상(하이패스 필터 처리후의 대상 화상)이 생성된다. 여기에서, 좌표(x, y)에 위치하는 주목 화소의 화소값(H1 xy)는, 주목 화소 근방의 각 화소의 로우패스 필터 처리후의 대상 화상에 있어서의 화소값(L)(식 (2) 참조)을 이용하여, 식 (3)으로 구해진다.After that, the high pass filter process is performed on the target image after the low pass filter process, and the image from which the low frequency density fluctuations that hinder the contrast enhancement process described later is removed from the target image after the low pass filter process (after the high pass filter process). Target image) is generated. Here, the pixel value H 1 xy of the pixel of interest positioned at the coordinates (x, y) is the pixel value L in the target image after the low pass filter processing of each pixel in the vicinity of the pixel of interest (Formula (2). ) Is obtained by the formula (3).
식 (3)은, 하이패스 필터 처리의 연산 범위를 결정하는 윈도우로서, 주목 화소를 중심으로 하는 각 변의 길이가 (2s2+1) 화소의 정방형의 윈도우가 이용되는 경우를 나타내고 있다. 이상과 같이, 화상 처리부(61)에서는, 원 대상 화상을 압축한 압축후의 대상 화상에 대해, 로우패스 필터 처리를 실시한 후에, 하이패스 필터 처리를 실시함으로써, 소정의 공간 주파수 대역의 밴드패스 필터 처리가 행해진다(단계 S12).Equation (3) 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 having a length of each side centered on the pixel of interest is used. As described above, the
화상 처리부(61)에서는, 또, 하이패스 필터 처리후의 대상 화상에 대해 콘트라스트 강조 처리가 행해져 강조 처리후의 대상 화상이 생성된다(단계 S13). 강조 처리후의 대상 화상에 있어서 좌표(x, y)에 위치하는 주목 화소의 화소값(Exy)은, 하이패스 필터 처리후의 대상 화상에 있어서의 주목 화소의 화소값(H1 xy), 콘트라스 트 계수(rc), 및, 배경값(b)을 이용하여, 식 (4)로 구해진다. 본 실시형태에서는, rc는 0.01, 0.02, 0.05 또는 0.1이 되고, b는 127이 된다.In the
도 6은, 강조 처리후의 대상 화상(71)을 나타낸 도면이다. 여기에서는, 강조 처리후의 대상 화상(71)(이하, 단순히 「대상 화상(71)」이라 한다.)은 256 계조의 화상으로 되고, 대상 화상(71)의 평균 농도(즉, 화소값의 평균값)는 약 127로 되어 있다. 또한, 대상 화상(71)이 취득된 기판(9)의 막(92) 상에는, 기판(9)의 회전시에 원심력이 작용하는 방향으로 회전축을 시점으로 하여 신장되는 줄무늬 얼룩 (이하의 처리에서 검출되는 줄무늬 얼룩)이 존재하고 있음으로써, 도 6의 대상 화상(71)에서는, 농도가 높은(검은) 줄무늬 형상의 영역, 및, 농도가 낮은(흰) 줄무늬 형상의 영역이 중앙(후술하는 바와 같이, 기판(9)의 회전축에 대응하는 위치가 된다.)으로부터 방사상으로 신장되어 있지만, 실제로는, 기판의 막 상에 있어서 회전축 이외의 위치를 시점으로 하여, 원심력이 작용하는 방향으로 신장되는 줄무늬 얼룩이 발생하는 경우도 있다.6 is a diagram illustrating the
이어, 평가값 취득부(62)의 변환 화상 생성부(621)에서는, 대상 화상(71)에 있어서 막(92)을 형성할 때의 기판(9)의 회전축(이하, 단지 「기판(9)의 회전축」이라고 부른다.)에 대응하는 위치를 중심으로 하는 극좌표계를 직교 좌표계로 변환한 변환 화상이 생성된다(단계 S14). Subsequently, in the converted
변환 화상의 생성에서는, 우선, x방향 및 y방향으로 화소가 배열되는 도 6의 대상 화상(71)에 있어서, 도 7에 나타낸 기판(9)의 회전축(J1)에 대응하는 위치(이하, 「중심 위치」라고 한다.)의 좌표(cx, cy)가 특정된다. 여기에서는, 대상 화상(71)이 기판(9)의 회전축(J1)을 중심으로 하여 취득되기 때문에, 도 6에 나타낸 바와 같이, 대상 화상(71)의 중앙이 중심 위치(C1)로 된다. 이어, 대상 화상(71)에 있어서 중심 위치(C1)로부터 가장 멀어진 위치와 중심 위치(C1) 사이의 거리(이하, 「최대 길이」라고 한다.)가 구해진다. 기술한 바와 같이, 중심 위치(C1)는 대상 화상(71)의 중앙이기 때문에, 최대 길이는 대상 화상(71)의 대각선의 길이의 반분과 동일하고, 대상 화상(71)의 x방향 및 y방향의 길이(화소수)를 각각 x1 및 y1로 하여, 식 (5)에 의해 최대 길이(Kmax)가 구해진다.In the generation of the converted image, first, in the
또, 변환 화상 생성부(621)에서는, 대상 화상(71)에 있어서 중심 위치(C1)를 시점으로 하여 외측을 향하는 복수의 동경 방향이 구해진다. 여기에서, 복수의 동경 방향은 일정한 피치각으로 설정되고, 피치각(P)[도]는, 대상 화상(71)의 긴 변을 따르는 y방향으로 나열되는 화소수(y1)의 반분을 로 하여, arctan(1/)에 의해 얻어지는 값으로 된다. 또, 동경 방향의 개수(β)는, 360[도]를 피치각(P)[도]로 제산한 값으로 된다. 변환 화상 생성부(621)에서는, 예를 들면, (+x) 방향을 나타낸 동경 방향(도 6 중에서 부호 DO를 붙이는 화살표로 나타낸다.)을 기준이 되는 O번째의 동경 방향(이하, 「기준 동경 방향」이라고 한다.)으로서 규정함으로써, 반시계 방향을 정으로 하여 피치각(P)으로 차례로 설정되는 복수의 동경 방향 중, m번째(단, m은 0 이상이면서 (β-1) 이하의 정수)의 동경 방향(도 6 중에서 부호 Dm를 붙이는 화살표로 나타낸다.)의 기준 동경 방향에 대한 각도 위치(θm)가 (m×P)으로서 구해진다.In the converted
또한, 기술한 바와 같이 대상 화상(71) 중의 중심 위치(C1)는, 도 7에 나타낸 기판(9)의 회전축(J1)에 대응하고, 대상 화상(71)에 있어서 서로 직교하는 화소의 배열 방향은, 기판(9)의 상면(91) 상의 서로 직교하는 2방향에 각각 대응하기 때문에, 기판(9)의 상면(91) 상에는, 회전축(J1)을 시점으로 하여 외측으로 향하는 복수의 원심 방향이, 대상 화상(71)에 있어서의 복수의 동경 방향에 각각 대응하도록 하여 설정되어 있다고 파악할 수 있고, 복수의 원심 방향의 피치각도, 대상 화상(71)의 긴 변에 나열되는 화소수의 반분을 로 하여, arctan(1/)에 의해 얻어지는 값이 된다. 도 7에서는 2개의 원심방향을, 도 6 중의 대응하는 동경 방향과 같은 부호를 붙이는 화살표(D0, Dm)로 나타내고 있다. In addition, as described above, the center position C1 in the
이와 같이 하여, 도 6에 나타낸 대상 화상(71) 중의 복수의 동경 방향이 설정되면, 대상 화상(71)에 있어서 중심 위치(C1)를 중심으로 하여 복수의 동경 방향의 각도 위치(θm), 및, 각 동경 방향을 따르는 중심 위치(C1)로부터의 거리(n)(단, n는 O 이상이면서 최대 길이(Kmax) 이하의 정수)로 규정되는 극좌표계를, 동경 방향을 따르는 거리(n), 및, 각도 위치(θm)에 대응하는 동경 방향의 번호(m)로 규정한 직교 좌표계로 변환한 변환 화상이 구해진다. 여기에서, 변환 화상에 있어서 좌표 (n, m)에 위치하는 화소의 값(화소값)은, n, m의 값을 식 (6) 중에 대입하여 구해지는 대상 화상(71) 중의 좌표(x, y)에 위치하는 화소의 값으로 된다. 단, cx 및 cy는 각각 대상 화상(71) 중의 중심 위치(C1)의 x좌표 및 y좌표이며, P는 동경 방향의 피치각이다. 또, 변환 화상 중의 어느 좌표(n, m)에 대해 식 (6)에서 요구되는 좌표(x, y)가 대상 화상(71)의 외측을 나타낸 경우에는, 이 좌표(n, m)에 위치하는 변환 화상의 화소에는, 대상 화상(71)의 중간값(배경값) 127이 부여된다.In this manner, when a plurality of radial directions in the
도 8은, 도 6의 대상 화상(71)으로부터 생성되는 변환 화상(72)을 나타낸 도면이다. 도 8의 변환 화상(72)에서는, 세로방향 및 가로방향이 각각 동경 방향의 번호(m) 및 동경 방향을 따르는 거리(n)에 대응한다. 변환 화상(72)이 생성되면, 평가값 취득부(62)에서는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 변환 화상(72) 중에 있어서 각각이 세로방향의 전체에 걸쳐 있고, 또한, 가로방향의 폭이 W로 일정해지는 복수의 직사각형 영역(73)(단, 도 9에서는, 가로방향에 나열되는 복수의 직사각형 영역(73)을 실선의 직사각형 및 파선의 직사각형으로 번갈아 나타내고 있다.)이, 폭(W)의 반분의 피치(W/2)로 가로방향에 배열 설정된다. 따라서, 서로 접하면서 인접하는 2개의 직사각형 영역(73)(도 9 중에서 부호 73a를 붙이는 파선의 직사각형)의 경계에 걸쳐 다른 직사각형 영역(73)(도 9 중에서 평행 사선을 부여하여 나타낸다.)이 설정되게 되고, 각 직사각형 영역(73)이 다른 하나의 직사각형 영역(73)과 서 로 겹치는 영역의 가로방향의 폭은, 직사각형 영역(73)의 폭의 반분(W/2)으로 되어 있다.FIG. 8 is a diagram illustrating a converted
변환 화상(72) 중에 복수의 직사각형 영역(73)이 설정되면, 각 직사각형 영역(73)에 있어서 가로방향에 나열되는 화소의 값을 적산한 값을 해당 화소의 개수로 제산함(즉, 평균값을 구함)으로써, 도 10에 나타낸 바와 같이, 각 직사각형 영역(73)에 있어서의 복수의 동경 방향에 대한 복수의 평가값이 취득된다(단계 S15). 또한, 도 10에서는 세로축은 평가값을 나타내고, 가로축은 동경 방향의 번호를 나타내고 있다.When a plurality of
여기에서, 변환 화상(72)에 있어서의 가로방향은 기판(9)의 상면(91)에 있어서 회전축(J1)을 중심으로 하는 직경 방향(즉, 회전축(J1)으로부터 멀어지는 방향)의 거리에 대응하기 때문에, 변환 화상(72) 중의 가로방향에 관해 서로 다른 위치에서 폭(W)의 범위를 점하는 복수의 직사각형 영역(73)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 기판(9)의 상면(91) 상에 있어서 직경 방향에 관해 서로 다른 위치에서 폭(W)의 범위를 점하는 복수의 환상 영역(74)(단, 도 7에서는 일부의 환상 영역(74)만 나타내고 있다.)에 각각 대응한다. 보다 상세하게는, 변환 화상(72) 중의 직사각형 영역(73)과 마찬가지로, 서로 접하면서 인접하는 2개의 환상 영역(74)(도 7 중에서 파선으로 둘러싸는 영역)의 경계에 걸쳐 다른 환상 영역(74)(도 7 중에서 평행 사선을 부여하는 영역)이 존재하고, 각 환상 영역(74)의 일부가, 다른 어느 것인가의 환상 영역(74)의 일부와 직경 방향에 관해 겹쳐 있다. 따라서, 변환 화상(72) 중의 각 직사각형 영역(73)에 있어서 가로방향에 나열되는 화소의 값을 적산하여 평가값 을 구하는 상기 처리는, 대상 화상(71) 중에 있어서, 복수의 동경 방향의 각각을 따라 각 환상 영역(74)의 폭 전체에 대응하는 범위에 존재하는 화소의 값을 적산하여 평가값을 구하는 것과 등가이다.Here, the transverse direction in the converted
각 직사각형 영역(73)에 있어서의 복수의 평가값이 취득되면, 판정부(63)에서는, 대상 화상(71)의 배경값보다 높은 상임계값, 및, 배경값보다 낮은 하임계값의 각각과 각 평가값이 비교되고, 어느 것인가의 평가값이 상임계값 이상이 되는, 또는, 하임계값 이하가 되는 경우에는, 기판(9)의 막(92) 상에 원심 방향을 따라 신장되어 있고, 또한, 결함으로 해야 할 줄무늬 얼룩이 존재한다고 판단된다(단계 S16). 예를 들면, 도 10에 나타낸 그래프에서는, 평가값이 상임계값(T1) 이상 또는 하임계값(T2) 이하가 되는 번호의 동경 방향이 결함으로 해야 할 줄무늬 얼룩에 대응한다. 이와 같이, 판정부(63)에서는, 기판(9)의 막(92) 상의 줄무늬 얼룩 중, 대상 화상(71) 중의 대응하는 화소군의 농도와 대상 화상(71)의 배경값(평균 농도)의 차의 절대값(이하, 「얼룩 강도」라고도 말한다.)이 큰 줄무늬 얼룩이 줄무늬 얼룩 결함으로서 검출되고, 기판(9)의 막(92) 상에 줄무늬 얼룩 결함이 존재하는 취지가 디스플레이(55)에 표시되어 조작자에게 보고된다. 또한, 기판(9) 상의 원심 방향을 따라 신장되는 줄무늬 얼룩(결함)의 존재의 확인은, 컴퓨터(5)가 복수의 원심방향에 대응하는 복수의 평가값을 나타낸 그래프(도 10 참조)를 디스플레이(55)에 표시하는 등 하여, 조작자에 의해 행해져도 된다.When a plurality of evaluation values in each
또한, 필요에 따라, 상임계값 이상, 또는, 하임계값 이하가 되는 평가값이 취득된 직사각형 영역(73) 및 동경 방향으로부터, 해당 직사각형 영역(73)에 대응 하는 기판(9) 상의 환상 영역(74), 및, 해당 동경 방향에 대응하는 기판(9) 상의 원심 방향이 특정되고, 줄무늬 얼룩 결함(의 적어도 일부)이 존재하는 기판(9) 상의 위치가 취득된다. 그리고, 해당 위치를 나타낸 정보는, 줄무늬 얼룩 결함의 발생 원인의 특정(예를 들면, 레지스트 액의 도포전에 기판(9) 상에 이미 형성되어 있는 패턴 형상에 기인하는 등의 원인의 특정), 혹은, 후속의 처리나 최종 제품에 대해 줄무늬 얼룩 결함이 미치는 영향의 관리 등에 이용된다.If necessary, the
이상으로 설명한 바와 같이, 도 1의 얼룩 검사장치(1)에서는, 레지스트 액의 부여 및 기판의 회전에 의해 형성된 기판(9) 상의 막(92)으로부터 얻어지는 대상 화상(71) 중에 있어서, 기판(9)의 상면(91) 상에 설정되는 복수의 원심방향의 각각에 대응하는 방향으로 나열되는 화소의 값을 적산하는 처리가 행해짐으로써, 복수의 원심 방향에 대응하는 복수의 평가값이 취득된다. 그 결과, 판정부(63)에 있어서(또는, 조작자가) 평가값을 참조함으로써, 기판(9)의 막(92) 상에 있어서 회전축(J1)을 중심으로 하는 원심 방향을 따라 신장되는 줄무늬 얼룩의 존재를 정밀도 있게 또한 용이하게 확인할 수 있다.As described above, in the
또, 얼룩 검사장치(1)에서는, 기판(9)의 상면(91) 상에 있어서 회전축(J1)을 중심으로 하는 복수의 환상 영역(74)이 설정된다. 여기에서, 만일, 대상 화상(71)에 있어서 각 동경 방향을 따라 나열되는 모든 화소의 값을 적산하여 평가값을 취득한 경우, 얼룩 강도가 낮으면서 긴 줄무늬 얼룩의 평가값과, 얼룩 강도가 높으면서 짧은 줄무늬 얼룩의 평가값이 거의 같은 값이 되고, 얼룩 강도가 높은 줄무늬 얼룩만을 검출하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 이에 대해, 평가값 취득부(62)에 서는, 대상 화상(71) 중에 있어서 동경 방향을 따라 각 환상 영역(74)의 폭 전체에 대응하는 범위에 존재하는 화소의 값을 적산하여 평가값이 구해짐으로써, 평가값에 대한 줄무늬 얼룩의 길이의 영향을 억제하고, 얼룩 강도가 높은 줄무늬 얼룩의 존재만을 용이하게 확인하는 것이 가능해진다. 또한, 서로 인접하는 2개의 환상 영역(74)의 경계에 걸쳐 다른 환상 영역(74)이 설정되어 있음으로써, 서로 인접하는 2개의 환상 영역(74)에 걸치면서도 환상 영역(74)의 폭에 비해 짧은 줄무늬 얼룩이 존재하는 경우라도, 이러한 줄무늬 얼룩의 존재를 정밀도 있게 확인할 수 있다. 또한, 상기 설명에서는, 얼룩 강도가 화상 중의 농도만에 의거하고 있지만, 일반적으로는, 얼룩 강도는, 얼룩으로서 인식되기 용이함을 나타낸 것이기 때문에, 줄무늬 얼룩의 길이도 얼룩 강도의 요소로서 가미하는 것도 가능하다.Moreover, in the
얼룩 검사장치(1)에서는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 기판(9)의 상면(91)의 위쪽에 라인 센서(410)를 가지는 촬상부(41)를 배치하고, 기판(9)의 회전축(J1)을 중심으로 하여 라인 센서(410)를 기판(9)에 대해 360도만큼 회전하면서 촬상이 행해져, 대상 화상이 취득되어도 된다. 이 경우, 대상 화상의 각 행의 복수의 화소는, 해당 행의 화소가 취득되었을 때의 라인 센서(410)의 회전각에 대응하는 기판(9) 상의 원심 방향으로 나열되는 복수의 위치를 각각 나타내고, 평가값 취득부에서는, 해당 대상 화상의 열방향의 각 위치에 있어서 행방향으로 나열되는 화소의 값을 적산함으로써, 복수의 원심 방향으로 대응하는 복수의 평가값을 용이하게 취득하는 것이 가능해진다.In the
또, 스핀코터에 의한 기판(9) 상으로의 막(92)의 형성 직후에, 스핀코터의 스테이지 상에 재치되는 기판(9)의 위쪽에 라인 센서가 배치되고, 스테이지를 회전시킴으로써 라인 센서에서 대상 화상이 취득되어도 된다. 이와 같이, 대상 화상의 취득시에 있어서 라인 센서의 기판(9) 상의 막(92)에 대한 회전은 상대적인 것이어도 되고, 또, 얼룩 검사장치(1)의 기능이, 스핀 코터에 조합되어도 된다.Immediately after formation of the
이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명하여 왔는데, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 여러 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.
예를 들면, 복수의 원심 방향의 피치각은, 대상 화상(71)의 긴 변에 나열되는 화소수의 반분을 로 하여, arctan(1/) 이하로 되는 것이라면, 다른 피치각이 채용되어도 된다. 이에 의해, 변환 화상을 정밀도 있게 생성할 수 있다. For example, the pitch angles of the plural centrifugal directions represent half of the number of pixels arranged on the long side of the
또, 상기 실시형태에서는, 기판(9)의 상면(91) 상에 있어서 서로 접하면서 인접하는 2개의 환상 영역(74)의 경계에 걸쳐 다른 환상 영역(74)이 설정되는데, 틈을 형성하면서 서로 인접하여 배치되는 2개의 환상 영역의 경계에 걸쳐 다른 환상 영역(74)이 설정되어도 되고, 이 경우라도, 해당 2개의 환상 영역의 경계 근방에만 위치하는 줄무늬 얼룩의 존재를 정밀도 있게 확인하는 것이 가능해진다. 또, 복수의 환상 영역은 회전축(J1)을 중심으로 하는 직경 방향에 관해 서로 다른 폭으로 되어도 되고, 예를 들면, 외측에 배치되는 것일수록 폭이 넓어지도록 복수의 환상 영역이 설정되어도 된다.Moreover, in the said embodiment, although another annular area |
평가값 취득부(62)에서는, 대상 화상(71) 중의 복수의 동경 방향의 각각에 따르는 화소의 값을 추출하여 변환 화상(72)을 생성함으로써, 변환 화상(72)으로부터 복수의 원심 방향에 대응하는 복수의 평가값이 용이하게 구해지는데, 변환 화상 (72)을 생성하는 일 없이, 대상 화상(71)으로부터 복수의 원심 방향에 대응하는 복수의 평가값을 직접 구하는 일도 가능하다.The evaluation
또, 대상 화상(71) 또는 변환 화상(72) 중에 있어서 각 원심 방향에 대응하는 방향으로 나열되는 화소의 값이 적산되는 것이라면, 화소의 값을 적산한 값 그 자체나, 각 화소의 위치에 따른 중량를 부여함으로써 구해지는 가중 평균값 등이 평가값으로 되어도 된다.If the values of the pixels arranged in the direction corresponding to each centrifugal direction are accumulated in the
도 1의 얼룩 검사장치(1)에서는, 1차원 촬상 디바이스인 라인 센서(410)에 대해 기판(9)을 직선 이동함으로써 대상 화상이 취득되는데, 라인 센서(410)가 기판(9)에 대해 직선 이동함으로써 대상 화상이 취득되어도 된다. 즉, 라인 센서(410)의 기판(9)에 대한 직선 이동은 상대적인 것이어도 된다. 또, 수광 소자가 2차원으로 배열된 2 차원 촬상 디바이스로 기판(9)의 막(92)을 촬상함으로써 대상 화상을 취득하는 것도 가능하다.In the
기판(9) 상의 막은, 스핀 코트법으로 형성되는 것이라면, 기판(9)의 회전시, 또는, 기판(9)의 회전 개시 직전에, 레지스트 액 이외의 도포액을 기판(9)의 주면 상에 공급함으로써 형성된 것이어도 된다. 또, 얼룩 검사장치(1)는, 평면 표시 장치용 유리 기판에 형성된 막 상의 줄무늬 얼룩의 검사에 특히 적합한데, 반도체 기판 등의 다른 기판에 있어서 도포액의 부여 및 기판의 회전에 의해 형성된 막 상의 줄무늬 얼룩의 검사에 이용하는 것도 가능하다.If the film on the
이 발명을 상세하게 묘사하여 설명했지만, 기술한 설명은 예시적으로 한정적 인 것은 아니다. 따라서, 이 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 형태가 가능한 것이 이해된다.While this invention has been described and described in detail, the foregoing description is by way of example and not restrictive. Accordingly, it is understood that many modifications and forms are possible without departing from the scope of this invention.
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