KR20230011414A - 장치 및 막두께 불균일 검사 방법 - Google Patents

Abstract

지지체(10)의 표면에 형성된, 파장 400~750nm의 범위 내에 투과 대역이 존재하는 막(11)을 검사하는 장치로서, 지지체(10)를 지지하는 스테이지(100)와, 막(11)에 광을 조사하는 광조사 시스템(200)과, 막(10)으로부터의 반사광을 수광하는 촬상 장치(300)를 갖는다. 광조사 시스템(200)은, 광원(201) 및 밴드 패스 필터(221)를 가지며, 밴드 패스 필터(221)는, 투과율이 50% 이상이고 대역폭이 30nm 이상인 투과 대역 tb1과, 투과율이 50% 미만이며 대역폭이 80nm 이상인 차광 대역 sb1을 갖고, 투과 대역 tb1은 막의 투과 대역의 파장을 포함하며, 투과 대역 tb1 및 차광 대역 sb1을 각각 파장 400~750nm의 범위 내에 갖는 필터인 장치. 및, 막두께 불균일의 검사 방법.

Description

장치 및 막두께 불균일 검사 방법

본 발명은, 막의 검사에 이용되는 장치에 관한 것이다. 더 자세하게는 막두께 불균일의 검사 장치에 관한 것이다. 또, 본 발명은 막두께 불균일의 검사 방법에 관한 것이다.

막의 두께 불균일의 검사 방법의 하나로서, 지지체 상에 형성된 막에 광을 조사하고, 막의 공기와의 계면 및 지지체와의 계면으로부터의 반사광의 편광 성분을 촬상 장치로 수광하며 촬상하여, 막의 막두께 불균일을 검사하는 방법이 알려져 있다.

특허문헌 1에는, 지지체에 형성된 청색의 착색층에 조명광을 조사하고, 막의 공기와의 계면 및 지지체와의 계면으로부터의 반사광을 밴드 패스 필터를 통과시키며, 소정 밴드 패스 필터를 통과한 광(검사 파장의 광)을 라인 센서 카메라 등의 촬영 수단으로 촬영하여 촬영 화상 데이터를 얻고, 그 촬영 화상 데이터를 이용하여 청색의 착색층의 막두께 변화를 추출하여 막두께 불균일을 검사하는 방법이 기재되어 있다. 특허문헌 1에서는, 상기 밴드 패스 필터로서, 최대 투과%를 나타내는 파장 근방의 파장역에 청색의 착색층의 투과 스펙트럼이 상대적으로 충분히 큰 파장역에 포함되고, 또한, 반값폭이 10nm 이하인 것이 이용되고 있다. 또, 광원에는, 파장 480~490nm에 발광 스펙트럼의 피크를 갖는 형광등 등이 이용되고 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2007-114125호

최근, 고체 촬상 소자 등의 기기에 대한 소형화가 진행되고 있다. 그에 따라, 이들 기기에 이용되는 막에 대해서도 추가적인 박막화가 진행되고 있다. 막두께가 얇아짐에 따라, 막의 두께 불균일에 의한 성능의 편차가 커지는 경향이 있다. 이 때문에, 최근에는, 막두께 불균일을 양호한 정밀도로 검출할 것이 요구되고 있다.

그러나, 본 발명자의 검토에 의하면, 종래의 방법에서는, 막두께 불균일의 검출 정밀도는 충분하다고는 할 수 없고, 추가적인 개선의 여지가 있는 것을 알 수 있었다. 또, 본 발명자의 검토에 의하면, 특허문헌 1에 기재된 방법이더라도, 막두께 불균일의 검출 정밀도에 대하여 추가적인 개선의 여지가 있는 것을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 막두께 불균일의 검출 정밀도가 우수한 장치, 및, 막두께 불균일의 검사 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명자의 검토에 의하면, 이하에 나타내는 구성으로 함으로써 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 알아내, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 따라서, 본 발명은 이하를 제공한다.

<1> 지지체의 표면에 형성된, 파장 400~750nm의 범위 내에 투과 대역이 존재하는 막을 검사하는 장치로서,

상기 지지체를 지지하는 스테이지와,

상기 막에 광을 조사하는 광조사 시스템과,

상기 막으로부터의 반사광을 수광하는 촬상 장치를 갖고,

상기 광조사 시스템은, 광원 및 밴드 패스 필터를 가지며,

상기 밴드 패스 필터는, 투과율이 50% 이상이고 대역폭이 30nm 이상인 투과 대역 tb1과, 투과율이 50% 미만이며 대역폭이 80nm 이상인 차광 대역 sb1을 갖고, 상기 투과 대역 tb1은 상기 막의 투과 대역의 파장을 포함하며, 상기 투과 대역 tb1 및 상기 차광 대역 sb1을 각각 파장 400~750nm의 범위 내에 갖는 필터인, 장치.

<2> 상기 막의 막두께 불균일을 검사하는 장치인, <1>에 기재된 장치.

<3> 상기 촬상 장치는, 상기 막의 공기와의 계면 및 지지체와의 계면으로부터의 반사광의 편광 성분을 수광하는 촬상 장치인, <1> 또는 <2>에 기재된 장치.

<4> 상기 밴드 패스 필터의 투과 대역 tb1에는, 상기 막의 분광 투과율의 피크 파장이 포함되는, <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 장치.

<5> 상기 스테이지는, 지지체의 반송 기구를 구비하고,

상기 광조사 시스템은, 상기 스테이지를 향하여 광이 조사되도록 구성되어 있으며,

상기 반송 기구는, 상기 지지체가 상기 광조사 시스템으로부터 조사되는 광의 조사 에어리어를 통과하도록 구성되어 있는, <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 기재된 장치.

<6> 상기 광조사 시스템은, 백색 광원과, 조사 헤드와, 상기 백색 광원으로부터의 광을 조사 헤드로 전송하는 광전송로와, 상기 광전송로 상에 마련된 상기 밴드 패스 필터를 갖는, <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 기재된 장치.

<7> 상기 광전송로 상에 자외선 차단 필터를 더 갖는, <6>에 기재된 장치.

<8> 지지체의 표면에 형성된, 파장 400~750nm의 범위 내에 투과 대역을 갖는 막의, 막두께 불균일 검사 방법으로서,

투과율이 50% 이상이고 대역폭이 30nm 이상인 투과 대역 tb1과, 투과율이 50% 미만이며 대역폭이 80nm 이상인 차광 대역 sb1을 갖고, 상기 투과 대역 tb1은 상기 막의 투과 대역의 파장을 포함하며, 상기 투과 대역 tb1 및 상기 차광 대역 sb1을 각각 파장 400~750nm의 범위 내에 갖는 밴드 패스 필터를 통과한 광을 상기 막에 조사하고,

상기 막의 공기와의 계면 및 지지체와의 계면으로부터의 반사광의 편광 성분을 촬상 장치로 수광하여 촬상하며, 상기 막의 막두께 불균일을 검사하는, 막두께 불균일 검사 방법.

<9> 상기 밴드 패스 필터와 자외선 차단 필터를 각각 통과한 광을 상기 막에 조사하는, <8>에 기재된 막두께 불균일 검사 방법.

<10> 상기 밴드 패스 필터의 투과 대역 tb1에는, 상기 막의 분광 투과율의 피크 파장이 포함되는, <8> 또는 <9>에 기재된 막두께 불균일 검사 방법.

<11> 상기 막은 착색제를 포함하는 막인, <8> 내지 <10> 중 어느 하나에 기재된 막두께 불균일 검사 방법.

<12> 상기 막은, 파장 400~480nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 550~750nm의 광의 투과율이 20% 이하이며,

상기 밴드 패스 필터는, 상기 투과 대역 tb1의 적어도 일부가 파장 400~480nm의 범위 내에 존재하고, 상기 차광 대역 sb1의 적어도 일부가 파장 600~750nm의 범위 내에 존재하는, <8> 내지 <11> 중 어느 하나에 기재된 막두께 불균일 검사 방법.

<13> 상기 막은, 파장 520~560nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 400~450nm 및 파장 650~670nm의 광의 투과율이 20% 이하이며,

상기 밴드 패스 필터는, 상기 투과 대역 tb1의 적어도 일부가 파장 520~560nm의 범위 내에 존재하고, 상기 차광 대역 sb1의 적어도 일부가 파장 400~450nm의 범위 내에 존재하는, <8> 내지 <11> 중 어느 하나에 기재된 막두께 불균일 검사 방법.

<14> 상기 막은, 파장 600~700nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 400~550nm의 광의 투과율이 20% 이하이며,

상기 밴드 패스 필터는, 상기 투과 대역 tb1의 적어도 일부가 파장 600~700nm의 범위 내에 존재하고, 상기 차광 대역 sb1의 적어도 일부가 파장 400~550nm의 범위 내에 존재하는, <8> 내지 <11> 중 어느 하나에 기재된 막두께 불균일 검사 방법.

<15> 상기 막은 감광성막인, <8> 내지 <14> 중 어느 하나에 기재된 막두께 불균일 검사 방법.

본 발명에 의하면, 막두께 불균일의 검출 정밀도가 우수한 장치, 및, 막두께 불균일의 검사 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 장치의 개략도이다.
도 2는 시험예 1에 있어서의 녹색막과 밴드 패스 필터 1-1~1-3의 분광 특성을 나타내는 도이다.
도 3은 시험예 1에 있어서의 적색막과 밴드 패스 필터 1-1~1-3의 분광 특성을 나타내는 도이다.
도 4는 시험예 2에 있어서의 청색막과 밴드 패스 필터 2-1~2-5의 분광 특성을 나타내는 도이다.

이하, 본 발명의 주요한 실시형태에 대하여 설명한다. 그러나, 본 발명은, 명시한 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에 있어서 "~"라는 기호를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 각각 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.

<장치>

본 발명의 장치는, 지지체의 표면에 형성된, 파장 400~750nm의 범위 내에 투과 대역이 존재하는 막을 검사하는 장치로서,

지지체를 지지하는 스테이지와,

막에 광을 조사하는 광조사 시스템과,

막으로부터의 반사광을 수광하는 촬상 장치를 갖고,

광조사 시스템은, 광원 및 밴드 패스 필터를 가지며,

상기 밴드 패스 필터는, 투과율이 50% 이상이고 대역폭이 30nm 이상인 투과 대역 tb1과, 투과율이 50% 미만이며 대역폭이 80nm 이상인 차광 대역 sb1을 갖고, 상기 투과 대역 tb1은 상기 막의 투과 대역의 파장을 포함하며, 상기 투과 대역 tb1 및 상기 차광 대역 sb1을 각각 파장 400~750nm의 범위 내에 갖는 필터인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 장치에서는, 상기 특정 분광 특성을 갖는 밴드 패스 필터를 투과한 광을 막에 조사하므로, 검사 대상의 막의 투과 대역의 파장을 포함하는 광을 검사 대상의 막에 조사할 수 있다. 이 때문에, 검사 대상의 막의 투과 대역 근방의 반사광을 촬상 장치로 수광시킬 수 있다. 검사 대상의 막에 막두께에 불균일이 있는 경우, 막두께의 차이에 의하여 반사광의 농담(濃淡)이 발생하여 휘도 불균일로서 검출된다. 그리고, 본 발명의 장치에 의하면 검사 대상의 막의 투과 대역 근방의 반사광의 비중이 높은 광을 촬상 장치로 수광시킬 수 있으므로, 노이즈가 되는 막의 차광 영역의 표면 반사광의 영향이 적고, 반사광의 농담차가 보다 선명한 화상을 얻을 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 장치에 의하면, 막의 두께 불균일을 양호한 정밀도로 검출할 수 있다. 따라서, 본 발명의 장치는, 막의 막두께 불균일을 검사하는 장치로서 바람직하게 이용된다.

또한, 본 명세서에 있어서, 밴드 패스 필터의 투과 대역 tb1의 대역폭이란, 밴드 패스 필터의 투과 대역 tb1의 파장의 폭을 의미한다. 또, 밴드 패스 필터의 차광 대역 sb1의 대역폭이란, 밴드 패스 필터의 차광 대역 sb1의 파장의 폭을 의미한다. 예를 들면, 파장 400~490nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 510~750nm의 광의 투과율이 50% 미만인 밴드 패스 필터의 경우는, 투과 대역 tb1의 대역폭은 90nm이며, 차광 대역 sb1의 대역폭은 240nm이다.

본 발명의 장치에 있어서의 검사 대상의 막으로서는, 파장 400~750nm의 범위 내에 투과 대역이 존재하는 막이면 특별히 한정은 없다. 파장 400~750nm의 범위 전체가 투과 대역인 막이어도 되고, 파장 400~750nm의 범위 내에 투과 대역과 차광 대역이 각각 존재하는 막이어도 된다. 파장 400~750nm의 범위 전체가 투과 대역인 막으로서는, 투명막, 가시광 투과하여 적외 영역의 파장의 광을 차광하는 막(적외선 차단 필터 등), 반투과막(전역에 걸쳐 50~60% 정도의 투과 특성을 갖는 막) 등을 들 수 있다. 파장 400~750nm의 범위 내에 투과 대역과 차광 대역이 각각 존재하는 막으로서는, 착색제를 포함하는 막 등을 들 수 있다. 착색제의 종류로서는, 특별히 한정은 없다. 적색 착색제, 녹색 착색제, 청색 착색제, 황색 착색제, 자색 착색제, 오렌지색 착색제 등의 유채색 착색제를 들 수 있다. 유채색 착색제는, 안료여도 되고, 염료여도 된다. 안료와 염료를 병용해도 된다. 착색제를 포함하는 막의 구체예로서는, 예를 들면, 적색막, 청색막, 녹색막, 황색막, 사이안색막, 마젠타색막 등을 들 수 있다. 파장 400~750nm의 범위 내에 투과 대역과 차광 대역이 각각 존재하는 막의 경우, 종래는 막두께 불균일의 검사가 곤란했지만, 본 발명의 장치에 의하면, 이와 같은 막이어도 막두께 불균일을 양호한 정밀도로 검사할 수 있으므로, 이와 같은 막의 검사를 행하는 경우에 있어서 특히 효과적이다.

검사 대상의 막에 있어서의 상기 투과 대역의 투과율은 50% 이상인 것이 바람직하고, 60% 이상인 것이 보다 바람직하며, 70% 이상인 것이 더 바람직하다. 검사 대상의 막에 있어서의 상기 투과 대역의 대역폭은, 특별히 한정은 없지만, 10nm 이상인 것이 바람직하고, 50nm 이상인 것이 보다 바람직하다.

또, 상기 파장 400~750nm의 범위 내에 투과 대역과 차광 대역이 각각 존재하는 막에 있어서의 차광 대역의 투과율은 50% 미만인 것이 바람직하고, 30% 이하인 것이 보다 바람직하며, 20% 이하인 것이 더 바람직하다. 차광 대역의 대역폭은, 특별히 한정은 없지만, 50nm 이상인 것이 바람직하고, 100nm 이상인 것이 보다 바람직하다.

검사 대상의 막의 막두께는, 0.01~20μm인 것이 바람직하고, 0.05~10μm인 것이 보다 바람직하며, 0.10~5μm인 것이 더 바람직하다.

검사 대상의 막의 일례로서, 파장 400~480nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 550~750nm의 광의 투과율이 20% 이하인 분광 특성을 갖는 막을 들 수 있다. 이와 같은 분광 특성을 갖는 막으로서는, 청색막, 사이안색막 등을 들 수 있다.

검사 대상의 막의 다른 일례로서, 파장 520~560nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 400~450nm 및 파장 650~670nm의 광의 투과율이 20% 이하인 분광 특성을 갖는 막을 들 수 있다. 이와 같은 분광 특성을 갖는 막으로서는, 녹색막 등을 들 수 있다.

또, 검사 대상의 막의 다른 일례로서, 파장 600~700nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 400~550nm의 광의 투과율이 20% 이하인 분광 특성을 갖는 막을 들 수 있다. 이와 같은 분광 특성을 갖는 막으로서는, 적색막 등을 들 수 있다.

또, 검사 대상의 막은, 감광성막이어도 된다.

본 발명의 장치에 있어서, 광조사 시스템이 구비하는 상기 밴드 패스 필터는, 검사 대상의 막의 분광 특성에 따라 적절히 선택하여 이용된다. 밴드 패스 필터의 투과 대역 tb1은 파장 400~750nm의 범위에 1개만 갖고 있어도 되고, 2개 이상 갖고 있어도 된다. 투과 대역 tb1의 수는 1개 또는 2개인 것이 바람직하고, 1개인 것이 보다 바람직하다. 또, 밴드 패스 필터의 차광 대역 sb1은 파장 400~750nm의 범위에 1개만 갖고 있어도 되고, 2개 이상 갖고 있어도 된다. 차광 대역 sb1의 수는 1개 또는 2개인 것이 바람직하다.

밴드 패스 필터의 투과 대역 tb1의 대역폭은 30nm 이상인 것이 바람직하고, 50nm 이상인 것이 보다 바람직하며, 70nm 이상인 것이 더 바람직하다. 또, 밴드 패스 필터의 투과 대역 tb1에는, 검사 대상의 막의 분광 투과율의 피크 파장이 포함되는 것이 바람직하다. 이 양태에 의하면, 검사 대상의 막에 막두께에 불균일이 있는 경우에 있어서, 촬상 장치에서 노이즈의 영향이 적고, 반사광의 농담차가 보다 선명한 화상을 얻을 수 있어, 두께 불균일을 보다 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.

또, 밴드 패스 필터의 투과 대역 tb1의 투과율은 50% 이상이며, 60% 이상인 것이 바람직하고, 70% 이상인 것이 보다 바람직하며, 75% 이상인 것이 더 바람직하고, 80% 이상인 것이 특히 바람직하다.

밴드 패스 필터의 차광 대역 sb1의 대역폭은 50nm 이상인 것이 바람직하고, 70nm 이상인 것이 보다 바람직하며, 100nm 이상인 것이 더 바람직하다. 이 양태에 의하면, 검사 대상의 막에 막두께에 불균일이 있는 경우에 있어서, 촬상 장치에서 노이즈의 영향이 적고, 반사광의 농담차가 보다 선명한 화상을 얻을 수 있어, 두께 불균일을 보다 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.

또, 밴드 패스 필터의 차광 대역 sb1의 투과율은 50% 미만이며, 30% 이하인 것이 바람직하고, 10% 이하인 것이 보다 바람직하며, 5% 이하인 것이 더 바람직하고, 1% 이하인 것이 특히 바람직하다.

검사 대상의 막과 밴드 패스 필터의 바람직한 조합으로서는, 예를 들면 이하의 (1)~(3)의 조합을 들 수 있다.

(1) 검사 대상의 막은, 파장 400~480nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 550~750nm의 광의 투과율이 20% 이하인 분광 특성을 갖는 막이며,

밴드 패스 필터는, 투과 대역 tb1의 적어도 일부가 파장 400~480nm의 범위 내에 존재하고, 차광 대역 sb1의 적어도 일부가 파장 600~750nm의 범위 내에 존재하는 분광 특성을 갖는 밴드 패스 필터인 조합.

이 밴드 패스 필터의 투과 대역 tb1 및 차광 대역 sb1은 각각 파장 400~750nm의 범위에 1개만 갖고 있는 것이 바람직하다.

(2) 검사 대상의 막은, 파장 520~560nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 400~450nm 및 파장 650~670nm의 광의 투과율이 20% 이하인 분광 특성을 갖는 막이며,

밴드 패스 필터는, 투과 대역 tb1의 적어도 일부가 파장 520~560nm의 범위 내에 존재하고, 차광 대역 sb1의 적어도 일부가 파장 400~450nm의 범위 내에 존재하는 밴드 패스 필터인 조합.

이 밴드 패스 필터의 투과 대역 tb1은 파장 400~750nm의 범위에 1개만 갖고 있는 것이 바람직하다. 또, 밴드 패스 필터의 차광 대역 sb1은 파장 400~750nm의 범위에 2개 갖고 있는 것이 바람직하다. 단파장 측의 차광 대역 sb1a의 적어도 일부는 파장 400~450nm의 범위 내에 존재하고, 장파장 측의 차광 대역 sb1b의 적어도 일부는 파장 650~670nm의 범위 내에 존재하는 것이 바람직하다.

(3) 검사 대상의 막은, 파장 600~700nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 400~550nm의 광의 투과율이 20% 이하인 분광 특성을 갖는 막이며,

밴드 패스 필터는, 투과 대역 tb1의 적어도 일부가 파장 600~700nm의 범위 내에 존재하고, 차광 대역 sb1의 적어도 일부가 파장 400~550nm의 범위 내에 존재하는 밴드 패스 필터인 조합.

이 밴드 패스 필터의 투과 대역 tb1 및 차광 대역 sb1은 각각 파장 400~750nm의 범위에 1개만 갖고 있는 것이 바람직하다.

상기 (1)에 있어서의 밴드 패스 필터는, 파장 400~480nm의 어느 하나의 파장의 광의 투과율이 60% 이상인 것이 바람직하고, 70% 이상인 것이 보다 바람직하며, 75% 이상인 것이 더 바람직하고, 80% 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 파장 600~750nm의 어느 하나의 파장의 광의 투과율이 30% 이하인 것이 바람직하고, 10% 이하인 것이 보다 바람직하며, 5% 이하인 것이 더 바람직하고, 1% 이하인 것이 특히 바람직하다.

상기 (2)에 있어서의 밴드 패스 필터는, 파장 520~560nm의 어느 하나의 파장의 광의 투과율이 60% 이상인 것이 바람직하고, 70% 이상인 것이 보다 바람직하며, 75% 이상인 것이 더 바람직하고, 80% 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 파장 400~450nm의 어느 하나의 파장의 광의 투과율이 30% 이하인 것이 바람직하고, 10% 이하인 것이 보다 바람직하며, 5% 이하인 것이 더 바람직하고, 1% 이하인 것이 특히 바람직하다. 또, 파장 650~670nm의 어느 하나의 파장의 광의 투과율이 30% 이하인 것이 바람직하고, 10% 이하인 것이 보다 바람직하며, 5% 이하인 것이 더 바람직하고, 1% 이하인 것이 특히 바람직하다.

상기 (3)에 있어서의 밴드 패스 필터는, 파장 600~700nm의 어느 하나의 파장의 광의 투과율이 60% 이상인 것이 바람직하고, 70% 이상인 것이 보다 바람직하며, 75% 이상인 것이 더 바람직하고, 80% 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 파장 400~550nm의 어느 하나의 파장의 광의 투과율이 30% 이하인 것이 바람직하고, 10% 이하인 것이 보다 바람직하며, 5% 이하인 것이 더 바람직하고, 1% 이하인 것이 특히 바람직하다.

밴드 패스 필터는, 착색제를 포함하는 조성물을 이용하여 형성한 필터, 유전체 다층막 등을 들 수 있고, 선택하는 투과 파장의 형성의 자유도, 투과 파장의 샤프니스성 등의 관점에서 유전체 다층막인 것이 바람직하다. 유전체 다층막은, 굴절률이 상이한 유전체층(고굴절률 재료층과 저굴절률 재료층)을, 교대로 2층 이상 적층하여 이루어지는 막이다. 고굴절률 재료층을 구성하는 재료로서는, 굴절률이 1.7 이상인 재료(바람직하게는 굴절률이 1.7~2.5인 재료)를 이용할 수 있다. 예를 들면, 산화 타이타늄, 산화 지르코늄, 오산화 탄탈럼, 오산화 나이오븀, 산화 란타넘, 산화 이트륨, 산화 아연, 황화 아연 또는 산화 인듐을 주성분으로 하여 산화 타이타늄, 산화 주석 및/또는 산화 세륨 등을 소량 함유시킨 재료 등을 들 수 있다. 저굴절률 재료층을 구성하는 재료로서는, 굴절률이 1.6 이하인 재료(바람직하게는 굴절률이 1.2~1.6인 재료)를 이용할 수 있다. 예를 들면, 실리카, 알루미나, 불화 란타넘, 불화 마그네슘 및 육불화 알루미늄나트륨을 들 수 있다. 유전체 다층막의 형성 방법으로서는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, CVD(chemical vapor deposition)법, 스퍼터링법, 진공 증착법 등에 의하여, 고굴절률 재료층과 저굴절률 재료층을 교대로 적층하여 형성하는 방법을 들 수 있다.

본 발명의 장치에 이용되는 광조사 시스템은 자외선 차단 필터를 더 갖고 있는 것이 바람직하다. 이 양태에 의하면, 검사 시에 막에 자외선이 조사되는 것을 방지할 수 있으므로, 검사 대상의 막이 감광성막이어도, 검사 시에 막이 감광하는 것을 방지할 수 있다.

자외선 차단 필터는, 파장 300~400nm의 광의 투과율이 10% 이하인 것이 바람직하고, 5% 이하인 것이 보다 바람직하며, 1.0% 이하인 것이 더 바람직하다. 또, 파장 450~750nm의 광의 투과율은 50% 이상인 것이 바람직하고, 70% 이상인 것이 보다 바람직하며, 80% 이상인 것이 더 바람직하다. 또, 파장 430nm의 광의 투과율은 50% 이상인 것이 바람직하고, 70% 이상인 것이 보다 바람직하며, 80% 이상인 것이 더 바람직하다.

자외선 차단 필터는, 자외선 흡수제를 포함하는 조성물을 이용하여 형성한 필터, 유전체 다층막 등을 들 수 있다.

본 발명의 장치에 있어서의 광조사 시스템으로서는, 백색 광원과, 조사 헤드와, 백색 광원으로부터의 광을 조사 헤드로 전송하는 광전송로와, 광전송로 상에 마련된 상기 밴드 패스 필터를 갖는 것을 들 수 있다.

백색 광원으로서는, 백색 LED(발광 다이오드), 할로젠 램프, 제논 램프, 수은 램프, 형광등, 레이저 여기(勵起) 백색 광원 등을 들 수 있다.

광전송로로서는, 백색 광원으로부터의 광을 광조사기로 전송하는 기능을 구비한 것이면 특별히 한정은 없고, 광파이버 등을 들 수 있다.

조사 헤드로서는, 광을 조사하는 기구를 구비한 부재이면 특별히 한정은 없다. 또, 조사 헤드에는 광학 렌즈가 배치되어 있어도 된다. 광학 렌즈로서는, 로드 렌즈, 평볼록 렌즈, 평오목 렌즈, 양볼록 렌즈, 양오목 렌즈, 반구 렌즈, 비구면 렌즈, 볼 렌즈, 실린드리컬 렌즈, 플라이 아이 렌즈 등을 들 수 있다. 또, 광학 렌즈의 재질로서는, 유리, 석영, 투명 수지 등을 들 수 있고, 내광성의 관점에서 석영인 것이 바람직하다. 또, 광학 렌즈에는, 광량 균일화 처리(불투명 유리화 등)가 실시되어 있는 것이 바람직하다. 이 양태에 의하면, 조사 불균일을 억제할 수 있어, 막두께 불균일을 보다 양호한 정밀도로 검사할 수 있다.

광조사 시스템의 상기 광전송로 상에는, 자외선 차단 필터가 더 마련되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 자외선 차단 필터는 밴드 패스 필터보다 광원에 가까운 측에 마련되어 있어도 되지만, 밴드 패스 필터와 광원의 유닛화에 의한 장치의 소형화를 도모할 수 있다는 이유에서, 밴드 패스 필터보다 광원으로부터 먼 측(즉, 조사 헤드에 가까운 측)에 마련되어 있는 것이 바람직하다.

광조사 시스템은, 밴드 패스 필터 전환기를 더 갖는 것도 바람직하다. 이 양태에 의하면, 검사 대상의 막의 분광 특성에 따라 밴드 패스 필터를 용이하게 변경할 수 있다. 밴드 패스 필터 전환기로서는, 리볼버 방식의 전환기, 슬라이드 기구 등을 들 수 있다.

또, 밴드 패스 필터 전환기는, 검사 대상의 막의 분광 특성에 따라, 원하는 분광 특성을 충족시키는 밴드 패스 필터를 광전송로 상에 배치하도록 제어되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 밴드 패스 필터 전환기는, 제어 장치를 가지며, 이 제어 장치는, 데이터베이스에 기록된 밴드 패스 필터의 분광 특성과, 검사 대상의 막의 분광 특성을 비교하여, 투과율이 50% 이상이고 대역폭이 30nm 이상이며, 또한, 검사 대상의 막의 투과 대역의 파장을 포함하는 투과 대역 tb1과, 투과율이 50% 미만이고 대역폭이 80nm 이상인 차광 대역 sb1을 각각 파장 400~750nm의 범위 내에 갖는 밴드 패스 필터를 광전송로 상에 배치하도록 밴드 패스 필터 전환기에 있어서의 밴드 패스 필터의 전환을 제어하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 장치에 있어서, 광조사 시스템은, 막에 대하여 경사 방향으로부터 광을 조사하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 조사광의 조사 각도는, 막두께, 막의 분광 특성 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 조사 각도는 20~60도인 것이 바람직하고, 30~50도인 것이 보다 바람직하며, 35~45도인 것이 더 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서 조사광의 조사 각도란, 막면의 법선과 조사광이 이루는 각도(도 1에 있어서의 θ1)이다.

본 발명의 장치에 이용되는 촬상 장치로서는, 전하 결합 소자(CCD), 상보형 금속 산화막 반도체(CMOS) 등의 가시광 영역에서 충분한 감도를 갖는 촬상 소자를 수광 소자로서 구비하는 장치가 이용된다. 촬상 장치는, 막의 공기와의 계면 및 지지체와의 계면으로부터의 반사광의 편광 성분을 수광하는 촬상 장치인 것이 바람직하다. 촬상 장치의 구체예로서는, 라인 스캔 카메라, 에어리어 센서 등을 들 수 있다.

막의 반사광의 반사 각도는, 막두께, 막의 분광 특성, 조사광의 입사 각도 등에 따라 상이하지만 20~60도인 것이 바람직하고, 30~50도인 것이 보다 바람직하며, 35~45도인 것이 더 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서 반사광의 반사 각도란, 막면의 법선과 반사광이 이루는 각도(도 1에 있어서의 θ2)이다.

본 발명의 장치에 있어서, 촬상 장치는 1대만이어도 되고, 2대 이상 갖고 있어도 된다. 2대 이상의 촬상 장치를 갖는 경우에 있어서는, 예를 들면, 일방의 촬상 장치로 검사 대상의 막의 소정 부위를 확대하여 검사하고, 타방의 촬상 장치로 검사 대상의 막의 전체를 검사할 수 있다. 즉, 막의 특정 부위를 확대한 화상의 데이터와, 막의 전체의 화상의 데이터를 취득할 수 있다. 또, 막 전체의 검사와, 막의 소정 부위의 검사의 전환을 용이하게 행할 수도 있다. 또, 본 발명의 장치는, 광조사 시스템이 소정 밴드 패스 필터를 갖고 있으므로, 2대 이상의 촬상 장치를 갖고 있는 경우이더라도, 촬상 장치마다 밴드 패스 필터를 준비할 필요가 없고, 설비의 컴팩트화와 비용 억제를 달성할 수 있다.

본 발명의 장치가 촬상 장치를 2대 이상 갖고 있는 경우에는, 촬상 장치의 전환기를 갖고 있는 것이 바람직하다. 촬상 장치의 전환기로서는, 촬상 장치의 세트 위치를 별치(別置)로 하고, 측정 대상물을 세트한 스테이지의 위치에 따라 촬상을 전환하도록 구성된 장치 등을 들 수 있다. 촬상의 전환은 소프트웨어에 의하여 제어할 수 있다.

본 발명의 장치에 있어서, 지지체를 지지하는 스테이지로서는, 지지체의 반송 기구를 구비한 스테이지(리니어 스테이지)인 것이 바람직하다. 또, 스테이지가 상기 반송 기구를 구비하고 있는 경우, 광조사 시스템은, 스테이지를 향하여 광이 조사되도록 구성되고, 상기 반송 기구는 지지체가 광조사 시스템으로부터 조사되는 광의 조사 에어리어를 통과하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이 양태에 의하면, 조사 에어리어를 지지체가 통과할 때에, 순차 변화하는 반사광 강도를 촬상 장치로 수광시킬 수 있어, 연속적으로 막을 검사할 수 있다. 또, 조사 에어리어의 통과 속도(스캔 레이트)를 조정함으로써 검출 감도를 조정할 수 있다. 예를 들면, 스캔 레이트가 저속도이면 단위 시간당 스캔 면적이 적어지기 때문에, 단위 면적당 휘도가 높아져, 검출 감도를 향상시킬 수 있다.

구동 기구를 구비한 스테이지로서는, 모터 구동 리니어 스테이지, 벨트 컨베이어, 경사 컨베이어, 에어 스테이지 등을 들 수 있다.

상기 스테이지는, 지지체의 고정 기구를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이 양태에 의하면, 지지체의 이동 시 등에 있어서의 진동의 발생을 억제할 수 있어, 막두께 불균일을 보다 양호한 정밀도로 검사할 수 있다. 고정 기구로서는, 진공 척, 지그, 정전 흡착 등을 들 수 있고, 진공 척인 것이 바람직하다.

본 발명의 장치는, 광조사 시스템으로부터의 조사광 이외의 광이 미광으로서 촬상 장치에 반사되지 않도록, 외광을 차단하는 구조로 되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 차광 박스 내에, 지지체를 지지하는 스테이지와, 광조사 시스템의 조사 헤드와, 촬상 장치의 수광부가 적어도 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 장치의 구체예에 대하여 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1에 나타내는 장치는, 차광 박스(400) 내에, 막(11)이 형성된 지지체(10)를 지지하는 스테이지(100)와, 막에 광을 조사하는 광조사 시스템(200)과, 촬상 장치(300)가 각각 배치되어 있다. 도 1에서는, 스테이지(100) 상에 지지체(10)가 지지된 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 1의 부호 1100은 막면의 법선이고, 부호 1200은 조사광이며, 부호 1300은 반사광이고, θ1은 조사광(1200)의 조사 각도이며, θ2는 반사광(1300)의 반사 각도이다.

도시하지 않지만, 도 1에 있어서, 스테이지(100)의 지지체(10)의 지지면에는 진공 척이 형성되어 있고, 진공 척에 의하여 지지체(10)가 스테이지(100) 상에 흡착되어 지지된다.

또, 도시하지 않지만, 스테이지(100)는 지지체(10)의 반송 기구를 구비하고 있고, 반송 기구에 의하여 지지체(10)가 반송되며, 스테이지(100) 상의 광조사 시스템(200)으로부터 조사되는 광의 조사 에어리어를 통과하도록 구성되어 있다. 화살표(1000)는 지지체(10)의 반송 방향이다.

도 1에 나타내는 장치의 광조사 시스템(200)은, 백색 광원(201)과, 조사 헤드(202)와, 백색 광원(201)으로부터의 광을 조사 헤드(202)로 전송하는 광전송로(210)를 구비하고 있다. 그리고, 광전송로(210) 상에는, 밴드 패스 필터(221)와, 자외선 차단 필터(222)가 각각 배치되어 있다. 밴드 패스 필터(221)는, 파장 400~750nm의 범위에 상술한 소정 투과 대역 tb1과 차광 대역 sb1이 각각 존재하는 분광 특성을 갖는 필터이다. 또, 도시하지 않지만, 이 광조사 시스템(200)은 밴드 패스 필터 전환기를 구비하고 있다. 밴드 패스 필터 전환기는, 검사 대상의 막의 분광 특성에 따라, 원하는 분광 특성을 충족시키는 밴드 패스 필터를 광전송로(210) 상에 배치하도록 제어되어 있다.

또한, 도 1에서는, 광조사 시스템(200)은, 밴드 패스 필터(221)가 자외선 차단 필터(222)보다 광원에 가까운 위치에 배치되어 있지만, 자외선 차단 필터(222)와 밴드 패스 필터(221)의 순서를 바꾸어 배치해도 된다. 또, 자외선 차단 필터(222)를 생략해도 된다.

도 1에 나타내는 장치에서는, 광조사 시스템(200)의 조사 헤드(202)로부터, 막(11)에 대하여 경사 방향으로부터 광이 조사된다. 조사광(1200)의 조사 각도 θ1은, 조사 헤드(202)의 기울기를 바꿈으로써 조정할 수 있다.

도 1에 나타내는 장치에서는, 촬상 장치(300)는 1대이지만, 2대 이상 구비하고 있어도 된다.

<막두께 불균일 검사 방법>

다음으로, 본 발명의 막두께 불균일 검사 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 막두께 불균일 검사 방법은, 지지체의 표면에 형성된, 파장 400~750nm의 범위 내에 투과 대역을 갖는 막의, 막두께 불균일 검사 방법으로서,

투과율이 50% 이상이고 대역폭이 30nm 이상인 투과 대역 tb1과, 투과율이 50% 미만이며 대역폭이 80nm 이상인 차광 대역 sb1을 갖고, 상기 투과 대역 tb1은 상기 막의 투과 대역의 파장을 포함하며, 상기 투과 대역 tb1 및 상기 차광 대역 sb1을 각각 파장 400~750nm의 범위 내에 갖는 밴드 패스 필터를 통과한 광을 상기 막에 조사하고,

막의 공기와의 계면 및 지지체와의 계면으로부터의 반사광의 편광 성분을 촬상 장치로 수광하여 촬상하고, 막의 막두께 불균일을 검사한다.

본 발명의 막두께 불균일 검사 방법의 검사 대상의 막, 및, 막두께 불균일 검사 방법에 이용하는 밴드 패스 필터에 대해서는, 상술한 장치로 설명한 것을 들 수 있다. 밴드 패스 필터는, 검사 대상의 막의 분광 특성에 따라 적절히 선택하여 이용한다. 검사 대상의 막과 밴드 패스 필터의 바람직한 조합으로서는, 상술한 (1)~(3)의 조합을 들 수 있다.

막이 형성되어 있는 지지체의 종류로서는, 특별히 한정은 없고, 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 유리 기판, 석영 기판, 실리콘 기판 등의 각종 기판을 들 수 있다. 또, 이들 기판의 표면에는, 전하 결합 소자(CCD), 상보형 금속 산화막 반도체(CMOS), 유기막, 무기막 등이 형성되어 있어도 된다.

본 발명의 막두께 불균일 검사 방법에서는, 상기 막에 대한 광조사 측에 자외선 차단 필터를 더 배치하고, 밴드 패스 필터와 자외선 차단 필터를 각각 통과한 광을 상기 막에 조사하는 것이 바람직하다. 이 양태에 의하면, 검사 시에 막에 자외선이 조사되는 것을 방지할 수 있으므로, 검사 대상의 막이 감광성막이어도, 검사 시에 막이 감광하는 것을 방지할 수 있다. 자외선 차단 필터로서는, 상술한 장치에서 설명한 것을 들 수 있다.

막에 대한 광(조사광)의 조사 각도는, 막두께, 막의 분광 특성 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 조사 각도는 20~60도인 것이 바람직하고, 30~50도인 것이 보다 바람직하며, 35~45도인 것이 더 바람직하다.

조사광의 스캔 레이트는, 0.2~30.0mm/초인 것이 바람직하고, 0.5~20.0mm/초인 것이 보다 바람직하며, 1.0~10.0mm/초인 것이 더 바람직하다.

본 발명의 막두께 불균일 검사 방법에서는, 촬상 장치로 촬상하여 얻어진 촬영 화상을 화상 처리하여 이용하는 것이 바람직하다. 화상 처리로서는, 주지의 화상 처리를 들 수 있다. 예를 들면, 촬영하여 얻어진 촬영 화상 데이터에 대하여, 셰이딩 보정 처리, 노이즈 제거를 위한 평활화 처리를 실시하고, 처리용의 화상 데이터를 얻은 후, 얻어진 처리용의 화상 데이터에 대하여, 화소마다 그 광 강도값을 소정 임곗값으로 2치화하여, 2치화 화상 데이터를 얻는 처리를 들 수 있다.

본 발명의 막두께 불균일 검사 방법에서는, 촬상 장치에서의 반사광의 수광은, 외광을 차광한 상태에서 행하는 것이 바람직하다. 이 양태에 의하면, 조사광 이외의 광이 미광으로서 촬상 장치에서의 촬영 화상에 비치는 것을 억제할 수 있어, 막두께 불균일을 보다 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 주지를 벗어나지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<시험예 1>

직경 200mm의 실리콘 기판에 단차 0.8μm를 형성했다. 단차를 형성한 실리콘 기판 상에 녹색 착색 조성물 또는 적색 착색 조성물을 각각 스핀 코트하고, 100℃에서 120초의 프리 베이크를 행하여 두께 0.5μm의 각 색의 막(녹색막, 적색막)을 형성했다. 형성한 녹색막 및 적색막의 분광 특성을 도 2, 3에 나타낸다. 형성한 녹색막의 파장 520~560nm의 광의 투과율은 50% 이상이며, 파장 400~450nm 및 파장 650~670nm의 광의 투과율이 20% 이하였다. 또, 형성한 적색막의 파장 600~700nm의 광의 투과율은 50% 이상이며, 파장 400~550nm의 광의 투과율이 20% 이하였다.

다음으로, 각 막을 형성한 실리콘 웨이퍼를 외광이 차광된 차광 박스 내에 배치된 리니어 스테이지 상에 배치하고, 각 막에 대하여, 이하의 광조사 시스템 1-1~1-4로부터 막에 광을 조사(조사 각도: 40±5도, 스캔 레이트: 1mm/초)하며, 막의 공기와의 계면 및 지지체와의 계면으로부터의 반사광의 편광 성분을 4098화소의 흑백 라인 스캔 카메라(배율 20배)를 이용하여 촬상했다. 얻어진 화상을 이용하여 두께 불균일을 검사했다.

또한, 스캔 레이트는 실리콘 기판의 반송 속도이다. 이하의 기준으로 A 또는 B이면 실용상 사용할 수 있는 레벨이다.

A: 두께 불균일을 매우 선명하게 관찰할 수 있다

B: 두께 불균일을 충분히 관찰할 수 있다

C: 두께 불균일을 관찰할 수 있지만 미량이다

D: 두께 불균일을 거의 관찰할 수 없다

(광조사 시스템 1-1)

광원인 백색 LED(발광 다이오드)와, 조사 헤드인 로드 렌즈(재질: 석영)가 광파이버로 접속되고, 광원과 조사 헤드를 접속하는 광파이버 간에 밴드 패스 필터 1-1과 자외선 차단 필터 1-1이 각각 배치된 광조사 시스템. 밴드 패스 필터 1-1은, 파장 520~560nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 400~510nm 및 파장 570~750nm의 광의 투과율이 50% 미만이었다. 밴드 패스 필터 1-1의 분광 특성을 도 2, 3에 나타낸다. 자외선 차단 필터 1-1의 분광 특성은, 파장 300~400nm의 광의 투과율이 0.1% 이하이고, 파장 430~750nm의 광의 투과율이 90% 이상이었다.

(광조사 시스템 1-2)

광조사 시스템 1-1에 있어서 밴드 패스 필터 1-1 대신에 밴드 패스 필터 1-2를 이용한 광조사 시스템. 밴드 패스 필터 1-2는, 파장 615~750nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 400~600nm의 광의 투과율이 50% 미만이었다. 밴드 패스 필터 1-2의 분광 특성을 도 2, 3에 나타낸다.

(광조사 시스템 1-3)

광조사 시스템 1-1에 있어서 밴드 패스 필터 1-1 대신에 밴드 패스 필터 1-3을 이용한 광조사 시스템. 밴드 패스 필터 1-3은, 파장 520~750nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 400~500nm의 광의 투과율이 50% 미만이었다. 밴드 패스 필터 1-3의 분광 특성을 도 2, 3에 나타낸다.

(광조사 시스템 1-4)

광원인 백색 LED(발광 다이오드)와, 광조사기인 로드 렌즈(재질: 석영)가 광파이버로 접속되고, 광원과 광조사기를 접속하는 광파이버 간에 자외선 차단 필터 1-1만이 배치된 광조사 시스템.

각 막의 검사 결과를 하기 표에 기재한다.

[표 1]

상기 표에 나타내는 바와 같이, 녹색막(파장 520~560nm의 광의 투과율이 50% 이상이며, 파장 400~450nm 및 파장 650~670nm의 광의 투과율이 20% 이하인 분광 특성의 막)에 대해서는, 투과 대역(투과율 50% 이상의 파장 대역)의 적어도 일부가 파장 520~560nm의 범위 내에 존재하고, 차광 대역(투과율 50% 미만의 파장 대역)의 적어도 일부가 파장 400~450nm의 범위 내에 존재하는 밴드 패스 필터 1-1 또는 밴드 패스 필터 1-3을 이용함으로써 두께 불균일을 양호한 정밀도로 검출할 수 있었다.

또, 적색막(파장 600~700nm의 광의 투과율이 50% 이상이며, 파장 400~550nm의 광의 투과율이 20% 이하인 분광 특성의 막)에 대해서는, 투과 대역의 적어도 일부가 파장 600~700nm의 범위 내에 존재하고, 차광 대역의 적어도 일부가 파장 400~550nm의 범위 내에 존재하는 밴드 패스 필터 1-2 또는 밴드 패스 필터 1-3을 이용함으로써 두께 불균일을 양호한 정밀도로 검출할 수 있었다.

또한, 도 2, 3에 나타내는 적색막의 분광 특성, 녹색막의 분광 특성, 및 각 광조사 시스템에 사용한 밴드 패스 필터의 분광 특성은, 오쓰카 덴시제 분광 측정기 MCPD9800으로 측정한 값이다.

<시험예 2>

직경 200mm의 실리콘 기판에 단차 0.8μm를 형성했다. 단차를 형성한 실리콘 기판 상에 청색 착색 조성물을 도포하고, 100℃에서 120초의 프리 베이크를 행하여, 두께 0.6μm의 청색막을 형성했다. 형성한 청색막의 분광 특성을 도 4에 나타낸다. 형성한 청색막의 파장 400~480nm의 광의 투과율은 50% 이상이며, 파장 550~750nm의 광의 투과율은 20% 이하였다.

다음으로, 청색막을 형성한 실리콘 웨이퍼를 외광이 차광된 차광 박스 내에 배치된 리니어 스테이지 상에 배치하고, 청색막에 대하여, 이하의 광조사 시스템 2-1~2-5로부터 막에 광을 조사(조사 각도: 40±5도, 스캔 레이트: 2mm/초)하며, 막의 공기와의 계면 및 지지체와의 계면으로부터의 반사광의 편광 성분을 4098화소의 흑백 라인 스캔 카메라(배율 20배)를 이용하여 실리콘 기판 상의 막의 전체상을 촬상하고, 얻어진 화상을 이용하여 두께 불균일을 검사했다. 또한, 스캔 레이트는 실리콘 기판의 반송 속도이다. 이하의 기준으로 A 또는 B이면 실용상 사용할 수 있는 레벨이다.

A: 두께 불균일을 매우 선명하게 관찰할 수 있다

B: 두께 불균일을 충분히 관찰할 수 있다

C: 두께 불균일을 관찰할 수 있지만 미량이다

D: 두께 불균일을 거의 관찰할 수 없다

(광조사 시스템 2-1)

광원인 백색 LED(발광 다이오드)와, 조사 헤드인 로드 렌즈(재질: 석영)가 광파이버로 접속되고, 광원과 조사 헤드를 접속하는 광파이버 간에 밴드 패스 필터 2-1과 자외선 차단 필터 1-1이 각각 배치된 광조사 시스템. 밴드 패스 필터 2-1은, 파장 520~750nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 400~510nm의 광의 투과율이 50% 미만이었다. 밴드 패스 필터 2-1의 분광 특성을 도 4에 나타낸다. 자외선 차단 필터 1-1은, 상술한 광조사 시스템 1-1에서 사용한 자외선 차단 필터 1-1과 동일한 것이다.

(광조사 시스템 2-2)

광조사 시스템 2-1에 있어서, 밴드 패스 필터 2-1 대신에 밴드 패스 필터 2-2를 이용한 광조사 시스템. 밴드 패스 필터 2-2는, 파장 400~495nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 510~750nm의 광의 투과율이 50% 미만이었다. 밴드 패스 필터 2-2의 분광 특성을 도 4에 나타낸다.

(광조사 시스템 2-3)

광조사 시스템 2-1에 있어서, 밴드 패스 필터 2-1 대신에 밴드 패스 필터 2-3을 이용한 광조사 시스템. 밴드 패스 필터 2-3은, 파장 400~470nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 480~750nm의 광의 투과율이 50% 미만이었다. 밴드 패스 필터 2-3의 분광 특성을 도 4에 나타낸다.

(광조사 시스템 2-4)

광조사 시스템 2-1에 있어서, 밴드 패스 필터 2-1 대신에 밴드 패스 필터 2-4를 이용한 광조사 시스템. 밴드 패스 필터 2-4는, 파장 410~550nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 560~750nm의 광의 투과율이 50% 미만이었다. 밴드 패스 필터 2-4의 분광 특성을 도 4에 나타낸다.

(광조사 시스템 2-5)

광조사 시스템 2-1에 있어서, 밴드 패스 필터 2-1 대신에 밴드 패스 필터 2-5를 이용한 광조사 시스템. 밴드 패스 필터 2-4는, 파장 400~550nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 560~750nm의 광의 투과율이 50% 미만이었다. 밴드 패스 필터 2-5의 분광 특성을 도 4에 나타낸다.

또한, 도 4에 나타내는 청색막의 분광 특성, 녹색막의 분광 특성, 및 각 광조사 시스템에 사용한 밴드 패스 필터의 분광 특성은, 오쓰카 덴시제 분광 측정기 MCPD9800으로 측정한 값이다.

검사 결과를 하기 표에 기재한다.

[표 2]

청색막(파장 400~480nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 550~750nm의 광의 투과율이 20% 이하인 분광 특성의 막)에 대하여, 투과 대역(투과율 50% 이상의 파장 대역)의 적어도 일부가 파장 400~480nm의 범위 내에 존재하며, 차광 대역(투과율 50% 미만의 파장 대역)의 적어도 일부가 파장 600~750nm의 범위 내에 존재하는 밴드 패스 필터 2-2~밴드 패스 필터 2-5를 이용함으로써, 두께 불균일을 양호한 정밀도로 검출할 수 있었다. 특히, 밴드 패스 필터 2-2~밴드 패스 필터 2-4를 이용한 경우는, 두께 불균일의 검출 정밀도가 양호했다.

이에 대하여, 파장 520~750nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 400~500nm의 광의 투과율이 50% 미만인 밴드 패스 필터 2-1을 이용한 경우는 두께 불균일의 검출이 곤란했다.

10: 지지체
11: 막
100: 스테이지
200: 광조사 시스템
201: 백색 광원
202: 조사 헤드
210: 광전송로
221: 밴드 패스 필터
222: 자외선 차단 필터
300: 촬상 장치
400: 차광 박스
1000: 반송 방향
1100: 법선
1200: 조사광
1300: 반사광

Claims (15)

1. 지지체의 표면에 형성된, 파장 400~750nm의 범위 내에 투과 대역이 존재하는 막을 검사하는 장치로서,
   상기 지지체를 지지하는 스테이지와,
   상기 막에 광을 조사하는 광조사 시스템과,
   상기 막으로부터의 반사광을 수광하는 촬상 장치를 갖고,
   상기 광조사 시스템은, 광원 및 밴드 패스 필터를 가지며,
   상기 밴드 패스 필터는, 투과율이 50% 이상이고 대역폭이 30nm 이상인 투과 대역 tb1과, 투과율이 50% 미만이며 대역폭이 80nm 이상인 차광 대역 sb1을 갖고, 상기 투과 대역 tb1은 상기 막의 투과 대역의 파장을 포함하며, 상기 투과 대역 tb1 및 상기 차광 대역 sb1을 각각 파장 400~750nm의 범위 내에 갖는 필터인, 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 막의 막두께 불균일을 검사하는 장치인, 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 촬상 장치는, 상기 막의 공기와의 계면 및 지지체와의 계면으로부터의 반사광의 편광 성분을 수광하는 촬상 장치인, 장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 밴드 패스 필터의 투과 대역 tb1에는, 상기 막의 분광 투과율의 피크 파장이 포함되는, 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스테이지는, 지지체의 반송 기구를 구비하고,
   상기 광조사 시스템은, 상기 스테이지를 향하여 광이 조사되도록 구성되어 있으며,
   상기 반송 기구는, 상기 지지체가 상기 광조사 시스템으로부터 조사되는 광의 조사 에어리어를 통과하도록 구성되어 있는, 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 광조사 시스템은, 백색 광원과, 조사 헤드와, 상기 백색 광원으로부터의 광을 조사 헤드로 전송하는 광전송로와, 상기 광전송로 상에 마련된 상기 밴드 패스 필터를 갖는, 장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 광전송로 상에 자외선 차단 필터를 더 갖는, 장치.
8. 지지체의 표면에 형성된, 파장 400~750nm의 범위 내에 투과 대역을 갖는 막의, 막두께 불균일 검사 방법으로서,
   투과율이 50% 이상이고 대역폭이 30nm 이상인 투과 대역 tb1과, 투과율이 50% 미만이며 대역폭이 80nm 이상인 차광 대역 sb1을 갖고, 상기 투과 대역 tb1은 상기 막의 투과 대역의 파장을 포함하며, 상기 투과 대역 tb1 및 상기 차광 대역 sb1을 각각 파장 400~750nm의 범위 내에 갖는 밴드 패스 필터를 통과한 광을 상기 막에 조사하고,
   상기 막의 공기와의 계면 및 지지체와의 계면으로부터의 반사광의 편광 성분을 촬상 장치로 수광하여 촬상하며, 상기 막의 막두께 불균일을 검사하는, 막두께 불균일 검사 방법.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 밴드 패스 필터와 자외선 차단 필터를 각각 통과한 광을 상기 막에 조사하는, 막두께 불균일 검사 방법.
10. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 밴드 패스 필터의 투과 대역 tb1에는, 상기 막의 분광 투과율의 피크 파장이 포함되는, 막두께 불균일 검사 방법.
11. 청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 막은 착색제를 포함하는 막인, 막두께 불균일 검사 방법.
12. 청구항 8 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 막은, 파장 400~480nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 550~750nm의 광의 투과율이 20% 이하이며,
    상기 밴드 패스 필터는, 상기 투과 대역 tb1의 적어도 일부가 파장 400~480nm의 범위 내에 존재하고, 상기 차광 대역 sb1의 적어도 일부가 파장 600~750nm의 범위 내에 존재하는, 막두께 불균일 검사 방법.
13. 청구항 8 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 막은, 파장 520~560nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 400~450nm 및 파장 650~670nm의 광의 투과율이 20% 이하이며,
    상기 밴드 패스 필터는, 상기 투과 대역 tb1의 적어도 일부가 파장 520~560nm의 범위 내에 존재하고, 상기 차광 대역 sb1의 적어도 일부가 파장 400~450nm의 범위 내에 존재하는, 막두께 불균일 검사 방법.
14. 청구항 8 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 막은, 파장 600~700nm의 광의 투과율이 50% 이상이고, 파장 400~550nm의 광의 투과율이 20% 이하이며,
    상기 밴드 패스 필터는, 상기 투과 대역 tb1의 적어도 일부가 파장 600~700nm의 범위 내에 존재하고, 상기 차광 대역 sb1의 적어도 일부가 파장 400~550nm의 범위 내에 존재하는, 막두께 불균일 검사 방법.
15. 청구항 8 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 막은 감광성막인, 막두께 불균일 검사 방법.

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