TWI278597B - Optical film tester - Google Patents

Description

1278597 玖、發明說明： (一） 發明所屬之技術領域 本發明有關於光學式膜計測裝置。特別有關於用來計測 具有透光性之薄膜之厚度或色度等之膜特性之光學式膜計 測裝置。 (二） 先前技術 第1圖所示之構造之膜厚檢查裝置爲一般習知者，在液 晶顯示裝置（LCD)或電獎顯示面板（PDP)等之偏平面皮顯示 器（FDP)之製造步驟中，使光照射在玻璃基板或半導體基板 等之基板，利用其反射光計測形成在基板上之薄膜之膜厚。 該膜厚檢查裝置1設有移動載物台2用來裝載計測對象 物，使計測對象物在水平面內依2次元方向移動，在移動 載物台2之上方配置顯微鏡3。顯微鏡3在收納有顯微鏡 光學系之一部份之鏡筒部4之下，設有物鏡5，在鏡筒部4 之上方設有目鏡6，在鏡筒部4之側面設有光源7。在顯微 鏡3之上方安裝有由繞射格子9和光檢測器丨〇構成之分光 器單位8和攝影機1 1。另外，該膜厚檢查裝置1具備有·· 信號處理部1 2，用來演算和輸出計測對象物之膜厚；和顯 示裝置1 3 ’用來顯示顯微鏡3之視野（觀測區域）內之圖像。 但是’在該膜厚檢查裝置1，預先將計測對象物設定在 $動載物台2上，使從光源7射出之光，後側面射入到鏡 筒部4內。射入到鏡筒部4之內部之光，被設在鏡筒部4 之內部之半透鏡（圖中未顯示）反射，通過物鏡5同軸落射 照明計測對象物。顯微鏡3以位於其光軸上之膜厚計測點 -5- 1278597 和其周圍之觀測區域作爲視野範圍，在顯示裝置1 3顯示利 用攝影機1 1所攝影到之觀測區域內之圖像。照射在計測對 象物之光中，被位於觀測區域之中心之膜厚計測點反射之 反射光，在通過被設在顯微鏡3內部之成像位置之反射鏡 之針孔（圖中未顯示）之後，被繞射格子9分光，繞射格子9 所產生之分光光譜以光檢測器10受光。當按下膜厚檢查裝 置1之計測開關使其成爲ON時，信號處理部1 2就根據接 受自光檢測器1 0之受光強度信號，依照指定之演算計測該 計測對象物之膜厚，將計測結果顯示在顯示裝置1 3 (此種膜 厚檢查裝置有如被記載在專利文獻1者）。 第2圖表示作爲計測對象物之一實例之液晶顯示裝置之 TFT基板14，用來表示膜厚檢查裝置1之觀測區域內之圖 像。TFT基板14在玻璃基板之表面形成薄膜電晶體（TFT) 或配線，在其上成膜聚醯亞胺膜。在TFT基板14之形成有 薄膜電晶體或配線之區域以下稱爲遮光區域（黑底區域）1 5 ，被遮光區域1 5包圍之區域稱爲圖素開口 1 6。當使此種 TFT基板1 4成爲計測對象物時’利用膜厚檢查裝置1所計 測者是例如聚醯亞胺膜之圖素開口 1 6內之膜厚。 但是，在上述方式之膜厚檢查裝置1中，因爲膜厚計測 是使用光干涉方式，所以只在可以接受光軸附近之正反射 光之區域（觀測區域之中心之膜厚計測點P)進行膜厚計測 。因此，當膜厚檢查裝置1之膜厚計測點P位於TFT基板 1 4之遮光區域1 5之上時，不能正確的計測圖素開口 1 6之 聚醯亞胺膜之膜厚。 -6- 1278597 因此，在先前技術中，從目鏡6觀看顯微鏡3之圖像， 或確認被顯示在顯示裝置1 3之圖像，同時利用移動載物台 2使TFT基板14移動用來使進行膜厚計測之點（亦即，TFT 基板1 4之圖素開口丨6之膜厚計測點p)到達光軸之正下方 ’在以此方式調整位置後，進行聚醯亞胺膜之膜厚計測。 因此，在先前技術之膜厚檢查裝置1中，變成進行膜厚 計測需要長時間，要安裝在生產線進行計測對象物之全數 檢查會有困難，只能對計測對象物進行抽樣檢查。 [專利文獻1 ] 曰本專利特公平7 _ 3 3 6 5號公報 (三）發明內容 本發明針對上述之技術性問題，其目的是提供光學式膜 計測裝置，不需要進行計測對象物之定位，就可以計測該 計測對象物之指定位置之膜厚或色度等之膜特性。 本發明是一種光學式膜計測裝置，用來對計測對象物之 指定之膜計測位置之膜之特性進行計測；其特徵是具備有 :光檢測器，以比該膜計測位置寬廣之區域作爲觀測區域 :決定裝置，根據該光檢測器所取入之觀測區域之圖像， 用來決定該膜計測位置；抽出裝置，從該光檢測器所取入 之觀測區域之圖像中，抽出該膜計測位置之信號；和演算 裝置’根據該信號和抽出裝置所抽出之信號、演算膜之特 性。本發明之光學式膜計測裝置例如可以用來計測膜厚或 膜之色度等之膜之特性。 依照本發明之光學式膜計測裝置時，因爲可以根據比利 1278597 用光檢測器取入之膜計測位置寬廣之觀測區域之圖像’決 定膜計測位置，根據從該膜計測位置抽出之信號、演算膜 之特性，所以在計測1個1個之計測對象物之情況，不需 要將計測對象物之膜計測位置定位在指定位置。因此，與 計測對象物之位置無關的，可以計測指定之膜計測位置之 膜之特性。 其結果是可以縮短膜計測所需要之時間，可以有效的計 測膜之特性。另外，因爲可以以短時間進行膜之計測，所 以可以將該光學式膜計測裝置安裝在生產線的進行線內計 測。另外，因爲需要計測對象物之定位，所以不需要定位 用之載物台，可以使裝置成本成爲廉價和可以使膜計測作 業簡化。 另外，在該光檢測器取入之計測對象物之圖像，成爲週 期性重複之四角形或六角形等之指定形狀之圖案之情況， 例如，決定該膜計測位置之決定裝置，可以從該光檢測器 取入之計測對象物之圖像中，抽出該圖案之任一個，以該 圖案內之指定位置作爲該膜計測位置。在圖案爲週期性重 複之圖像中，假如使用圖像辨識技術，因爲可以抽出成爲 重複單位之圖案，所以在本實施例中經由將膜計測位置定 位在該圖案內之指定位置，可以與計測對象物之位置無關 的將膜計測位置定位在一定位置。使指定形狀之圖案週期 性重複者包含液晶基板。 另外’決定該膜計測位置之決定裝置，其決定膜計測位 置之另一方法是從該光檢測器取入之計測對象物之圖像中 -8- 1278597 ，抽出被預先登錄之圖案，以該圖案內之指定位置作爲該 膜計測位置。依照本實施例時，經由從光檢測器所取入之 圖像中，抽出預先登錄之圖案，將膜計測位置定位在該圖 案內之指定位置，可以與計測對象物之位置無關的，將膜 計測位置定位在一定位置。另外，依照登錄圖案之方法時 ，即使在圖像包含有多個圖案之情況，亦可以確實的抽出 成爲目的之圖案。 該圖案內之該膜計測位置亦可以由作業者預先經由輸入 裝置從外部指定，將其登錄在記憶裝置，依照被抽出之圖 案’例如圖案之中心或角，交點等自動的決定’。依照前者 時可以指定較細之膜計測位置，依照後者時可以自動的決 定膜計測位置，所以可以使膜計測作業簡化。 另外，登錄從圖像抽出之圖案之方法可以使用：登錄裝 置’當對於該光檢測器取入之計測對象物之圖像，從外部 經由輸入裝置指定特徵點時，以根據該特徵點抽出之圖案 作爲該登錄圖案，將其登錄在記憶裝置；和顯示裝置，使 該被抽出之圖案重疊在觀測區域之圖像上的進行顯示。根 據特徵點抽出圖案之情況是例如使作業者等指定之特徵點 所包圍之區域或形狀作爲圖案。依照此種實施例時，可以 簡單的指定圖案。另外，可以使該被抽出之圖案重疊在觀 測區域之圖像上的顯示，可以很容易進行確認是否正確的 登錄依照作業者之意願之圖案。該顯示在畫面內可以明確 的識別圖案之形狀和畫面上之位置，包含進行黑白反轉顯 示或特定之色顯示，以及以粗線或虛線等包圍圖案之外形 -9- 1278597 之顯不方法。 另外，登錄從圖像抽出之圖案之另一方法可以使用：登 錄裝置，當對於該光檢測器取入之計測對象物之圖像，從 外部經由輸入裝置指定部份圖像時，抽出該部份圖像所含 之圖案作爲該登錄圖案，將其登錄在記憶裝置；和顯示裝 置’使該被抽出之圖案重疊在觀測區域之圖像上的進行顯 示。依照此種實施例時，因爲只要指定比被指定作爲登錄 圖案之圖案更寬廣之區域，就可以抽出其內部所含之圖案 作爲登錄圖案，所以不需要正確的指定登錄圖案，就可以 使登錄圖案之作業簡化。 另外，登錄從圖像抽出之圖案之另一方法可以使用··登 錄裝置，對於利用該光檢測器取入之計測對象物之圖像， 當從外部經由輸入裝置指定1點或1個區域時，抽出包含 該1點或1個區域之圖像上亮度大致一定之區域作爲圖案 ，將被抽出之圖案登錄在記憶裝置作爲該登錄圖案；和顯 示裝置，用來使該抽出之圖案重疊在觀測區域之圖像上的 顯示。依照此種實施例時，不需要正確的指定登錄圖案， 就可以使登錄圖案之作業簡化。 在本發明之實施例中，具備有分光裝置，可以只使指定 之波長區域之光射入到該光檢測器，和選擇性的變換其波 長區域。因此，根據變換該分光裝置所獲得之不同波長區 域之圖像，可以計測膜之特性，當與只計測單一波長或白 色光之情況比較時，可以以高精確度計測膜之特性° 在具備有分光裝置之實施例中，最好是在決定該膜計測 -10- 1278597 ill置之決定裝置’根據觀測區域之圖像決定該膜計測位置 曰寸’將該圖像之對比設定成變高。假如決定膜計測位置使 圖像之對比成爲最高時，可以提高決定膜計測位置之精確 度。使對比成爲最高之方法是在預先選擇之多個波長區域 取得計測對象物之圖像，決定使所獲得之圖像之指定位置 或圖像全體之平均對比成爲最大之波長區域對應之圖像 (預備試驗），但是假如可以根據與計測對象物之構成有關 之資訊，依照預先登錄之計測對象物之光學常數和厚度， 利用計算求得被該光檢測器取入之圖像對比最高之分光圖 像之波長區域時，可以不需要預備試驗。代替登錄光學常 數者，亦可以具備有每種材質之光學常數之資料庫，以登 錄材質之方式，從資料庫中選擇與被登錄之材質對應之光 學常數，用來進行計算。 另外，本發明之光學式膜計測裝置具備有顯示裝置，根 據利用該分光裝置所獲得之多個波長區域對應之圖像，以 所獲得多個波長區域對應之圖像中之在可視光區域其光檢 測強度最高之波長區域之對應色，彩色顯示各個圖像，在 _ 該被彩色顯示之圖像上可以設定膜計測位置。依照此種方 式時，特別是在彩色過濾器之情況，作業者可以確實而且 容易的選擇特定色之圖素設定作爲膜計測位置。 在本發明之實施例中，在該光檢測器取入之計測對象物 之圖像，成爲週期性重複之指定形狀之圖案之情況，決定 該膜計測位置之決定裝置，從該光檢測器取入之計、測對g 物之圖像中，抽出該圖案之特徵點，以該特徵點作爲基$ 1278597 ，使指定位置成爲該膜計測位置。依照此種實施例時，不 是以圖案而是以圖案之特徵點，例如以圖案之角等作爲基 準，可以用來決定膜計測位置。可以以該圖案之特徵點作 爲基準，預先登錄指定位置，可以定位在一定位置。 另外，在該光檢測器取入之計測對象物之圖像，具有格 子狀或框狀之圖案之情況，以該圖案之交叉點之中心作爲 該膜計測點。依照此種實施例時，在成爲格子狀或框狀之 位置，可以很容易計測膜之特性。 在本發明之實施例中，該膜計測位置決定裝置根據利用 φ 該光檢測器取入之觀測區域之圖像，決定多個位置之膜計 測位置；和該膜特性演算裝置根據從多個膜計測位置抽出 之信號，演算膜之特性。在此種實施例中，可以算出使多 個位置平均化之膜之特性，可以提高計測結果之穩定性。 在本發明之實施例中，亦可以利用該光檢測器取入包含 計測對象物之角部之計測對象物之圖像；和從該光檢測器 取入之圖像中，抽出計測對象物之角部，以抽出之計測對 象物之角部作爲基準，用來決定該膜計測位置。 鲁 另外，亦可以在計測形成在基板上之分成多個之計測對 象物之情況，利用該光檢測器取入包含該基板之角之計測 對象物之圖像；和從該光檢測器取入之圖像中抽出基板之 角，以被抽出之基板之角作爲基準，用來決定計測對象物 之該膜計測位置。依照此種方式時，即使在基板形成有多 個計測對象物之情況，亦可以計測指定位置之計測對象物。 在設定觀測區域之區域時，在該基板之每一品種，假如 1278597 作業者可以自由設定以該光檢測器取入圖像之觀測區域之 區域，則可以抽出與計測對象物對應之圖像。 在本發明之實施例中，具備有：光源，用來照射白色光 ，•分光裝置，具備有從可視區域涵蓋近紅外區域之範圍之 分光過濾器；和計測裝置，用來計測被著色之薄膜之色度 和膜厚。在本實施例中，可以一次的計測成爲計測對象物 之薄膜之色度和膜厚，可以有效的進行計測作業。 在本發明之實施例中，具備有：光源’用來照射白色光 ;和分光裝置，其構成包含並排之45 0nm近邊之分光過濾 · 器，大約550nm近邊之分光過濾器，大約650nm近邊之分 光過濾器，可視光區域之多個分光過濾器，和近紅外區域 或紅外區域之多個分光過濾器；至少45 Onm近邊之分光過 濾器，大約5 5 0 nm近邊之分光過濾器，大約6 5 0 nm近邊之 分光過濾器順序的連續排列；所以可以以短時間取得必要 圖像，利用最初45 0nm近邊之分光過濾器，大約5 5 0nm近 邊之分光過濾器，大約6 5 0 nm近邊之分光過濾器用來決定 膜計測位置。 鲁 另外，假如利用該光檢測器取入從該光源射出照射在計 測對象物之光之反射光和透過光時，例如，可以利用反射 光之圖像計測膜厚，可以利用透過光之圖像計測色度。 另外，本發明之以上所說明之構成元件亦可以儘可能的 任意組合。 (四）實施方式 (第1實施例） •13- 1278597 第3圖是本發明之第1實施例之膜厚計測裝置2 1之槪略 構造圖。該膜厚計測裝置2 1之光學系之構成包含有光源 22、投光光學系23、成像光學系24、分光器25、光檢測 器26、A/D變換器（類比/數位變換器）27、信號處理部28 、輸入/輸出部（亦可以將輸入部和輸出部分開）29和顯示裝 置30。光源22是可以射出白色光或多色光者，例如可以 使用鹵素燈或白色LED，或將射出光波長不同之多個LED 等。投光光學系（照明光學系）由透鏡等構成，用來使從光 源22射出之光照射在具有指定之範圍之觀測區域。成像光 學系24由顯微鏡光學系構成，用來使以投光光學系23照 寸之被放在觀測區域之計測對象物3 6反射之光，成像在光 檢測器26。分光器25由例如透過型或反射型之分光過濾 器構成，用來從被成像光學系24取入之觀測區域之圖像中 ，抽出特定波長之圖像（以下稱爲分光圖像，不只限於可視 光區域之圖像）。分光器25之選擇波長區域成爲可變換之 方式，利用分光器2 5之變換可以獲得不同色或不同波長區 域之分光圖像。在光檢測器26成像被分光器25抽出之分 光圖像。光檢測器26是使多個檢測單元以2次元集合之區 域分割型之受光元件，例如使用2次元C CD攝影機或光電 一極體陣列等，可以輸出各個受光單兀之受光強度信號。 第4圖表示使用在該膜厚計測裝置2 1之光學系之具體構 造之一實例。在第4圖所示之具體構造中，光源22由鹵素 燈等之白色光源和反射板構成，被橫向的配置在成像光學 系2 4之側面。投光光學系2 3之構成包含有：視準儀透鏡 -14- 1278597 37 ’用來將從光源22射出之白色光（全波長區域之光）變換 成爲平行光；和半透鏡3 8，被配置在成像光學系24內。 但是，從光源22射出之白色光被視準儀3 7透鏡3 7變換成 爲平行光後，被半透鏡3 8反射，朝向下方之觀測區域投射 。因此，假如使計測對象物3 6位於觀測區域時，計測對象 物3 6被白色平行光同軸落射照明。照射在計測對象物3 6 之薄膜之光，在薄膜之表面和背面進行反射，被薄膜之表 面反射之光和被背面反射之光依照薄膜之膜厚，在各個波 長產生干涉。 成像光學系24之構成包含有：顯微鏡光學系39，由被 配置在半透鏡38之上方之多個透鏡構成；和遮光板40。 在遮光板4 0之中央部具有針孔4 1之開口。從光源2 2照射 在計測對象物3 6之後，被計測對象物3 6正反射返回之白 色反射光，經由顯微鏡光學系3 9在針孔4 1之位置被聚光 在1點，通過針孔4 1之白色光透過分光器2.5。 分光器2 5利用脈波步進馬達等之控制用馬達4 3使過濾 器板42旋轉。第5圖是分光器25之正面圖。成爲圓板狀 之過濾器板42之中心被控制用馬達43之旋轉軸44支持， 在過攄器板42之外周部設有多個開口，離開旋轉軸44成 爲等距離，除了 1個開口外，分別嵌入選擇波長不同之透 週型之分光過濾器（帶通過濾器）45a，45b，45c，…，該1個 開口未嵌入有分光過濾器成爲透孔46。此種透過型分光過 濾器45a，4 5b，45c，…可以使用介電質多層膜等。分光器 25之過濾器板42被配置成接近遮光板40之上，利用控制 -15- 1278597 用馬達43使過濾器板42旋轉，可以使透孔46或任意之分 光過濾器45a，45b，45c,…朝向與遮光板40之針孔41面 對之位置移動。因此，在有任一個分光過濾器45a，45b，45c， …位於針孔4 1之上時，通過針孔4 1之白色光射入到其上 之分光過濾器，例如45a，只有該分光過濾器決定之波長 區域之光射入到光檢測器2 6。另外，只使被計測對象物3 6 反射之反射光中之平行光通過針孔4 1，用來減小成像光學 系24和計測對象物3 6之間之距離變動之影響，另外，經 由使1個之分光過濾器之大小變小，可以在過濾器板42設 置多種之分光過濾器45a，45b，45c，…。 光檢測器26由CCD或光電二極體陣列等之區域分割型 之受光元件構成。經由調整顯微鏡光學系3 9之焦點距離， 用來調節計測對象物3 6和光檢測器3 6之受光面之互相配 對之位置，在光檢測器26之受光面成像計測對象物3 6之 觀測區域（受光視野）之圖像。但是，在有任一個分光過濾 器45a，45b，4 5c，…被設定在針孔41之上之情況時，計測 對象物3 6之圖像不是直接成像，而是使計測對象物3 6之 圖像中之依照分光過濾器之種類所決定之指定波長區域之 分光圖像，成像在光檢測器26。 成像在光檢測器26之圖像，被光檢測器26進行光電變 換之後，發送到A/D變換器27。A/D變換器27如第3圖 或第4圖所示，將從光檢測器2 6輸出之類比圖像信號變換 成爲數位信號，然後輸入到信號處理部2 8。另外，在光檢 測器2 6和信號處理部2 8之間進行各種控制信號或時序信 -16- 1278597 號等之發訊/收訊。 信號處理部2 8如第3圖所示，由前處理部3 1、計測點 抽出部32、膜厚演算部33、控制部34和記憶部35構成， 利用CPU或電子電路，個人電腦或軟體等實現。控制部34 用來控制前處理部3 1或計測點抽出部3 2、膜厚演算部3 3 等之全體之動作，在信號處理部2 8進行膜厚計測。另外， 控制部3 4將控制信號輸出到光源22或分光器2 5，使光源 22點亮或熄滅，或使分光器25之過濾器板42旋轉用來變 換選擇波長。記憶部35由硬碟或記憶器、CD、DVD等之 媒體構成，記億在計測點抽出部32抽出膜厚計測點用之資 料或程式，和在膜厚演算部33演算膜厚用之資料或程式等。 前處理部3 1接受經由A/D變換器27輸入之數位信號 (來自光檢測器26之圖像信號），對接受到之數位信號施加 減低雜訊處理。減低雜訊處理例如可以使用信號之平均化 處理。平均化處理可以對時間軸進行平均化，亦可以對光 檢測器2 6之各個受光單元，求其周圍之受光單元間之平均 値、空間的平均化，亦可以兩者倂用。在前處理部3 1處理 過之數位信號輸出到顯示裝置30，藉以在顯示裝置30顯 示光檢測器26所攝影到之計測對象物3 6之計測圖像。 計測點抽出部3 2使用圖像辨識技術，根據從前處理部3 1 接受到之數位信號，從觀測區域之計測圖像之中’例如抽 出指定之圖案，決定該抽出圖案內之指定之膜厚計測點。 當計測點抽出部3 2決定膜厚計測點時，只將圖像信號中之 膜厚計測點之信號（亦即，膜厚計測點之受光單元之信號’ -17- 1278597 或膜厚計測點和其周圍之受光單元之信號）發訊到膜厚演 算部3 3。另外，亦可以將計測點抽出部3 2所抽出之圖案 和膜厚計測點資料輸出到顯示裝置3 0 ’在顯示裝置3 0顯 示抽出圖案和其膜厚計測點。另外，計測點抽出部3 2之計 測點抽出之方法或演算實質上如後面所述。 膜厚演算部33變換分光器25之分光過濾器45a，45b， 4 5c，…從所獲得之不同選擇波長之多個分光圖像中抽出 之膜厚計測點之信號被收納在記憶部3 5，在該等之膜厚計 測點使資料（干涉光之反射率資料）和理論模態進行比較， 用來算出膜厚計測點之計測對象物之膜厚。例如，使各個 選擇波長之反射率之計測値之集合，和理論模態之各個選 擇波長之反射率之集合進行比較，用來算出膜厚。將所算 出之膜厚値輸出到顯示裝置3 0或輸入/輸出部29，和進行 顯示。 第6圖是流程圖，用來說明利用該膜厚計測裝置2 1計測 被輸送帶間歇式搬運之計測對象物3 6之膜厚之步驟。下面 依照第6圖用來說明利用第3圖或第4圖所示之膜厚計測 裝置2 1，計測各個計測對象物3 6之膜厚之步驟之動作。 當開始膜厚計測時，控制部3 4點亮光源22使其照明觀測 區域之計測對象物（步驟S 1 )，膜厚計測裝置2 1使被輸送帶 搬運來之計測對象物3 6在其正下停止和進行等符（步驟S 2) 。當計測對象物3 6停止在膜厚計測裝置2 1之正下時，經 由成像光學系24和分光器25、光檢測器26對白色圖像或 任何一個選擇波長之分光圖像進行攝影。光檢測器2 6所攝 -18- 1278597 影到之該計測圖像之資料’經由A/D變換器27和計測點抽 出部3 2利用圖像辨識技術從計測圖像中抽出例如指定之 圖案，藉以決定該抽出圖案內之指定之膜厚計測點（步驟S4) 。亦可以將以此方式抽出之指定之圖案之圖像或決定之膜 厚計測點顯示在顯示裝置3 0 °膜厚計測點被決定後’將膜 厚計測點之位置（受光單元之位置）記憶在記憶部3 5。 然後，從控制部34將控制信號輸出到分光器25，將指 定之選擇波長之分光過濾器例如4 5 a，設定在針孔4 1之上 (步驟S 5)，利用光檢測器26計測指定之波長區域之分光圖 像（步驟S 6)。光檢測器26所計測到之分光圖像之資料，經 由A/D變換器2 7和前處理部3 1被發送到計測點抽出部3 2 。計測點抽出部3 2從該分光圖像之資料中只抽出膜厚計測 點之信號，將其發送到膜厚演算部33(步驟S 7)。當收訊到 膜厚計測點之信號時，膜厚演算部3 3利用該信號演算膜厚 計測點之分光反射率，將演算結果暫時的保存在記憶部35( 步驟S 8 )。 當以此方式求得膜厚計測點之指定波長之分光反射率時 ，就判定膜厚演算部3 3對所需要數波長之分光反射率之資 料是否備齊（步驟S9)。在膜厚計測所需要數之分光反射率 之資料未備齊之情況時，再度回到步驟S5，將分光器25 變換成爲不同之分光過濾器例如45b，利用光檢測器26計 測不同波長之分光圖像，利用計測點抽出部3 2抽出膜厚計 測點之信號’將其發送到膜厚演算部3 3，將利用膜厚演算 部3 3演算出之膜厚計測點之分光反射率保存在記憶部3 5， -19- 1278597 對必要數之波長判定分光反射率之資料是否備齊（S 5〜S9)。 依照此種方式重複步驟S 5〜S 9，在步驟s 9當判斷爲必 要資料已備齊時，就使被暫時記憶在記憶部3 5之分光反射 率之多個資料，和預先記憶之分光反射率之理論値進行比 較（步驟S10)，用來算出計測對象物36之膜厚（步驟S11) 。算出計測對象物3 6之膜厚之後，將其膜厚計測結果輸出 到顯示裝置30或輸入/輸出部29(步驟S12)。 當停止在膜厚計測裝置2 1之下之計測對象物3 6完成膜 厚計測時，該計測對象物3 6在膜厚計測裝置2 1之下方從 輸送帶搬出。當完成計測之計測對象物3 6被搬出時，膜厚 計測裝置2 1就等待下一個計測對象物3 6之搬入，當下一 個計測對象物3 6被設定在膜厚計測裝置2 1之下時，就實 行步驟S2〜S 1 3之步驟，計測其膜厚。 依照此種膜厚計測裝置2 1時，因爲可以計測比膜厚計測 點更寬廣之觀測區域之分光圖像資料，根據該分光圖像資 料，在利用計測點抽出部3 2自動的抽出指定位置（膜厚計 測點）之資料之後，可以計測該計測對象物36之觀測區域 之膜厚計測點之厚度，所以在1個1個之計測對象物3 6之 計測前，不需要將膜厚計測點定位在各個指定位置。因此 ，可以與計測對象物3 6之位置無關的，計測指定之膜厚計 測點之膜厚，其結果是膜厚計測所需要之時間可以縮短’ 可以有效的進行膜厚計測。另外’因爲可以以短時間進行 膜厚計測，所以可以將該膜厚計測裝置2 1安裝在生產線的 進行線內計測。 -20- 1278597 另外，因爲不需要計測對象物3 6之定位，所以不需要定 位用之載物台’可以使膜厚計測裝置2丨之成本成爲廉價， 和可以使膜厚計測作業簡化。另外，因爲可以進行比膜厚 計測點更寬廣之觀測區域之膜厚計測，所以對於計測位置 不同之計測對象物36，亦可以不需要變更在每一個計測對 象物之膜厚計測裝置2 1之安裝位置。 (第2實施例） 第7圖是本發明之第2實施例之膜厚計測裝置2 1之槪略 構造圖。在第1實施例之膜厚計測裝置2 1中是使白色光照 φ 射在計測對象物36，使其反射光通過分光器2 5之分光過 濾器45a，45b，4 5c，…，以光檢測器26計測所獲得之分光 圖像，但是在第2實施例之膜厚計測裝置21中，從光源 22射出之白色光在通過分光器25之分光過濾器45a，45b， 4 5c，…之後，使該分光之光照射在計測對象物 36，被計 測對象物3 6反射之反射光射入到光檢測器2 6，利用光檢 測器26計測分光圖像。 * 第8圖表示第2實施例之膜厚計測裝置2 1所使用之光學 _ 系之具體構造之一實例。在第2實施例中，將第1實施例 之被配置在遮光板4 0和光檢測器2 6之間之分光器2 5之過 濾器板42，配置在光源22和視準儀透鏡37之間。 在第2實施例之膜厚計測裝置2 1中，與第1實施例之膜 厚計測裝置2 1同樣的，將膜厚計測點定位在光檢測器2 6 所獲之分光圖像，可以從各個波長之分光圖像取出膜厚計 測點之分光圖像之資料，利用以此方式獲得之分光圖像之 1278597 資料’對不同之波長求得分光反射率，可以進行膜厚計測 點之膜厚計測，可以獲得與第1實施例之膜厚計測裝置2 i 相同之效果。 (第1膜厚計測點抽出方法） 下面說明本發明之膜厚計測裝置，特別是第1和第2實 施例之膜厚計測裝置2 1所使用之計測點抽出部3 2之各種 膜厚計測點抽出方法。首先說明第1膜厚計測點抽出方法 ，從對象物之圖案抽出重複之單位圖案。 第9圖是流程圖，用來說明第1膜厚計測點抽出方法之 _ 圖案登錄處理。第10圖用來說明其圖案登錄方法。第10(a) 圖表示利用光檢測器2 6所攝影到之計測對象物3 6之觀測 區域之圖像。該圖像表示第2圖之相關說明之TFT基板1 5 ，其中使遮光區域1 5和圖素開口 1 6重複的排列。在此處 之目的是計測圖素開口 1 6之表面之聚醯亞胺膜厚。第9圖 和第1 0圖所示者之處理分成從計測對象物抽出重複之單 位圖案，進行登錄之處理，和決定膜厚計測點之處理。 以下依照第9圖之流程圖說明圖案登錄之步驟。在登錄 · 抽出圖案時，首先將計測對象物3 6之樣本放置在膜厚計測 裝置2 1之正下方之觀測區域。當放置好樣本，輸入登錄開 始指令時，將光源22點亮，光檢測器26對第10(a)圖所示 之樣本之觀測區域之圖像進行攝影，圖像資料被A/D變換 器27變換成爲數位信號，取入到信號處理部28(步驟S21) °然後，計測點抽出部3 2利用圖像辨識技術，從被取入之 計測圖像，抽出第10(a)圖之2點鏈線所包圍之區域之圖案 -22- 1278597 ’亦即抽出成爲重複之單位之圖案Q(步驟S22)，將第10(b) 圖之抽出圖案Q輸出到顯示裝置30,以使抽出圖案Q重疊 在觀測區域之圖像之狀態，將其顯示在顯示裝置3 〇 (步驟 S 2 3 )。然後，信號處理部2 8要求被顯示在顯示裝置3 〇之 抽出圖案Q之確認（步驟S 24)。作業者確認被顯示在顯示 裝置3 0之抽出圖案Q，假如可以正確的辨識抽出圖案q時 ’例如按下「0 K」鈕，假如判斷爲不能正確辨識時就按下 「NG」鈕。 當在步驟S24按下NG鈕時，膜厚計測裝置21再度讀入 φ 樣本圖像，從被輸入之樣本圖像抽出單位圖案，將其顯示 在顯示裝置30，再度要求作業者進行確認（步驟S21〜S24)。 與此相對的，當在步驟S24按下OK鈕時，膜厚計測裝 置2 1就將抽出圖案Q記憶在記憶部3 5，藉以完成圖案登 錄（步驟S 2 5 )。 當依照上述方式登錄抽出圖案Q時，就在計測對象物3 6 之膜厚計測步驟，依照第6圖所說明之步驟進行計測對象 物3 6之膜厚計測。第1 1圖是流程圖，用來表示第6圖之 _ 步驟S4，亦即決定膜厚計測點P之處理。另外，第1 2(a) 圖表示依照第1 1圖之流程圖決定膜厚計測點P之方式。 下面依照第1 1圖之流程圖用來說明決定膜厚計測點P之 步驟。在膜厚計測時，如上述之方·式，將計測對象物3 6搬 入到膜厚計測裝置2 1之正下方，利用光檢測器2 6取入計 測對象物3 6之圖像（第6圖之步驟S 1〜S 3 )，決定膜厚計測 點P (第6圖之步驟S4)。在步驟S4之計測點抽出部32之 -23- 1278597 決定膜厚計測點P之處理，如第1 1圖所示，首先確認圖案 被登錄在記憶部3 5 (步驟S 3 1 )。在圖案未被登錄在記憶部 3 5之情況時（步驟S 3 1爲NG之情況），膜厚計測裝置2 1就 對顯示裝置30或輸入/輸出部29輸出「圖案未被登錄」之 誤差信息（步驟S 3 2 )，使處理結束。 另外一方面，當確認有圖案被登錄時（步驟S3 1爲OK之 情況），計測點抽出部3 2從記憶部3 5讀出登錄圖案，使如 第12(a)圖所示之計測圖像和讀出之登錄圖案進行比較，從 計測圖像中抽出與登錄圖案匹配之圖案Q(步驟S 3 3 )。被抽 出之圖案Q在第12(a)圖中顯示成被2點鏈線包圍（使用與 圖案登錄時相同之圖進行說明）。當從計測圖像中抽出與登 錄圖案匹配之圖案Q時，如第1 2 (a)圖所示，演算計測點抽 出部3 2所抽出之圖案Q之中央或幾何學之重心位置，將膜 厚計測點P定位在該位置（步驟S 34)。 然後在膜厚計測點P被決定後，計測點抽出部3 2判定爲 膜厚計測點P被正確的決定（步驟S3 5)。當判定爲膜厚計測 點P未被正確決定之情況時（在步驟S3 5爲NG之情況），就 再度取入計測對象物3 6之圖像，再度進行圖案Q之抽出和 膜厚計測點P之決定（步驟S36、S33〜S34)。 當判定爲膜厚計測點有被正確決定之情況時（在步驟S 3 5 爲OK之情況時），就實行第6圖之步驟S 5以下之步驟， 計測該計測對象物3 6之膜厚。 另外，在第Π圖之流程圖中是在決定膜厚計測點之步驟 ，每次決定膜厚計測點時就進行登錄圖案之確認（步驟S 3 i ) -24- 1278597 ，但是因爲登錄圖案之確認在開始第6圖之膜厚計測之步 驟時，只要進行一次就夠，所以亦可以省略第1 1圖之步驟 S 3 1、S 3 2，在膜厚計測之開始時（例如，在第6圖之步驟S 1 之前）進行一次之登錄圖案之確認（以下之實施例亦同）。 另外，第12(b)圖所示者用來說明第1膜厚計測點抽出方 法之變化例。在該變化例中，在圖案登錄時，由作業者在 第9圖之步S24確認圖案被正確登錄之後，要求作業者輸 入膜厚計測點。例如，作業者對於被顯示在顯示裝置3 0之 單位圖案，操作滑鼠指標，輸入膜厚計測點P，或從被設 在顯示裝置30之表面之觸摸面板進行觸摸輸入。作業者所 輸入之膜厚計測點P，如第12(b)圖所示，被變換成爲抽出 圖案Q內之座標（x，y)，與在第9圖之步驟S25之抽出圖案 Q —起被記憶在記憶部3 5。另外一方面，在決定膜厚計測 點之處理中，代替第1 1圖之步驟S 3 4者，從記憶部3 5讀 出相對座標（X，y)，決定膜厚計測點P是在第12(b)圖所示 之抽出圖案Q內之（X，y)之位置。 另外，第1 3圖是流程圖，用來說明第1膜厚計測點抽出 方法之另一不同之變化例。不預先進行圖案登錄就可以抽 出膜厚計測點。亦即，依照第1 3圖說明時，以下面所述之 方式決定膜厚計測點。當開始第6圖之決定膜厚計測點之 步驟S4時，計測點抽出部32使用圖像辨識技術，從光檢 測器26所攝影到之計測圖像中，抽出成爲重複單位之圖案 Q (步驟S41)，檢測抽出圖案Q之中心（或單位圖案Q之幾 何學之重心位置等之指定之位置），將膜厚計測點P定位在 -25- 1278597 該點（步驟S 42)。當以此方式決定膜厚計測點P後，計測點 抽出部32判定爲膜厚計測點P被正確的決定（步驟S43)。 當判定爲膜厚計測點P未被正確決定之情況時（步驟s4 3爲 N G之情況時），就再度取入計測對象物3 6之圖像，再度進 行單位圖案Q之抽出和膜厚計測點P之決定（步驟S 44、S41 〜S42)。當判定爲膜厚計測點P被正確決定之情況時（步驟 S43爲0K之情況時），就實行第6圖之步驟S5以下之步驟 ，計測該計測對象物3 6之膜厚。 如第1 3圖之變化例所示，在未預先登錄圖案之膜厚計測 步驟，從計測圖像抽出指定之圖案，依照此種方法時，因 爲不需要預先進行圖案登錄，所以可以減輕準備之勞力。 與此相對的，預先登錄指定之圖案，使在膜厚計測步驟抽 出之圖案和登錄圖案進行比較，依照此種方法時可以提高 膜厚計測點之確實性。特別是在計測對象物包含有2種以 上之圖案之情況，經由抽出指定之圖案，可以更確實的決 定膜厚計測點。 (第2膜厚計測點抽出方法） 第2膜厚計測點抽出方法之處理包含有：由使用者輸入 膜厚計測點，登錄膜厚計測點之相對位置之處理；和使用 被登錄之膜厚計測點之相對位置，決定膜厚計、測點之處S 。第14圖是流程圖，用來說明預先登錄膜厚計測點之相對 位置之步驟。第15(a)，（b)圖用來說明從被輸入之膜厚計 '測 點，抽出相對位置之方式。第1 6圖是流程圖’用來說明第 2膜厚計測點抽出方法之決定膜厚計測點之步驟° -26- 1278597 在第2膜厚計測點抽出方法中，不只是單位圖案，亦TFT 基板14抽出遮光區域（黑底區域15)之圖案，以該大致格子 狀或框狀之圖案（以下稱爲格子圖案）作爲基準，用來決定 膜厚計測點。首先，依照第1 4圖之流程圖用來說明對被抽 出之格子狀之圖案輸入膜厚計測位置，抽出其相對位置和 進行登錄之步驟。在登錄膜厚計測點相對位置之處理中， 利用光檢測器26對樣本之觀測區域之圖像進行攝影，以 A/D變換器27變換成爲數位信號，將變換後之計測圖像取 入到信號處理部28 (步驟S51)。其次，計測點抽出部32利 φ 用圖像辨識技術，從取入之計測圖像中，抽出第1 5(a)圖所 示之遮光區域15之格子狀之圖案15A(步驟52)，以該抽出 圖案1 5 A重疊在圖像區域之圖像之狀態，將其輸出到顯示 裝置30和進行顯示（步驟S 53)。 當抽出圖案1 5 A被顯示在顯示裝置3 0時，信號處理部 28就對作業者輸出要求確認抽出圖案15A之信息（步驟S 54) 。作業者依照該信息確認被顯示在顯示裝置3 0之抽出圖案 15A，假如可以正確辨識抽出圖案15A時，就按下「〇κ」 _ 鈕，假如判斷爲不能正確辨識時就按下「NG」鈕。 在步驟S 5 4，當按下NG鈕時，膜厚計測裝置2 1就讀入 樣本圖案，從被讀入之樣本圖像再度抽出格子狀之圖案 1 5 A，將其顯示在顯示裝置3 0，再度要求作業者進行判斷 (步驟S51〜S54)。 與此相對的，當在步驟S54按下OK鈕時，信號處理部 28就對作業者要求輸入膜厚計測點P(步驟S5 5)。當被要求 -27- 1278597 輸入膜厚計測點p之作業者操作滑鼠時，或從被設在顯示 裝置30之表面之觸摸面板等，輸入對顯示裝置30之抽出 圖案15A之膜厚計測點P時，就如第15(a)，（b)圖所示，計 測點抽出部3 2選擇接近被輸入之膜厚計測點P之特徵點 R(例如，抽出圖案15A之交叉點或被抽出圖案15A包圍之 區域之邊緣等），以被選擇之特徵點R作爲基準，計測該膜 厚計測點P之相對位置（X，y)(步驟S56)。將以此方式獲得 之膜厚計測點P之相對位置（X，y)記憶在記憶部3 5，和完 成登錄（步驟S 5 7)。 φ 依照上述之方式，當膜厚計測點P之相對位置被登錄時 ，就在計測對象物3 6之膜厚計測步驟，依照第6圖所說明 之步驟進行計測對象物3 6之膜厚計測。在第6圖之步驟 S 4，亦即在決定膜厚計測點P之處理，如第1 6圖所示，首 先確認膜厚計測點P之相對位置是否被登錄在記憶部3 5 (步驟S6 1)。當相對位置未被登錄在記憶部35之情況時 (步驟S6 1爲NG之情況時），膜厚計測裝置21就對顯示裝 置輸出「膜厚計測點之位置未被登錄」之誤差信息（步驟S62) φ ’然後使處理停止。

另外一方面，當確認有相對位置之登錄時（在步驟S 6 1爲 之情況），計測點抽出部32就從記憶部3 5讀出膜厚計 測點P之相對位置（X，y)。其次，從光檢測器2 6所攝影到 計測圖像中抽出格子狀之圖案15A(步驟S 63)，從格子狀之 抽出圖案1 5 A中選擇適當之特徵點R(例如最接近觀測區域 之中心之特徵點）R(步驟S 64)。然後，以被選擇之特徵點R -28- 1278597 作爲基準，決定膜厚計測點P是在位置（x，y)(其方式與第 15(b)圖相同）（步驟S65)。 當以此方式決定膜厚計測點P後，計測點抽出部32判定 膜厚計測點P是否被正確的決定（步驟S 6)。當判定爲膜厚 計測點P未被正確決定之情況時（在步驟S66爲NG之情況 時），就取入計測對象物36之圖像（步驟S6 7)，再度進行格 子狀之圖案15A之抽出和膜厚計測點P之決定（步驟S 63〜 S65) 〇 當判斷爲膜厚計測點P有被正確決定之情況時（在步驟 _ S 66爲0K之情況），就實行第6圖之步驟S5以下之步驟、 計測對象物3 6之膜厚。 另外，假如以格子狀之圖案之特徵點作爲基準，預先決 定膜厚計測點之相對位置時，在本實施例中亦可以省略登 錄膜厚計測點之相對位置之處理。 第17(a)，（b)圖表示第2膜厚計測點抽出方法之變化例。 在該變化例中，利用登錄膜厚計測點之相對位置之處理， 用來輸入多個點之膜厚計測點P。例如，在登錄膜厚計測 鲁 點之相對位置之處理中，當對被抽出之格子狀之圖案1 5 A 輸入多個位置之膜厚計測點P時，以近傍之特徵點R(例如 ，被格子狀之抽出圖案1 5 A包圍之四角形之區域之邊緣） 作爲基準，計測各個膜厚計測點P之相對位置，將其登錄 在記憶部3 5。然後，在呋定膜厚計測點之處理中，根據被 記憶在記憶部3 5之多個位置資料，對被抽出之格子狀之圖 案15A決定多個膜厚計測點P(第6圖之步驟S4)。其次， -29- 1278597 在第6圖之步驟S8,對於每一個波長，使該等之各個膜厚 計測點P之分光反射率資料進行平均，在第6圖之步驟S 1 0 、S 1 1，根據被平均之各個分光反射率資料、計測該計測對 象物之膜厚。或是亦可以在第6圖之步驟Sll、S12’於計 測每一個膜厚計測點之計測對象物之膜厚之後，求該等之 膜厚之平均値和進行輸出。依照此種方式，使用多個膜厚 計測點進行平均化，可以用來提高計測對象物之膜厚計測 之穩定性。 (第3膜厚計測點抽出方法） | 第3膜厚計測點抽出方法是從計測對象物之計測圖像中 抽出特徵點，用來決定膜厚計測點。第1 8圖表示第3膜厚 計測點抽出方法。亦即，計測遮光區域1 5之聚醯亞胺膜之 膜厚之情況。在此種方法中，在決定膜厚計測點之處理（不 需要登錄抽出圖案之處理，或登錄膜厚計測點之位置之處 理等），於抽出格子狀之圖案1 5 A之後，抽出該被抽出之圖 案1 5 A之特徵點之交差點，決定該被抽出之交差點之中心 作爲膜厚計測點P。 籲 第1 9圖是第3膜厚計測點抽出方法之變化例，仍然是計 測遮光區域1 5之聚醯亞胺膜之膜厚。在該變化例中，利用 決定膜厚計測點之處理，在抽出格子狀之圖案1 5 A之後’ 抽出被該抽出圖案1 5 A包圍之四角形區域之邊緣作爲特徵 點，決定被抽出之邊緣部份之中心作爲膜厚計測點p °輸 出之膜厚可以是在各個膜厚計測點P計測到之膜厚之平均 値，亦可以是利用各個膜厚計測點P之分光反射率之平均 -30- 1278597 値所求得之膜厚。 (第4膜厚計測點抽出方法） 第4膜厚計測點抽出方法是在圖案登錄之處理，作業者 指定和登錄成爲圖案之區域。第2 0是流程圖，用來說明第 4膜厚計測點抽出方法之登錄圖案之步驟，第21(a)，（b)圖 爲其說明圖。亦即，作業者對計測圖像可以直接指定登錄 圖案。 下面依照第2 0圖之流程圖用來說明第4膜厚計測點抽出 方法之圖案登錄之處理。在該處理中，利用光檢測器2 6對 φ 樣本之觀測區域之圖像進行攝影，利用A/D變換器2 7變換 成爲數位信號，將變換後之圖像資料取入到信號處理部2 8 (步驟S7 1)。其次，計測點抽出部32將圖像資料輸出到顯 示裝置30,在顯示裝置30顯示被取入之計測圖像（步驟s 72) ’對作業者要求指定對計測圖像成圖案之區域，藉以抽出 _案（步驟S73)。 被要求圖案之抽出之作業者指定區域，使欲指定作爲膜 厚計測點之點成爲中心。亦即，使用滑鼠等之輸入裝置（輸 鲁 入/輸出部29)，如第21 (a)圖所示，對被顯示在顯示裝置 3 0之計測圖像，指定抽出作爲圖案之區域。當有區域被指 定時，計測點抽出部3 2就辨識被指定之區域作爲抽出圖案 T ’如第2 1 (b)圖所示，將被抽出之圖案T輸出到顯示裝置 3 G ’使其重疊在觀測區域之圖像的被顯示在顯示裝置3 0 (步驟S 74)。其次，信號處理部28對作業者要求確認被顯 示之抽出圖案T是否適當（步驟S 75)。被要求確認之作業者 •31- 1278597 ’確認被顯示在顯示裝置3 0之抽出圖案Τ，假如被顯示之 抽出圖案15Α爲適當時按下「ΟΚ」鈕，假如需要圖案之修 正時就按下「NG」鈕。 在步驟S 7 5當N G鈕被按下時，膜厚計測裝置2 1就再度 要求圖案之抽出，在顯示裝置30顯示被抽出之圖案Τ，再 度要求作業者確認（步驟S73〜S75)。 與此相對的，在步驟S75當0Κ鈕被按下時，計測點抽 出部3 2就判定被抽出之圖案Τ是否適當。例如，當圖案Τ 之區域過狹，或過寬時，就輸出誤差信息（步驟S 77)，要求 再度抽出圖案（步驟S73)。或是在步驟S76爲NG之情況時 ’亦可以在步驟S77。輸出誤差信息，成爲以其他之登錄 方法進行設定。 在步驟S76當判斷爲適當之情況時，就將所獲得之抽出 圖案Τ記憶在記憶部35，完成圖案登錄（步驟S 78)。 在以此方式完成抽出圖案Τ之登錄之後，在膜厚計測步 驟之決定膜厚計測點之處理中，利用與第1 1圖之流程圖所 示者相同之步驟，從分光圖像中抽出與該抽出圖案Τ匹配 之區域，在其中心設定膜厚計測點。 依照此種方法時，因爲作業者可以觀看計測圖像指定抽 出圖案’所以作爲使用者之作業者可以很容易設定抽出圖 案’可以縮短登錄所需要之時間。 另外’亦可以依照上述之方式，從作業者所指定之圖案 Τ中’抽出重複之單位圖案，作爲登錄圖案的記憶在記億 部35。 -32- 1278597 另外’作業者指定圖案之另一方法亦可以由作業者指定 多個點，登錄被該多個點包圍之區域作爲圖案。例如在第 1 9圖中，亦可以由作業者指定表示特徵點R之具有X記號 之位置，登錄被X記號包圍之四角形之區域作爲圖案。 (第5膜厚計測點抽出方法） 第5膜厚計測點抽出方法是在圖案登錄之處理中，根據 作業者輸入之膜厚計測點，自動的抽出和登錄圖案。第22 圖是流程圖，用來說明第5膜厚計測點抽出方法之登錄圖 案之步驟，第23(a)，（b)圖、第24(c)，（d)圖爲其說明圖。 亦即，作業者可以對計測圖像直接指定膜厚計測點P。 下面依照第22圖之流程圖用來說明第5膜厚計測點抽出 方法之圖案登錄之處理。在該處理中，利用光檢測器2 6對 樣本之觀測區域之圖像進行攝影，利用A/D變換器2 7變換 成爲數位信號，將變換後之圖像資料取入到信號處理部2 8 (步驟S 8 1)。然後，計測點抽出部3 2將圖像資料輸出到顯 示裝置30,在顯示裝置30顯示被取入之計測圖像（步驟S82) ，要求作業者將膜厚計測點P輸入到計測圖像（步驟S 83)。 被要求輸入膜厚計測點之作業者，使用滑鼠或觸摸面板 ，對被顯示在顯示裝置3 0之計測圖像，指定膜厚計測點P 。如第23 (a)圖所示，當指定膜厚計測點P時，就在顯示裝 置3 0顯示被指定之膜厚計測點P ’計測點抽出部3 2抽出 包含被指定之膜厚計測點P之區域，作爲目的之圖案區域 (步驟S 84)。決定抽出圖案之方法如第23(b)圖所示，當有 膜厚計測點P被輸入時，以該膜厚計測點p作爲中心，使 -33- 1278597 成爲抽出圖案T之正方形區域擴大，選擇最佳大小之區域 ，藉以決定抽出圖案Τ。依照此種方式，在使正方形區域 擴大之情況時，即使連續變大亦不會有妨礙，但是在第23 (a), (b)5 (c)圖所示之實例中，可以以至少一邊與遮光區域 1 5之邊緣一致之方式，使正方形區域不連續的變大。或是 亦可以在觀測區域之圖像上，使包含被指定之膜厚計測點 P之亮度一定之區域，成爲抽出圖案T。 當以此方式決定正方形區域時，計測點抽出部3 2就辨識 被指定之區域作爲抽出圖案T，將被抽出之圖案T輸出到 φ 顯示裝置30，使第24(d)圖所示之抽出圖案T重疊在觀測 區域之圖像，將其顯示在顯示裝置30(步驟S85)。其次， 信號處理部2 8對作業者要求確認被顯示之抽出圖案T是否 適當（步驟S 86)。被要求確認之作業者，確認被顯示在顯示 裝置30之抽出圖案，假如被顯示之抽出圖案15A爲適當時 ，就按「OK」鈕，假如需要圖案之修正時，就按下「NG」 鈕。 在步驟S86，當NG鈕被按下時，膜厚計測裝置21就要 _ 求再度輸入膜厚計測點，將被抽出之圖案T顯示在顯示裝 置3 0，再度再求作業者進行確認（步驟s 83〜S 86)。 與此相對的，在步驟S86，當OK鈕被按下時，就將所獲得 之抽出圖案T記憶在記憶部3 5，完成圖案登錄（步驟S 8 7)。

在依照此種方式完成抽出圖案T之登錄之後，在膜厚計 測步驟之決定膜厚計測點之處理中，利用與第1 1圖之流程 圖所示者相同之步驟，從分光圖像中抽出與該抽出圖案T -34· 1278597 匹配之區域，在其中心設定膜厚計測點P。 依照此種方法時，因爲作業者可以觀看計測圖像指定抽 出圖案，所以作爲使用者之作業者可以很容易設定抽出圖 案，可以縮短登錄之需要之時間。 (弟6膜厚g十測點抽出方法） 桌6膜厚s"t測點抽出方法考慮到由於分光圖像造成之對 比不同’用來提闻圖案登錄之精確度。第2 5圖是流程圖， 用來說明第6膜厚計測點抽出方法之圖案登錄之步驟，第 2 6(a)，（b)5 (〇5 (d)圖和第27圖爲其說明圖。 籲 以下依照第2 5圖之流程圖用來說明圖案登錄之步驟。在 抽出圖案之登錄時，首先從光檢測器2 6將通過任一個分光 過濾器之rf*測對象物3 6之分光圖像，取入到信號處理部2 8 (步驟S91)。其次，在達到指定次數之前（步驟S92)將分光 過濾器變換成爲不同波長區域者（步驟S93)，將通過變換後 之分光過撼器之分光圖像取入到信號處理部2 8。其結果是 在計測點抽出部3 2獲得如第2 6 ( a )，（ b ) 5 ( c )，（ d )圖所示之 不同波長之指定數之分光圖像。 _ 其’ p"l測點抽出部3 2使多個分光圖像之對比進行比較 (步驟S94)。例如，在從TFT基板η抽出之圖案之情況時 ’在遮光區域15之反射率沒有很大之差異，受光量位準大 致爲一定値Lt，但是在圖素開口 1 6由於波長之不同使反射 率不同’所以如第27圖所示當沿著分光圖像之C-C線計測 受光量位準時’圖素開口 1 6之受光量位準會由於波長而成 爲La 、 Lb 、 Lc 、 Ld之不同。 1278597 計測點抽出部3 2從各個分光圖像中，選擇最高對比之分 光圖像（步驟S95)。在第27圖所示者之中，圖素開口 16之 受光量位準L c者因爲是對比最高者，所以假如是成爲從第 2 6(c)圖之分光圖像所獲得之抽出圖案q者時，計測點抽出 邰32就選擇第26(c)圖之分光圖像。 其次，如第26(c)圖所示，計測點抽出部32從被選擇之 分光圖像中，自動的抽出圖案Q (步驟S 9 6)。該圖案抽出方 法可以使用至目前所述者或其以外之方法。因爲圖案Q是 根據最高對比之分光圖像抽出，所以使抽出精確度變高， 可以進行穩定之圖案抽出。計測點抽出部3 2將抽出圖案Q 輸出到顯示裝置3 0，在顯示裝置3 0顯示抽出圖案Q(步驟 S 9 7)。其次，信號處理部28要求確認顯示在顯示裝置30 之抽出圖案Q (步驟S 9 8 )。作業者確認被顯示在顯示裝置3 〇 之抽出圖案Q，假如可以正確辨識抽出圖案Q時，例如按 下「OK」鈕，假如判斷爲不能正確辨識時，按下「NG」鈕。 在步驟S 9 8，當NG鈕被按下時，膜厚計測裝置2 1再度 抽出圖案將其顯示在顯示裝置3 0，再度要求作業者確認 (步驟S 9 6〜S 9 8 )。 與此相對的，在步驟S 9 8，當Ο K鈕被按下時，膜厚計測 裝置2 1將抽出圖案Q和被選擇之分光圖像之波長（或當日寺 所使用之分光過濾器）記憶在記憶部3 5，完成圖案登錄（步 驟 S99)。 當依照上述之方式登錄抽出圖案Q時，在計測對象物3 6 之膜厚計測步驟，依照第6圖所說明之步驟進行計測到· ^ -36- 1278597 物3 6之膜厚計測，其中在第6圖之步驟S 4，利用第1 1圖 所示之步驟決定膜厚計測點P。在決定該膜厚計測點P之 處理亦抽出與登錄圖案匹配之圖案，用以抽出與登錄圖案 匹配之圖案之分光圖像，假如使用在步驟S 9 9被登錄之波 長之分光圖像時’可以以良好之精確度抽出與登錄圖案·匹 配之圖案。 另外，在不需要預先登錄抽出圖案之步驟之情況時，在 決定膜厚計測點之處理，於抽出圖案之前，可以使分光圖 像進行比較，選擇高對比之分光圖像。 φ (第7膜厚計測點抽出方法） 對於在玻璃基板塗布有紅、綠、藍之彩色抗蝕劑之彩色 過濾器，在計測各個彩色抗蝕劑（單元）之膜厚之情況時， 因爲用以進行分光反射率之計測之光檢測器2 6不能因應 彩色，所以在利用光檢測器2 6以白色光對白色圖像進行攝 影時，被顯示在顯示裝置3 0之彩色抗蝕劑之計測圖像變成 如第2 8圖所示之圖像，不能區別紅色抗蝕劑4 8 R、綠色抗 蝕劑4 8 G、藍色抗蝕劑4 8 B。因此，在登錄作爲膜厚計測鲁 對象之圖案時，不能進行色之區別。另外，紅色分光過濾 器、綠色分光過濾器、藍色分光過濾器之透過率特性因爲 成爲如第2 9圖所示，所以例如在利用光檢測器2 6對透過 紅色分光過濾器之紅色圖像進行攝影時’被顯示在顯示裝 置3 0之彩色抗蝕劑之計測圖像變成爲如第30圖所示之圖 像，紅色抗蝕劑4 8 R之區域變成帶白，綠色抗蝕劑4 8 G之 區域和蓋色抗蝕劑4 8 B之區域不能區別。因此，在登錄作 -37- 1278597 爲膜厚計測對象之圖案時，不能區別綠色抗蝕劑4 8 G和藍 色抗蝕劑4 8 B。 第7膜厚計測點抽出方法可以彩色因應此種情況。亦即 ’在此種I吴厚5十測點抽出方法中’當開始圖案登錄之處理 時’首先將分光器25之分光過濾器變換成爲紅（R)、綠（G) 、藍（B )，取入計測圖像。在透過紅色分光過濾器之計測圖 像，紅色抗蝕劑48R之區域變成帶白區域，在透過綠色分 光過濾器之計測圖像，綠色抗蝕劑4 8 G之區域變成帶白區 域，在透過藍色分光過濾器之計測圖像，藍色抗蝕劑4 8 G 之區域變成帶白區域，所以經由解析該等之計測圖像，可 以映象紅色抗蝕劑4 8 R、綠色抗蝕劑4 8 G、藍色抗蝕劑4 8 B 之各個區域，可以將其記憶在記憶部3 5。在完成各色之區 域之映象後，信號處理部2 8如第3 1圖所示，取入白色光 之計測圖像，以白色光將計測圖像和選擇表單49顯示在顯 示裝置30。然後，當作業者從選擇表單49中選擇抗蝕劑 色（例如，選擇第3 1圖所示之紅色抗蝕劑）時，使顯示裝置 30之指標50指在計測圖像上之紅色抗蝕劑48R之區域， 抽出紅色抗蝕劑4 8 R之區域之圖案，將被抽出之圖案與其 對應之分光過濾器之種類記憶在記憶部3 5。 其次，在計測紅色抗飩劑48R之膜厚之步驟，讀出被登 錄在記憶部3 5之分光過濾器之種類和登錄圖案’將其設定 在登錄有分光器2 5之分光過濾器’例如紅色分光過濾器。 然後，在透過該分光過濾器之特定波長之分光圖像中，從 大受光量之區域（帶白區域）抽出與登錄圖案匹配之圖案’ -38- 1278597 將膜厚計測點定位在其中央等。 依照此種方法時，對於彩色之計測對象物可以有效的進 行計測作業，可以計測目的色之薄膜之不同膜厚。另外’ 計測對象物3 6之色不只限於上述之紅、綠、藍。另外，與 第3 1圖相反的，當利用指標指在計測圖像之區域時，亦可 以在選擇表單顯示該區域之色之種類（色名）。 (第8膜厚計測點抽出方法） 第8膜厚計測點抽出方法有關於抽出圖案之分光圖像之 決定。要利用膜厚計測裝置2 1計測膜厚時，預先輸入膜之 φ 構造，膜之光學常數或物理常數。另外，在製造線因爲瞄 準區域之膜厚値亦明確，所以在此種方法中，亦將其瞄準 之膜厚値之資訊輸入到信號處理部7 8。然後，根據該等之 資訊（特別是膜厚之目標値和光學常數）算出理論之反射率 ’依照其結果決定反射率成爲最大，最小之波長。理論上 決定猫準之膜之反射率成爲最大，最小之波長，根據與計 測對象物有關之資訊（例如，基板之構造、計測區域之周邊 之膜種、周邊之反射率之實質値等）決定圖像之對比成爲最 鲁 大之波長（分光色）。 例如’第32圖表示在玻璃基板上成膜厚度丨5〇 nm之〗丁〇 膜’厚度80nm之聚醯亞胺膜成爲計測對象物之情況時之理 論反射率之計算結果。在該理論反射率中，在大約· 5 5 〇nm 之波長其反射率成爲最大，在大約43 Onm之波長其反射率 成爲最小。當在欲計測該計測對象物之膜厚之區域之周圍 ’設有電極之情況時，電極區域之反射率與波長無關的成 -39- 1278597 爲非常大（參照第27圖），所以在膜厚計測區域使反射率小 用來使計測圖像之對比變大。因此，從計測圖像抽出圖案 所使用之光之波長或分光過濾器之種類，使用使反射率變 小之波長，亦即大約43 Onm之波長，和使該波長之光透過 之分光過濾器。 依照此種方法，要獲得高對比之分光圖像時，不需要實 驗式的預先決定最佳之光之波長或分光過濾器之種類，就 可以有效的進行膜厚計測。 (第9膜厚計測點抽出方法） 春 第9膜厚計測點抽出方法是在Fpd面板等之形成有多片 面板5 1之母板玻璃5 2之狀態，決定面板5 1之膜厚計測點 。第3 3 ( a)圖表示對於形成有多個面板5 1之母板玻璃5 2， 預先登錄膜厚計測點時之方式，第33(b)圖是使第3 3 (a)圖 之以虛線包圍之區域擴大之圖像。 在第33(a)圖所示之計測對象物36中，在大塊之母板玻 璃5 2之上並排的形成多片之面板5 1。在面板5 1之邊緣， 框狀的形成沒有圖素開口 1 6之遮光區域5 4。該等之面板 _ 5 1最後經由切割母板玻璃5 2被切離。 在第9膜厚計測點抽出方法中，在作業者預先學習將膜 厚計測點登錄在信號處理部2 8之情況’如第3 3 (a)圖所示 ，在面板5 ]之角落部份配置成爲計測視野5 3之樣本之母 板玻璃5 2或膜厚計測裝置2 1。然後’從第3 3 (b)圖所示之 計測視野5 3內之圖像’抽出面板5 1之邊緣之遮光區域5 4 之一部份第33(b)圖中之斜線部份）作爲圖案Q。其次’當 -40- 1278597 作業者指示任一個圖素開口 1 6內之點作爲計測點P時，信 號處理部2 8就以抽出圖案Q之角部或角落作爲基準，計測 至該計測點P之變位量，將該變位量記憶在記憶部3 5。 在膜厚計測步驟之決定膜厚計測點之處理亦同樣的，信 號處理部28將面板5 1之角落之部份收納在計測視野5 3， 抽出遮光區域54之一部份作爲圖案Q，以圖案Q之角落或 角落作爲基準，在登錄位置決定膜厚計測點P。 另外，另一方法如第34(a)圖所示，使面板51之角落之 部份和母板玻璃5 2之角部進入計測視野5 3，以此方式配 φ 置樣本之母板玻璃52或膜厚計測裝置21。然後，從第34(b) 圖所示之計測視野5 3內之圖像，抽出母板玻璃5 2之角部 作爲特徵點R。其次，當作業者指示任一個圖素開口 1 6內 之點作爲計測點P時，信號處理部2 8以特徵點R作爲基準 ，計測至該計測點P之變位量，將該變位置記憶在記憶部 35 〇 在第33圖和第34圖所示之方法中，如第35(a)圖所示， 即使形成在母板玻璃52之上之面板5 1之形狀或數目有不 籲 同時，因爲對每一個品種設定膜厚計測點P，所以可以因 應多種品種。另外，在第3 3圖所示之方法中，當設定如第 3 5(b)圖所示之大計測視野53a時，因爲有數個圖案Q(亦即 ，數個面板5 1之角落之部份），所以需要判別以那一個面 板5 1作爲基準，但是如第3 5 (b)圖所示之計測視野5 3，經 由使計測視野5 3變小，可以使檢索範圍變狹，可以使圖案 之抽出高速化。另外，亦可以對計測對象物之每一種品種 1278597 調整觀測區域。 (第3實施例） 第3 6圖表示本發明之第3實施例之色度計測裝置< 構造。對於在玻璃基板上排列有紅色抗蝕劑、綠色抗 、和藍色抗蝕劑之各個彩色單元之液晶顯示面板用等 色過濾器，可以利用該色度計測裝置6 1計測其膜厚和 。該色度計測裝置6 1因爲具有與第4圖所示之膜厚計 置2 1同樣之構造，所以下面以其不同部份爲重點進行 。在放置計測對象物3 6之支持台62之中央部具有開 ，由鹵素燈構成之光源22之白色光通過光纖64被引 開口 6 3之下方，從光纖64之前端射出之白色光被視 透鏡65變換成爲平行光，從開口 63照明具有透光性 測對象物3 6，透過計測對象物3 6之光，通過成像光 24、針孔41和分光器25，成像在光檢測器26。另外 光源22和投光光學系23之間之空間，以及在光源22 纖64之間之空間，分別設置由電磁線圈66、68驅動 門67、69，用來使從光源22射出之光變換到投光光 23側或光纖64側。另外，光檢測器26使用裝載有矽製 之攝影機。 在構成分光器2 5之過濾器板42之邊緣，如第3 7圖 ，設有原點檢測用之突起部70或缺口，利用光耦合器 原點檢測用感測器7 1檢測突起部70或缺口之位置， 用來檢測過濾器板42之原點位置。過濾器板42從原 轉多少角度之決定是依照施加在使過濾器板42旋轉 "之 蝕劑 之彩 色度 測裝 說明 =1 63 導到 準儀 之計 學系 ，在 和光 之快 學系 CCD 所示 等之 可以 點旋 之控 -42- 1278597 制用馬達4 3之脈波數。在過濾器板42從原點起順序的排 列有45 0nm之波長區域之分光過濾器72a、5 5 0nm之波長 區域之分光過濾器72b、和65 Oiim之波長區域之分光過濾 器 72c，在其次設有 400nm、500nm、600nm、至 700ηηι 之 可視區域之分光過濾器72d〜72g，然後排列有8 0 0nm、 850nm、 900nm、 950nm、 lOOOnm之近紅外區域之分光過濾 器 7 2h 〜72 €。 在使用此種色度計測裝置6 1計測彩色過濾器之各個彩 色單元之膜厚和色度之情況時，以下面所述之方式進行。 φ 首先，使過濾器板42在原點之位置，45 0 nm之波長之分光 過濾器7 2 a位於針孔4 1之上。光學系成爲透過型、快門 67閉合、快門69開放，從光纖64之前端射出之白色光被 視準儀透鏡6 5變換成爲平行光，從下方照射在彩色過濾器 (計測對象物3 6)。在此種狀態，使過濾器板42旋轉，順序 的變換成爲波長450nm之分光過濾器72a、550nm之分光 過濾器72b、650nm之分光過濾器72c，藉以獲得45 0nm、 550nm、650nm之分光波長之圖像。在該等分光圖像中，分 籲 別對於紅色抗蝕劑，綠色抗蝕劑、藍色抗蝕劑因爲成爲最 高透過率，所以利用信號處理部2 8可以判別各色之抗蝕劑 之位置。 其次，使用400nm〜700nm之可視區域之分光過濾器72d 〜7 2 g取入分光圖像。然後，利用至目前所述之方法決定 膜計測位置，利用膜計測位置之圖像資料，演算膜計測位 置之各個彩色抗蝕劑之色度。 -43- 1278597 然後，使快門6 9閉合、快門6 7開放，從上方以色光同 軸落射照明。然後，使用7 0 0nm〜1 OOOnm之近紅外區域之 分光過濾器72 g〜72，取入分光圖像，利用該膜計測位置之 圖像資料，進行膜計測位置之各個彩色抗蝕劑之膜厚計測。 第3 8圖表示彩色過濾器之紅色抗蝕劑（R)、綠色抗蝕劑 (G)、藍色抗蝕劑（B)之透過率特性。紅色抗蝕劑在比大約 6 OOnm長之波長側成爲透明之特性，綠色抗蝕劑和藍色抗 蝕劑在比大約8 0 0 nm長之波長側成爲透明之特性。因此， 使用射出8 0 0 nm〜1 OOOnm區域之光之鹵素燈作爲光源22 ^ ，假如從光檢測器26輸出8 0 0nm〜1 OOOnm區域之圖像信 號時，不會由於彩色過濾器之色素之影響使膜之干涉波形 變亂，可以進行膜厚計測。另外，經由使用400nm〜700nm 之光波長之透過型之光學系，可以計測彩色過濾器之色度。 彩色過濾器之紅色抗蝕劑、綠色抗蝕劑、藍色抗蝕劑存 在有可視區域爲不透明之波長區域。藍色抗蝕劑在5 0 0〜 700nm之區域，綠色抗蝕劑在400〜500nm和600〜700nm 之區域，紅色抗蝕劑在63 0〜700nm之區域分別成爲不透明 _ 。因此，利用上述之方法首先指定抗蝕劑之色，然後取得 可視區域和紅外區域之全部之分光圖像後，假如使用各個 透明波長區域之分光圖像進行膜厚演算時，當與只在700 〜1 OOOnm之近紅外區域進行膜厚計測之情況比較，可以增 強點數增加部份之耐波長雜訊，可以提高膜厚精確度。 依照本發明之光學式膜計測裝置時，根據比光檢測器取 入之膜計測位置寬廣之觀測區域之圖像，用來決定膜計測 -44- 1278597 位置，因爲可以根據從該膜計測位置抽出之信號演算膜之 特性，所以在計測1個1個之計測對象物之情況’不需要 將計測對象物之膜計測位置定位在指定之位置。因此’與 計測對象物之位置無關的，可以計測指定之膜計測位置之 膜之特性。 其結果是可以縮短膜計測所需要之時間，可以有效的計 測膜之特性。另外，因爲可以以短時間進行膜之計測’所 以可以將該光學式膜計測裝置安裝在生產線的進行線內計 測。另外，因爲不需要計測對象物之定位，所以不需要定 φ 位用之載物台，可以使裝置成本成爲廉價和可以使膜厚計 測作業簡化。 (五）圖式簡單說明 第1圖是側面圖，用來表示先前技術例之膜厚檢查裝置 之構造。 第2圖表示以該膜厚檢查裝置觀測到計測對象物之一實 例（TFT基板）。 第3圖是本發明之第1實施例之膜厚計測裝置之槪略構 鲁 造圖。 第4圖是構造圖，用來表示該膜厚計測裝置之光學系之 具體之實例。 第5圖是使用在第4圖之膜厚計測裝置之分光器之正面 圖。 第6圖是流程圖，用來說明利用膜厚計測裝置計測對象 物之膜厚之步驟。 -45- 1278597 第7圖是本發明之第2實施例之膜厚計測裝置之槪略構 造圖。 第8圖是構構造圖，用來表示該膜厚計測裝置之光學系 之具體之實例。 弟9圖是流程圖’用來說明第1計測點抽出方法之圖案 登錄處理。 第1 0 ( a)圖表示圖案登錄用之計測對象物之樣本之圖像 ，（b)是從其中抽出之圖案之擴大圖。 第1 1圖是流程圖，用來說明第1計測點抽出方法之膜厚 · 計測點之決定方法。 第12(a)圖用來說明依照第11圖之流程圖所示之步驟決 定膜厚計測點之方式，（b)是擴大圖，用來說明（a)之變化例 ，亦即決定膜厚計測點之不同方法。 第1 3圖是流程圖，用來說明第1膜厚計測點抽出方法之 不同變化例。 第1 4圖是流程圖，用來說明第2計測點抽出方法之預先 指示登錄膜厚計測點之步驟。 · 第15(a)圖表示對計測圖像指示膜厚計測點之方式，（b) 是（a )之部份擴大圖。 第1 6圖是流程圖，用來說明第2膜厚計測點抽出方法之 決定膜厚計測點之步驟。 第17(a)、（b)圖表示第2實施例之變化例，（b)是（a)之部 份擴大之圖。 第1 8(a)、（b)圖表示第2實施例之不同變化例，（b)是（a) -46- 1278597 之部份擴大之圖。 第19圖表示第2實施例之更一不同變化例。 第20圖是流程圖，用來說明第4膜厚計測點抽出方法之 登錄圖案之步驟。 第2 1 (a)圖用來說明對計測圖像指示形成圖案之區域之 方式，（b)是擴大圖，用來表示從計測圖像抽出之圖案。 第2 2圖是流程圖，用來說明第5膜厚計測點抽出方法之 登錄圖案之步驟。 第23(a)、（b)圖用來說明對計測圖像輸入膜厚計測點之 後，抽出成爲圖案之區域之過程。 第24(c)圖是第23(a)、（b)圖之接續圖，用來說明成爲圖 案之正方形區域擴大之方式，（d)是擴大圖，用來表示從計 測圖像抽出之圖案。 第2 5圖是流程圖，用來說明第6膜厚計測點抽出方法之 登錄圖案之步驟。 第26(a)、（b)、（c)、（d)圖表示以不同之過濾器獲得之分 光圖像。 第2 7圖表示從不同之分光圖像抽出之圖案之對比之比 較。 第2 8圖表示作爲白色圖像之攝影到之計測圖像之顯示。 第29圖表示紅色過濾器、綠色過濾器、和藍色過濾器之 透過率特性。 第3 0圖表示透過紅色過濾器之紅色之分光圖像之顯示。 第3 1圖是第7圖膜厚計測點抽出方法之說明圖，用來表 示圖案登錄時被顯示之選擇表單和計測圖像。 - 47- 1278597 第32圖是第8膜厚計測點抽出方法之說明圖，用來表示 成爲計測對象之薄膜之反射率理論上計算之結果。 第3 3(a)、（b)圖用來說明第9膜厚計測點抽出方法。 第34(a)、（b)圖用來說明第9膜厚計測點抽出方法之變 化例。 第35(a)、（b)圖用來說明第33圖或第34圖之膜厚計測 點抽出方法之優點。

第3 6圖是本發明之第3實施例之膜厚計測裝置之構造圖。 第3 7圖是使用在第3 6圖之膜厚計測裝置之分光器之正 面圖。 第3 8圖表示構成計測對象物之彩色過濾器之紅色過濾 器、綠色過濾器、藍色過濾器之透過率。 主要部分之代表符號說明

2 1 膜 厚 計 測 裝 置 24 成 像 光 學 系 25 分 光 器 2 6 光 檢 測 器 28 信 號 處 理 部 3 0 顯 示 裝 ΙΞΤΕΪ uk 3 1 二 刖 處 理 部 32 計 測 點 抽 出 部 3 3 膜 厚 演 算 部 3 6 計 測 對 象 物 40 遮 光 板 -48 1278597 4 1 針孔 42 過濾器板 43 控制用馬達 45a，45b，45c 過濾器 P 膜厚計測點 Q 抽出圖案 R 特徵點

-49-

Claims (1)

1278597 _.麵丨7 i ? ,；ΐ：.. ί ....… > f 第93 1 064 1 9號「光學式膜計測裝置」專利案 (2006年06月07日修正） 拾、申請專利範圍： 1 · 一種光學式膜計測裝置，用來對計測對象物之指定的膜 計測位置之膜的特性進行計測；其特徵是具備有： 光檢測器’以比該膜計測位置寬廣之區域作爲觀測區 域；

膜計測位置決定裝置，根據該光檢測器所取入之觀測 區域之圖像以決定該膜計測位置； 信號抽出裝置’從該光檢測器所取入之觀測區域之圖 像中，抽出該膜計測位置之信號；和 演算裝置’根據該信號抽出裝置所抽出之信號以演算 膜之特性。 2 .如申請專利範圍第1項之光學式膜計測裝置，其中在該

光檢測器取入之計測對象物之圖像，成爲週期性重複之 指定形狀之圖案之情況， 用以決定該膜計測位置之膜計測位置決定裝置係從該 光檢測器所取入之計測對象物之圖像中，抽出該圖案之 任一個，以該圖案內之指定位置作爲該膜計測位置。 3 .如申請專利範圍第1項之光學式膜計測裝置，其中用以 決定該膜計測位置之膜計測位置決定裝置係從該光檢測 器所取入之計測對象物之圖像中，抽出被預先登錄之圖 50 t)U - 1278597 案，以該圖案內之指定位置作爲該膜計測位置。 4 .如申請專利範圍第3項之光學式膜計測裝置，其中更具 備有：登錄裝置，當從外部經由輸入裝置對該光檢測器 取入之計測對象物之圖像指定特徵點時，以根據該特徵 點抽出之圖案作爲該登錄圖案，將其登錄在記憶裝置； 和顯示裝置，使該被抽出之圖案重疊在觀測區域之圖像 上而進行顯示。

5 .如申請專利範圍第3項之光學式膜計測裝置，其中更具 備有：登錄裝置，當從外部經由輸入裝置對該光檢測器 取入之計測對象物之圖像指定部份圖像時，抽出該部份 圖像所含之圖案作爲該登錄圖案，將其登錄在記憶裝置 ;和顯示裝置，使該被抽出之圖案重疊在觀測區域之圖 像上而進行顯示。 6 .如申請專利範圍第3項之光學式膜計測裝置，其中更具

備有：登錄裝置，當從外部經由輸入裝置對利用該光檢測 器取入之計測對象物之圖像指定1點或1個區域時，抽出 包含有該1點或1個區域之在圖像上亮度爲大致一定之區 域作爲圖案，將被抽出之圖案登錄在記憶裝置作爲該登錄 圖案；和顯示裝置，用來使該抽出之圖案重疊在觀測區域 之圖像上而進行顯示。 7 .如申請專利範圍第1項之光學式膜計測裝置，其中具備 有分光裝置，可以只使指定之波長區域之光射入到該光 檢測器，且能選擇性地變換其波長區域。 51 1278597 8 ·如申請專利範圍第7項之光學式膜計測裝置，其中分光 裝置係爲’在用以決定該膜計測位置之膜計測位置決定 裝置其根據觀測區域之圖像要決定該膜計測位置時，將 該圖像之對比設定成變最高。

9·如申請專利範圍第1項之光學式膜計測裝置，其中根據 與計測對象物之構造有關之資訊，依照預先登錄之計測 對象物之光學常數和厚度，利用計算而求得被該光檢測 器所取入之圖像對比要變最高之分光圖像之波長區域。 1 0·如申請專利範圍第7項之光學式膜計測裝置，其中具備 有顯示裝置，根據利用該分光裝置所獲得之多個波長區 域對應之圖像，以所獲得多個波長區域對應之圖像中之 在可視光區域其光檢測強度最高之波長區域之對應色， 將各個畫素作彩色顯示，在該被彩色顯示之圖像上可以 設定膜計測位置。

1 1 ·如申請專利範圍第1項之光學式膜計測裝置，其中在該 光檢測器取入之計測對象物之圖像，成爲週期性重複之 指定形狀之圖案之情況， 用以決定該膜計測位置之膜計測位置決定裝置係從該 光檢測器所取入之計測對象物之圖像中，抽出該圖案之 特徵點，把以該特徵點作爲基準的指定位置作爲該膜計 測位置。 1 2 .如申請專利範圍第1項之光學式膜計測裝置，其中在該 光檢測器取入之計測對象物之圖像爲具有格子狀或框狀 52 1278597 之圖案之情況， 以該圖案之交叉點之中心作爲該膜計測點。 1 3 ·如申請專利範圍第1項之光學式膜計測裝置，其中該膜 計測位置決定裝置係根據由該光檢測器所取入之觀測區 域的圖像’以決定多處膜計測位置；和

該膜特性演算裝置係根據從多處膜計測位置所抽出之 信號，以演算膜之特性。 1 4 ·如申請專利範圍第i項之光學式膜計測裝置，其中利用 該光檢測器取入包含計測對象物之角部之計測對象物之 圖像；和 從該光檢測器所取入之圖像中，抽出計測對象物之角 部，以抽出之計測對象物之角部作爲基準，以決定該膜 計測位置。

1 5 ·如申請專利範圍第1項之光學式膜計測裝置，其中在對 形成於基板上之分成多個之計測對象物進行計測之情況 利用該光檢測器取入包含該基板之角之計測對象物之 圖像；和 從該光檢測器所取入之圖像中抽出基板之角，以被抽 出之基板的角作爲基準，以決定計測對象物之該膜計測 位置。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之光學式膜計測裝置，其中可按 1278597 該基板之種類，設定要以該光檢測器取入圖像之觀測區 域之區域。 1 7 .如申請專利範圍第1項之光學式膜計測裝置，其中具備 有：光源，用來照射白色光；分光裝置，具備有從可視 區域涵蓋近紅外區域之範圍之分光過濾器；和計測裝置 ，用來計測被著色之薄膜之色度和膜厚。

1 8 ·如申請專利範圍第7項之光學式膜計測裝置，其中具備 有：光源，用來照射白色光；和分光裝置，其構成包含 並排之45 0nm近邊之分光過濾器、大約5 5 0nm附近之分 光過濾器、大約65 Onm附近之分光過濾器、可視光區域 之多個分光過濾器、以及近紅外區域至紅外區域之多個 分光過濾器；且至少4 5 0nm附近之分光過濾器、大約 5 5 Ο n m附近之分光過濾器、以及大約6 5 Ο n m附近之分光 過濾器係順序地連續排列。

1 9 .如申請專利範圍第1項之光學式膜計測裝置，其中利用 該光檢測器取入從該光源射出而照射在計測對象物之光 的反射光和透過光。