JPH10300447A - 表面パターンむら検出方法及び装置 - Google Patents
表面パターンむら検出方法及び装置Info
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- JPH10300447A JPH10300447A JP9120373A JP12037397A JPH10300447A JP H10300447 A JPH10300447 A JP H10300447A JP 9120373 A JP9120373 A JP 9120373A JP 12037397 A JP12037397 A JP 12037397A JP H10300447 A JPH10300447 A JP H10300447A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
- G01B11/306—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces for measuring evenness
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光照射される検査対象物の表面パターンむら
をラインセンサーカメラを使用して検出する方法及び装
置を提供する。 【解決手段】 表面にパターンが形成された基板１へと
光を照射し、パターンのエッジ部からの散乱光を観察す
ることによりパターンのむらを検査する。
をラインセンサーカメラを使用して検出する方法及び装
置を提供する。 【解決手段】 表面にパターンが形成された基板１へと
光を照射し、パターンのエッジ部からの散乱光を観察す
ることによりパターンのむらを検査する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にはラインセ
ンサーカメラを使用した表面パターンむら検出方法及び
装置に関するものであり、特に、液晶ディスプレーパネ
ル（液晶ＴＦＴ基板）、ポリシリコンＴＦＴ基板の製造
などにおいて有効に使用することのできる表面パターン
むら検出方法及び装置に関するものである。
ンサーカメラを使用した表面パターンむら検出方法及び
装置に関するものであり、特に、液晶ディスプレーパネ
ル（液晶ＴＦＴ基板）、ポリシリコンＴＦＴ基板の製造
などにおいて有効に使用することのできる表面パターン
むら検出方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、液晶ディスプレーパネル（液晶
ＴＦＴ基板）を製造するに際しては、ガラス支持体、金
属（Ｃｒ）層、レジスト層からなる基板に露光機により
所定のパターン像を露光し、次いで、露光済レジスト層
を現像して所定模様のレジストパターンを作製するフォ
トリソグラフ工程が必要である。
ＴＦＴ基板）を製造するに際しては、ガラス支持体、金
属（Ｃｒ）層、レジスト層からなる基板に露光機により
所定のパターン像を露光し、次いで、露光済レジスト層
を現像して所定模様のレジストパターンを作製するフォ
トリソグラフ工程が必要である。
【０００３】このとき、露光機の動作が正常であるかど
うかを調べるために幅広光源を使用して目視の検査が行
なわれている。特に重要な検査項目として、露光機の合
焦異常によるレジスト層に対する露光むらの検査があ
る。従来技術では、基板表面のレジストパターンの観察
画像を自動取得することが困難であり、そのために単色
光源を基板に照射し、レジストパターンにおけるレジス
トエッジからの反射光の状態を目視して露光むらの程度
の判断を行なっている。しかしながら、この方法は、人
手による官能検査であるため、バラツキが多く、又、Ｔ
ＦＴ基板の大型化に伴なって目視による検査が困難にな
りつつあり、露光むら検査の自動化が強く望まれてい
る。
うかを調べるために幅広光源を使用して目視の検査が行
なわれている。特に重要な検査項目として、露光機の合
焦異常によるレジスト層に対する露光むらの検査があ
る。従来技術では、基板表面のレジストパターンの観察
画像を自動取得することが困難であり、そのために単色
光源を基板に照射し、レジストパターンにおけるレジス
トエッジからの反射光の状態を目視して露光むらの程度
の判断を行なっている。しかしながら、この方法は、人
手による官能検査であるため、バラツキが多く、又、Ｔ
ＦＴ基板の大型化に伴なって目視による検査が困難にな
りつつあり、露光むら検査の自動化が強く望まれてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、目視検査の置
き換えとして、図１に示すように、静止した被検査対象
物である基板１の画像を二次元ＣＣＤセンサーカメラ１
０によって画像を取得しようとする試みがある。つま
り、表面にレジストパターンを備えた基板１の一端側斜
め上方より、光源２０からの光をフレネルレンズ２１及
び白色散乱板２２を介して基板１に照射し、基板１の他
端側斜め上方に配置した２次元ＣＣＤセンサーカメラ１
０にて画像を取得する構成とされる。
き換えとして、図１に示すように、静止した被検査対象
物である基板１の画像を二次元ＣＣＤセンサーカメラ１
０によって画像を取得しようとする試みがある。つま
り、表面にレジストパターンを備えた基板１の一端側斜
め上方より、光源２０からの光をフレネルレンズ２１及
び白色散乱板２２を介して基板１に照射し、基板１の他
端側斜め上方に配置した２次元ＣＣＤセンサーカメラ１
０にて画像を取得する構成とされる。
【０００５】しかしながら、この構成では、露光むらを
観察できる角度範囲が狭いため、即ち、モニター１００
の大略中央部１０１に相当する基板画像１Ｇの中央部に
ついては良好な観察が可能であるが、上下両端において
は良好な合焦が得られず、従って、被写体である基板１
が大きくなると、基板１全面にわたってのむらを観察す
ることができなくなってしまう。
観察できる角度範囲が狭いため、即ち、モニター１００
の大略中央部１０１に相当する基板画像１Ｇの中央部に
ついては良好な観察が可能であるが、上下両端において
は良好な合焦が得られず、従って、被写体である基板１
が大きくなると、基板１全面にわたってのむらを観察す
ることができなくなってしまう。
【０００６】画面全域において良好な合焦を得るために
は、図２に示すように、レンズ系１１及びセンサ１２を
備えたセンサーカメラ１０の結像面、即ち、センサ１２
の受光面を検査対象基板１から離れる方向に角度（α）
だけ傾けることが考えられが、この場合には、図３に示
すように、モニター１００の画面の上下面における歪み
が大きくなり、これもまた好ましいものではない。
は、図２に示すように、レンズ系１１及びセンサ１２を
備えたセンサーカメラ１０の結像面、即ち、センサ１２
の受光面を検査対象基板１から離れる方向に角度（α）
だけ傾けることが考えられが、この場合には、図３に示
すように、モニター１００の画面の上下面における歪み
が大きくなり、これもまた好ましいものではない。
【０００７】従って、本発明の目的は、光照射される検
査対象物の表面パターンむらを、好ましくはラインセン
サを使用して検出する方法及び装置を提供することであ
る。
査対象物の表面パターンむらを、好ましくはラインセン
サを使用して検出する方法及び装置を提供することであ
る。
【０００８】本発明の他の目的は、特に、液晶ディスプ
レーパネル（液晶ＴＦＴ基板）の製造などにおいてレジ
ストパターンの検査に有効に使用することができ、露光
機による露光むらのみならず、レジストパターンの欠陥
をも検査することができ、更には、ポリシリコンＴＦＴ
基板を製造する際のレーザーアニールの照射むらなどの
検出にも使用することのできる表面パターンむら検出方
法及び装置を提供することである。
レーパネル（液晶ＴＦＴ基板）の製造などにおいてレジ
ストパターンの検査に有効に使用することができ、露光
機による露光むらのみならず、レジストパターンの欠陥
をも検査することができ、更には、ポリシリコンＴＦＴ
基板を製造する際のレーザーアニールの照射むらなどの
検出にも使用することのできる表面パターンむら検出方
法及び装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
表面パターンむら検出方法及び装置にて達成される。要
約すれば、本発明は、表面にパターンが形成された基板
へと光を照射し、該パターンのエッジ部からの散乱光を
観察することによりパターンのむらを検査する表面パタ
ーンむら検出方法である。好ましくは、前記パターンの
エッジ部からの散乱光は、ピーク量子効率（７００ｎ
ｍ）付近での感度（Ｖ／μＪ／ｃｍ2 ）が１００以上と
されるＣＣＤラインセンサにて検知され、例えば、時間
積分型（TDI:Time Domain Integration)センサが好適に
使用される。
表面パターンむら検出方法及び装置にて達成される。要
約すれば、本発明は、表面にパターンが形成された基板
へと光を照射し、該パターンのエッジ部からの散乱光を
観察することによりパターンのむらを検査する表面パタ
ーンむら検出方法である。好ましくは、前記パターンの
エッジ部からの散乱光は、ピーク量子効率（７００ｎ
ｍ）付近での感度（Ｖ／μＪ／ｃｍ2 ）が１００以上と
されるＣＣＤラインセンサにて検知され、例えば、時間
積分型（TDI:Time Domain Integration)センサが好適に
使用される。
【００１０】本発明にて、前記ＣＣＤラインセンサの受
光面とこの受光面に散乱光を集光するレンズ系の光軸と
の成す角度（θＳ）は、前記光軸と前記基板との成す角
度（θ）と同じかこの角度（θ）より大きく、且つ９０
°より小さい、即ち、９０°＞θＳ≧θとされる。
光面とこの受光面に散乱光を集光するレンズ系の光軸と
の成す角度（θＳ）は、前記光軸と前記基板との成す角
度（θ）と同じかこの角度（θ）より大きく、且つ９０
°より小さい、即ち、９０°＞θＳ≧θとされる。
【００１１】本発明の他の態様によれば、基板の一方側
上方に配置され、基板の水平面に対して所定の第１の角
度（θ1 ）にて光を基板へと照射する光源と、基板の他
方側上方に配置され、基板表面のパターンのエッジ部に
て散乱され基板水平面に対して第２の角度（θ2 ）にて
センサ手段に入射する光を観察しパターンのむらを検査
する第１のセンサーカメラ手段とを有することを特徴と
する表面パターンむら検出装置が提供される。好ましく
は、前記第２の角度（θ2 ）は、第１の角度（θ1 ）よ
り大きい、即ち、θ2 ＞θ1 である。
上方に配置され、基板の水平面に対して所定の第１の角
度（θ1 ）にて光を基板へと照射する光源と、基板の他
方側上方に配置され、基板表面のパターンのエッジ部に
て散乱され基板水平面に対して第２の角度（θ2 ）にて
センサ手段に入射する光を観察しパターンのむらを検査
する第１のセンサーカメラ手段とを有することを特徴と
する表面パターンむら検出装置が提供される。好ましく
は、前記第２の角度（θ2 ）は、第１の角度（θ1 ）よ
り大きい、即ち、θ2 ＞θ1 である。
【００１２】更に、本発明の装置には、前記光源に隣接
して配置されたハーフミラーによる同軸落射照明により
前記基板表面のパターンの欠陥を検査する第２のセンサ
ーカメラ手段を設けることができる。
して配置されたハーフミラーによる同軸落射照明により
前記基板表面のパターンの欠陥を検査する第２のセンサ
ーカメラ手段を設けることができる。
【００１３】好ましくは、本発明の装置にて、前記第１
及び第２のセンサーカメラ手段は、ピーク量子効率（７
００ｎｍ）付近での感度（Ｖ／μＪ／ｃｍ2 ）が１００
以上とされるＣＣＤラインセンサを有しており、更に好
ましくは、前記ＣＣＤラインセンサは、時間積分型（TD
I:Time Domain Integration)センサとされる。
及び第２のセンサーカメラ手段は、ピーク量子効率（７
００ｎｍ）付近での感度（Ｖ／μＪ／ｃｍ2 ）が１００
以上とされるＣＣＤラインセンサを有しており、更に好
ましくは、前記ＣＣＤラインセンサは、時間積分型（TD
I:Time Domain Integration)センサとされる。
【００１４】本発明の装置においても、好ましくは、前
記ＣＣＤラインセンサの受光面とこの受光面に散乱光を
集光するレンズ系の光軸との成す角度（θＳ）は、前記
光軸と前記基板との成す角度（θ）と同じかこの角度
（θ）より大きく、且つ９０°より小さい、即ち、９０
°＞θＳ≧θとされる。
記ＣＣＤラインセンサの受光面とこの受光面に散乱光を
集光するレンズ系の光軸との成す角度（θＳ）は、前記
光軸と前記基板との成す角度（θ）と同じかこの角度
（θ）より大きく、且つ９０°より小さい、即ち、９０
°＞θＳ≧θとされる。
【００１５】本発明の装置の一実施態様によれば、前記
基板を載置する基板支持台に固定リンクを取り付け、こ
の固定リンクの両端を支点として揺動する揺動リンクを
備えた平行運動機構を形成し、この平行運動機構の前記
固定リンクと対向する可動リンクに前記第１のセンサー
カメラ手段のセンサを取り付けることができ、又、他の
実施態様によれば、前記基板を載置する基板支持台に細
長支持体の一端を揺動自在に取り付け、前記細長支持体
の前記基板支持台に取り付けられた端部及び他方の端部
には回転自在にプーリを設け、両プーリをベルトにて連
結して平行運動機構を形成し、この平行運動機構の前記
他端のプーリに前記第１のセンサーカメラ手段のセンサ
を取り付けることができる。
基板を載置する基板支持台に固定リンクを取り付け、こ
の固定リンクの両端を支点として揺動する揺動リンクを
備えた平行運動機構を形成し、この平行運動機構の前記
固定リンクと対向する可動リンクに前記第１のセンサー
カメラ手段のセンサを取り付けることができ、又、他の
実施態様によれば、前記基板を載置する基板支持台に細
長支持体の一端を揺動自在に取り付け、前記細長支持体
の前記基板支持台に取り付けられた端部及び他方の端部
には回転自在にプーリを設け、両プーリをベルトにて連
結して平行運動機構を形成し、この平行運動機構の前記
他端のプーリに前記第１のセンサーカメラ手段のセンサ
を取り付けることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る表面パターン
むら検出方法及び装置を図面に則して更に詳しく説明す
る。本発明は、液晶ＴＦＴ基板の製造などにおいて露光
機による露光むらの検出、更には、ポリシリコンＴＦＴ
基板を製造する際のレーザーアニールの照射むらなどの
検出にも有効に適用し得るが、以下に説明する実施例で
は、本発明を液晶ＴＦＴ基板の製造に際しての露光機に
よる露光むらの検出に適用した場合について説明する。
むら検出方法及び装置を図面に則して更に詳しく説明す
る。本発明は、液晶ＴＦＴ基板の製造などにおいて露光
機による露光むらの検出、更には、ポリシリコンＴＦＴ
基板を製造する際のレーザーアニールの照射むらなどの
検出にも有効に適用し得るが、以下に説明する実施例で
は、本発明を液晶ＴＦＴ基板の製造に際しての露光機に
よる露光むらの検出に適用した場合について説明する。
【００１７】実施例１ 先ず、図４を参照して本発明の露光むら検査の原理を説
明する。つまり、本発明によれば、液晶ＴＦＴ基板を製
造するに際して、フォトリソグラフ工程にて表面にレジ
ストパターンが形成された基板１が、検査装置の基板支
持台２００上に水平に載置される。即ち、フォトリソグ
ラフ工程では、ガラス支持体、金属（Ｃｒ）層、レジス
ト層からなる基板は、露光機によりレジスト層に所定の
パターン像が露光され、次いで、露光済レジスト層は現
像され、基板表面には、所定模様のレジストパターンが
形成される。このレジストパターンは、レジストの膜厚
むら、レジスト膜下に取り込まれたパーティクルなどを
原因とする合焦誤差により、そのエッジ部の形状が種々
に異なるものとされる。
明する。つまり、本発明によれば、液晶ＴＦＴ基板を製
造するに際して、フォトリソグラフ工程にて表面にレジ
ストパターンが形成された基板１が、検査装置の基板支
持台２００上に水平に載置される。即ち、フォトリソグ
ラフ工程では、ガラス支持体、金属（Ｃｒ）層、レジス
ト層からなる基板は、露光機によりレジスト層に所定の
パターン像が露光され、次いで、露光済レジスト層は現
像され、基板表面には、所定模様のレジストパターンが
形成される。このレジストパターンは、レジストの膜厚
むら、レジスト膜下に取り込まれたパーティクルなどを
原因とする合焦誤差により、そのエッジ部の形状が種々
に異なるものとされる。
【００１８】基板支持台２００に載置された基板１の一
方側上方には光源２０が配置され、他方側上方にはレン
ズ光学系１１及びセンサ１２を備えたセンサーカメラ手
段１０が配置される。光源２０は、基板１に対して、基
板１の水平面に対して所定の第１の角度（θ1 ）にて光
を照射する。光源２０としては直線型蛍光灯などの細長
形状の、所謂横広光源（ライン状光源）が好適である。
この光源２０は、基板１の幅方向、即ち、図４にて紙面
表面側より裏面側へと延在して配置されるのが好適であ
る。又、光源２０の波長としては、限定されるものでは
ないが、後で説明するセンサーカメラ手段１０との関係
で、６００〜９００ｎｍとされるのが好適である。又、
センサ１２としては、ＣＣＤラインセンサを使用するこ
とができる。
方側上方には光源２０が配置され、他方側上方にはレン
ズ光学系１１及びセンサ１２を備えたセンサーカメラ手
段１０が配置される。光源２０は、基板１に対して、基
板１の水平面に対して所定の第１の角度（θ1 ）にて光
を照射する。光源２０としては直線型蛍光灯などの細長
形状の、所謂横広光源（ライン状光源）が好適である。
この光源２０は、基板１の幅方向、即ち、図４にて紙面
表面側より裏面側へと延在して配置されるのが好適であ
る。又、光源２０の波長としては、限定されるものでは
ないが、後で説明するセンサーカメラ手段１０との関係
で、６００〜９００ｎｍとされるのが好適である。又、
センサ１２としては、ＣＣＤラインセンサを使用するこ
とができる。
【００１９】上記構成にて、光源２０から光が基板１表
面のレジストパターンに対して第１の角度（θ1 ）にて
照射されると、基板水平面と平行に形成されているレジ
ストパターン上面に入射した光は所定角度にて反射され
る。これに対し、基板表面にむらが存在すると、レジス
トパターンエッジ部での光の散乱の仕方が異なってく
る。本発明に従えば、センサーカメラ手段１０は、レジ
ストパターン平面部からの直接反射光ではなく、エッジ
部にて散乱され、センサ１２へと第２の角度（θ2 ）に
て入射する散乱光を観察するように構成される。第２の
角度（θ2 ）は、散乱光を拾うという観点からは第１の
角度（θ1 ）より小さくても良いが、ボケをできるだけ
少なくして良好な画像を得るためには、この第２の角度
（θ2 ）は、第１の角度（θ1 ）より大きい、即ち、θ
2 ＞θ1 とされるのが好ましい。
面のレジストパターンに対して第１の角度（θ1 ）にて
照射されると、基板水平面と平行に形成されているレジ
ストパターン上面に入射した光は所定角度にて反射され
る。これに対し、基板表面にむらが存在すると、レジス
トパターンエッジ部での光の散乱の仕方が異なってく
る。本発明に従えば、センサーカメラ手段１０は、レジ
ストパターン平面部からの直接反射光ではなく、エッジ
部にて散乱され、センサ１２へと第２の角度（θ2 ）に
て入射する散乱光を観察するように構成される。第２の
角度（θ2 ）は、散乱光を拾うという観点からは第１の
角度（θ1 ）より小さくても良いが、ボケをできるだけ
少なくして良好な画像を得るためには、この第２の角度
（θ2 ）は、第１の角度（θ1 ）より大きい、即ち、θ
2 ＞θ1 とされるのが好ましい。
【００２０】このように、本発明は、ＣＣＤラインセン
サ１２を備えたセンサーカメラ手段１０にて、レジスト
パターンのエッジ部による散乱光のみを画像として捉
え、エッジ部の変化を検出することができる。しかしな
がら、散乱光は、直接反射光に比較して非常に弱いの
で、ラインセンサ１２としては、ピーク量子効率（７０
０ｎｍ）付近での感度（Ｖ／μＪ／ｃｍ2 ）が１００以
上、例えば感度４００といった高感度の、時間積分型
（TDI:Time Domain Integration)センサなどを使用する
のが好ましい。
サ１２を備えたセンサーカメラ手段１０にて、レジスト
パターンのエッジ部による散乱光のみを画像として捉
え、エッジ部の変化を検出することができる。しかしな
がら、散乱光は、直接反射光に比較して非常に弱いの
で、ラインセンサ１２としては、ピーク量子効率（７０
０ｎｍ）付近での感度（Ｖ／μＪ／ｃｍ2 ）が１００以
上、例えば感度４００といった高感度の、時間積分型
（TDI:Time Domain Integration)センサなどを使用する
のが好ましい。
【００２１】一方、例えばＴＤＩセンサなどを備えたセ
ンサーカメラ手段１０は、通常、図５に示すように、レ
ンズ光学系１１とセンサ１２とは平行に配置されてい
る。従って、センサーカメラ手段１０に対して斜めに配
置され、矢印方向へと移動する被検査対象物、即ち、基
板１の画像を取り込んだ場合には、図６に示すように、
画像１Ｇの両端１Ｇａ、１Ｇｂはピントがボケルことと
なる。
ンサーカメラ手段１０は、通常、図５に示すように、レ
ンズ光学系１１とセンサ１２とは平行に配置されてい
る。従って、センサーカメラ手段１０に対して斜めに配
置され、矢印方向へと移動する被検査対象物、即ち、基
板１の画像を取り込んだ場合には、図６に示すように、
画像１Ｇの両端１Ｇａ、１Ｇｂはピントがボケルことと
なる。
【００２２】以下、このボケの原因及びその解決手段に
ついて述べる。ＴＤＩセンサ１２は一次元ラインセンサ
であるが、図７に示すように、光のエネルギを蓄積する
ためにセンサデータのスキャン方向と垂直な方向にも広
がりを持っている。従って、図８に示すように、センサ
ーカメラ手段１０を被検査基板、即ち、被写体１に対し
て斜めに配置した場合、レンズ光学系１１とセンサ１２
とが平行に配置されていると、センサ１２の上端と下端
では被写体１までの距離が異なるために、センサ中心に
ピントを合わせた場合には上端と下端ではピンボケとな
る。このピンボケの程度は、レンズ系１１として市販の
スチルカメラ用Ｆ２．８−６０ｍｍのレンズを使用した
時、センサ１２面上での点像の広がりは、センサピクセ
ルサイズを１３μｍとすると、約２画素程度となる。
ついて述べる。ＴＤＩセンサ１２は一次元ラインセンサ
であるが、図７に示すように、光のエネルギを蓄積する
ためにセンサデータのスキャン方向と垂直な方向にも広
がりを持っている。従って、図８に示すように、センサ
ーカメラ手段１０を被検査基板、即ち、被写体１に対し
て斜めに配置した場合、レンズ光学系１１とセンサ１２
とが平行に配置されていると、センサ１２の上端と下端
では被写体１までの距離が異なるために、センサ中心に
ピントを合わせた場合には上端と下端ではピンボケとな
る。このピンボケの程度は、レンズ系１１として市販の
スチルカメラ用Ｆ２．８−６０ｍｍのレンズを使用した
時、センサ１２面上での点像の広がりは、センサピクセ
ルサイズを１３μｍとすると、約２画素程度となる。
【００２３】つまり、図８にて、センサ上下幅寸法ｈ＝
１．２ｍｍ、被写体１までの距離Ｓを６００ｍｍ、光軸
と被写体１との角度（θ）を４５°とすると、レンズ系
とセンサ受光面との距離Ｓ’は６６．７ｍｍとなり、ｈ
＜＜Ｓであるから、 ｄ1 ≒ｄ2 ≒５．４ｍｍ Ｄ＝２１ｍｍとなり、センサ上下での点像の広がりは、
１．２ｍｍ、被写体１までの距離Ｓを６００ｍｍ、光軸
と被写体１との角度（θ）を４５°とすると、レンズ系
とセンサ受光面との距離Ｓ’は６６．７ｍｍとなり、ｈ
＜＜Ｓであるから、 ｄ1 ≒ｄ2 ≒５．４ｍｍ Ｄ＝２１ｍｍとなり、センサ上下での点像の広がりは、
【００２４】
【数１】
【００２５】即ち、センサピクセルサイズを１３μｍと
すると、センサ面上での点像の広がりは、約２画素程度
である。
すると、センサ面上での点像の広がりは、約２画素程度
である。
【００２６】又、被写体１を斜め位置から撮像した場
合、センサ１２の左右両端では画像の歪みが発生し、垂
直スキャンによる点像は、図９及び図１０に示すよう
に、センサ面上において斜め方向に移動する。この横方
向のずれは、図８に示した光学系を用いた場合で約１８
画素である。この斜め移動によってセンサ左右両端では
ピンボケと同様な画像となる。この現象によるピンボケ
量は前記の合焦位置ずれより大きくなる。
合、センサ１２の左右両端では画像の歪みが発生し、垂
直スキャンによる点像は、図９及び図１０に示すよう
に、センサ面上において斜め方向に移動する。この横方
向のずれは、図８に示した光学系を用いた場合で約１８
画素である。この斜め移動によってセンサ左右両端では
ピンボケと同様な画像となる。この現象によるピンボケ
量は前記の合焦位置ずれより大きくなる。
【００２７】図８に示す上述の合焦位置ずれを解決する
ためには、図１１に示すように、センサ１２を基板（被
写体）１から離れる方向に角度（α）だけ傾けることが
できる。しかし、この方法によると、センサ１２の受光
面に結像する被写体１の形状が上述の場合より更に大き
く歪むため、センサ１２の左右両端ではレンズ系１１に
対し平行に配置された場合より更にピンボケがひどくな
り、α＝１５°の場合、その量は約２２画素程度とな
る。
ためには、図１１に示すように、センサ１２を基板（被
写体）１から離れる方向に角度（α）だけ傾けることが
できる。しかし、この方法によると、センサ１２の受光
面に結像する被写体１の形状が上述の場合より更に大き
く歪むため、センサ１２の左右両端ではレンズ系１１に
対し平行に配置された場合より更にピンボケがひどくな
り、α＝１５°の場合、その量は約２２画素程度とな
る。
【００２８】従って、本発明の好ましい態様によると、
ＴＤＩセンサ１２は、図１２に示すように、被写体１と
平行な角度より若干レンズ系１１と平行な方向に配置
し、センサ１２の上下端と左右端で発生する上記二つの
原理によるピンボケの最小のバランス位置に角度を設定
する。
ＴＤＩセンサ１２は、図１２に示すように、被写体１と
平行な角度より若干レンズ系１１と平行な方向に配置
し、センサ１２の上下端と左右端で発生する上記二つの
原理によるピンボケの最小のバランス位置に角度を設定
する。
【００２９】つまり、前記ＣＣＤラインセンサ１２の受
光面とこの受光面に散乱光を集光するレンズ系１１の光
軸Ｏとの成す角度（θＳ）は、前記光軸Ｏと前記基板１
との成す角度（θ）と同じかこの角度（θ）より大き
く、且つ９０°より小さい、即ち、９０°＞θＳ≧θと
される。
光面とこの受光面に散乱光を集光するレンズ系１１の光
軸Ｏとの成す角度（θＳ）は、前記光軸Ｏと前記基板１
との成す角度（θ）と同じかこの角度（θ）より大き
く、且つ９０°より小さい、即ち、９０°＞θＳ≧θと
される。
【００３０】斯かる構成とすることにより、複雑なレン
ズ系によってセンサ面左右両端での画像のずれを修正す
ることなくレンズ系１１として上述のような市販レンズ
を使用した場合にも、良好な結果を得ることができる。
ズ系によってセンサ面左右両端での画像のずれを修正す
ることなくレンズ系１１として上述のような市販レンズ
を使用した場合にも、良好な結果を得ることができる。
【００３１】実施例２ 図１３には、本発明の他の実施例を示す。この実施例に
よると、レジストパターン形成時の露光機による露光む
ら検知と共に、レジストパターンの形状、即ち、パター
ンの欠陥を微小に検査することができる。
よると、レジストパターン形成時の露光機による露光む
ら検知と共に、レジストパターンの形状、即ち、パター
ンの欠陥を微小に検査することができる。
【００３２】つまり、上述のように、露光むら検査には
斜め方向から照射される光源２０が必要であるが、レジ
ストパターンの形状欠陥検査においては、同軸落射照明
を使用することが望ましい。
斜め方向から照射される光源２０が必要であるが、レジ
ストパターンの形状欠陥検査においては、同軸落射照明
を使用することが望ましい。
【００３３】従って、本実施例によれば、図４を参照し
て説明した実施例１と同様に、図１３に示すように、基
板１の一方側上方には直線型蛍光灯とされる光源２０が
配置され、他方側上方にはレンズ光学系１１Ａ及びセン
サ１２Ａを備えた第１のセンサーカメラ手段１０Ａが配
置される。光源２０は、基板１に対して、基板１の水平
面に対して所定の第１の角度（θ1 ）にて光を照射す
る。又、第１のセンサーカメラ手段１０Ａは、実施例１
にて説明したと同様に、レジストパターン平面部からの
直接反射光ではなく、エッジ部にて散乱され、センサ１
２へと第２の角度（θ2 ）にて入射する散乱光を観察す
るように構成される。また、上述の如くに、第２の角度
（θ2 ）は、第１の角度（θ1 ）より大きい、即ち、θ
2 ＞θ1 とされるのが好ましい。
て説明した実施例１と同様に、図１３に示すように、基
板１の一方側上方には直線型蛍光灯とされる光源２０が
配置され、他方側上方にはレンズ光学系１１Ａ及びセン
サ１２Ａを備えた第１のセンサーカメラ手段１０Ａが配
置される。光源２０は、基板１に対して、基板１の水平
面に対して所定の第１の角度（θ1 ）にて光を照射す
る。又、第１のセンサーカメラ手段１０Ａは、実施例１
にて説明したと同様に、レジストパターン平面部からの
直接反射光ではなく、エッジ部にて散乱され、センサ１
２へと第２の角度（θ2 ）にて入射する散乱光を観察す
るように構成される。また、上述の如くに、第２の角度
（θ2 ）は、第１の角度（θ1 ）より大きい、即ち、θ
2 ＞θ1 とされるのが好ましい。
【００３４】更に、本実施例では、光源２０に隣接して
ハーフミラー２３を配置し、更にハーフミラー２３の垂
直上方向に第２のセンサーカメラ手段１０Ｂが配置され
る。この第２のセンサーカメラ手段１０Ｂも又、上記第
１のセンサーカメラ手段１０Ａと同じ構成とすることが
でき、レンズ系１１Ｂ及びセンサ１２Ｂを備え、被写体
１を水平方向にスキャンする。又、適当な位置に遮光板
２５が配置される。
ハーフミラー２３を配置し、更にハーフミラー２３の垂
直上方向に第２のセンサーカメラ手段１０Ｂが配置され
る。この第２のセンサーカメラ手段１０Ｂも又、上記第
１のセンサーカメラ手段１０Ａと同じ構成とすることが
でき、レンズ系１１Ｂ及びセンサ１２Ｂを備え、被写体
１を水平方向にスキャンする。又、適当な位置に遮光板
２５が配置される。
【００３５】実施例３ 上記実施例１及び実施例２において説明したように、本
発明によれば、ＴＤＩセンサなどのラインセンサ１２を
備えたセンサーカメラ手段１０にて露光むらを検査する
場合には、水平面に対して第２の角度（θ2 ＞θ1 ）に
てセンサーカメラ手段１０に入射する散乱光を観察する
ことが好ましい。このとき、対象物のプロセス条件によ
っては、センサーカメラ手段１０への入射角度θ2 を調
整する必要がある。
発明によれば、ＴＤＩセンサなどのラインセンサ１２を
備えたセンサーカメラ手段１０にて露光むらを検査する
場合には、水平面に対して第２の角度（θ2 ＞θ1 ）に
てセンサーカメラ手段１０に入射する散乱光を観察する
ことが好ましい。このとき、対象物のプロセス条件によ
っては、センサーカメラ手段１０への入射角度θ2 を調
整する必要がある。
【００３６】本実施例では、図１４に示すように、セン
サーカメラ手段１０は、平行四辺形をなす４節回転連鎖
を応用した平行運動機構に取り付けられる。つまり、平
行運動機構は、互に対向した短リンクＬ１とＬ２、長リ
ンクＬ３とＬ４を備え、短リンクＬ１とされる固定リン
クが被検査対象物、即ち、基板を載置するための基板支
持台２００に固定される。この固定リンクＬ１の両端に
は、長リンクＬ３、Ｌ４のそれぞれ一端が枢動自在に取
り付けられ、この揺動リンクＬ３、Ｌ４の他端には短い
可動リンクＬ２が枢動自在に取り付けられている。
サーカメラ手段１０は、平行四辺形をなす４節回転連鎖
を応用した平行運動機構に取り付けられる。つまり、平
行運動機構は、互に対向した短リンクＬ１とＬ２、長リ
ンクＬ３とＬ４を備え、短リンクＬ１とされる固定リン
クが被検査対象物、即ち、基板を載置するための基板支
持台２００に固定される。この固定リンクＬ１の両端に
は、長リンクＬ３、Ｌ４のそれぞれ一端が枢動自在に取
り付けられ、この揺動リンクＬ３、Ｌ４の他端には短い
可動リンクＬ２が枢動自在に取り付けられている。
【００３７】前記可動リンクＬ２に所定の配置でセンサ
ーカメラ手段１０のセンサ１２が固定される。このとき
センサ１２の受光面は基板支持台２００の平面に対して
所定の角度配置とされる。平行運動機構が固定リンクＬ
１の枢動点を支点として揺動しても、可動リンクＬ２は
常に固定リンクＬ１と平行を維持して移動するので、セ
ンサ１２の受光面は、基板支持台２００の平面に対して
常に一定の角度を維持しながら移動することとなる。
尚、センサーカメラ手段１０のレンズ系１１は、例えば
リンクＬ４上に取付ける。
ーカメラ手段１０のセンサ１２が固定される。このとき
センサ１２の受光面は基板支持台２００の平面に対して
所定の角度配置とされる。平行運動機構が固定リンクＬ
１の枢動点を支点として揺動しても、可動リンクＬ２は
常に固定リンクＬ１と平行を維持して移動するので、セ
ンサ１２の受光面は、基板支持台２００の平面に対して
常に一定の角度を維持しながら移動することとなる。
尚、センサーカメラ手段１０のレンズ系１１は、例えば
リンクＬ４上に取付ける。
【００３８】上記構成とすることによって、良好な画像
が得られる被検査対象物（基板）１とセンサ１２との角
度を保ったまま、センサーカメラ手段への入射角度（θ
2 ）を簡便に変更することができる。
が得られる被検査対象物（基板）１とセンサ１２との角
度を保ったまま、センサーカメラ手段への入射角度（θ
2 ）を簡便に変更することができる。
【００３９】又、別法として、図１５に示すように、巻
掛け媒介リンクを応用した平行運動機構を採用すること
もできる。つまり、細長支持体３１の両側に回転自在に
プーリ３２、３３を設け、一方のプーリ３２は基板支持
台２００に回転自在に取り付け、他方のプーリ３３には
センサ１２を固定し、両プーリを金属ベルトのような伸
縮しないベルト３４にて連結する構成とすることもでき
る。
掛け媒介リンクを応用した平行運動機構を採用すること
もできる。つまり、細長支持体３１の両側に回転自在に
プーリ３２、３３を設け、一方のプーリ３２は基板支持
台２００に回転自在に取り付け、他方のプーリ３３には
センサ１２を固定し、両プーリを金属ベルトのような伸
縮しないベルト３４にて連結する構成とすることもでき
る。
【００４０】この実施態様によると、支持体３１を基板
支持台２００に対して所定角度に傾斜した場合であって
も、センサ１２の受光面は、基板支持台２００の平面に
対して常に一定の角度を維持しながら移動することとな
る。尚、センサーカメラ手段１０のレンズ系１１は、例
えば細長支持体３１に取付けることができる。
支持台２００に対して所定角度に傾斜した場合であって
も、センサ１２の受光面は、基板支持台２００の平面に
対して常に一定の角度を維持しながら移動することとな
る。尚、センサーカメラ手段１０のレンズ系１１は、例
えば細長支持体３１に取付けることができる。
【００４１】この実施態様においても、上記構成とする
ことによって、良好な画像が得られる被検査対象物１と
センサ１２との角度を保ったまま、センサーカメラ手段
への入射角度（θ2 ）を簡便に変更することができる。
ことによって、良好な画像が得られる被検査対象物１と
センサ１２との角度を保ったまま、センサーカメラ手段
への入射角度（θ2 ）を簡便に変更することができる。
【００４２】上記各実施例では、本発明は、液晶ディス
プレーパネル（液晶ＴＦＴ基板）の製造において露光機
による露光むらの検出に関連して説明したが、本発明
は、ポリシリコンＴＦＴ基板を製造する際のレーザーア
ニールの照射むら、即ち、シリコン膜にレーザーを照射
した後のむらなど、パターンのエッジ部の観察によりパ
ターンのむらを検査する場合に有効に適用可能であっ
て、上述したと同様の効果を得ることができる。
プレーパネル（液晶ＴＦＴ基板）の製造において露光機
による露光むらの検出に関連して説明したが、本発明
は、ポリシリコンＴＦＴ基板を製造する際のレーザーア
ニールの照射むら、即ち、シリコン膜にレーザーを照射
した後のむらなど、パターンのエッジ部の観察によりパ
ターンのむらを検査する場合に有効に適用可能であっ
て、上述したと同様の効果を得ることができる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の表面パタ
ーンむら検出方法及び装置は、表面にパターンが形成さ
れた基板へと光を照射し、該パターンのエッジ部からの
散乱光を観察することによりパターンのむらを検査する
構成とされるので、光照射される対象物の表面パターン
むらを、好ましくはラインセンサーカメラを使用して有
効に検査することができ、特に、液晶ディスプレーパネ
ル（液晶ＴＦＴ基板）の製造などにおいてレジストパタ
ーンの検査に有効に使用することができ、露光機による
露光むらのみならず、レジストパターンの欠陥をも検査
することができ、更には、ポリシリコンＴＦＴ基板を製
造する際のレーザーアニールの照射むらなどの検出にも
有効に使用することができる。
ーンむら検出方法及び装置は、表面にパターンが形成さ
れた基板へと光を照射し、該パターンのエッジ部からの
散乱光を観察することによりパターンのむらを検査する
構成とされるので、光照射される対象物の表面パターン
むらを、好ましくはラインセンサーカメラを使用して有
効に検査することができ、特に、液晶ディスプレーパネ
ル（液晶ＴＦＴ基板）の製造などにおいてレジストパタ
ーンの検査に有効に使用することができ、露光機による
露光むらのみならず、レジストパターンの欠陥をも検査
することができ、更には、ポリシリコンＴＦＴ基板を製
造する際のレーザーアニールの照射むらなどの検出にも
有効に使用することができる。
【図１】従来の２次元ＣＣＤセンサを使用した画像取得
方法を説明する検出装置の概略構成図である。
方法を説明する検出装置の概略構成図である。
【図２】センサを傾けた場合の合焦状態を説明するため
の図である。
の図である。
【図３】センサを傾けた場合のモニター画面を示す図で
ある。
ある。
【図４】本発明に係る表面パターンむら検出方法を説明
する図である。
する図である。
【図５】傾いた被検査対象物に対するセンサの画像取得
を説明する図である。
を説明する図である。
【図６】傾いた被検査対象物をセンサーカメラ手段にて
観察した場合のモニター画面を示す図である。
観察した場合のモニター画面を示す図である。
【図７】ＴＤＩセンサの構造を示す図である。
【図８】傾いた被検査対象物をセンサーカメラ手段にて
観察した場合の点像の広がりを説明する図である。
観察した場合の点像の広がりを説明する図である。
【図９】傾いた被検査対象物をセンサーカメラ手段にて
観察した場合の点像の広がりを説明する上方より見た図
である。
観察した場合の点像の広がりを説明する上方より見た図
である。
【図１０】傾いた被検査対象物をセンサーカメラ手段に
て観察した場合のセンサ上へ結像する点の移動を説明す
る図である。
て観察した場合のセンサ上へ結像する点の移動を説明す
る図である。
【図１１】傾いた被検査対象物をセンサーカメラ手段に
て観察した場合のセンサ面上下方向にピンボケのない光
学配置を説明する図である。
て観察した場合のセンサ面上下方向にピンボケのない光
学配置を説明する図である。
【図１２】傾いた被検査対象物をセンサーカメラ手段に
て観察した場合のピンボケのない最良の光学配置を説明
する図である。
て観察した場合のピンボケのない最良の光学配置を説明
する図である。
【図１３】本発明に係る露光むら及びパターン欠陥を同
時に検出できる検出装置の概略構成図である。
時に検出できる検出装置の概略構成図である。
【図１４】センサを平行運動機構にて支持した態様を説
明する図である。
明する図である。
【図１５】センサを他の平行運動機構にて支持した態様
を説明する図である。
を説明する図である。
１ 被検査対象物 １０ センサーカメラ手段 １１ レンズ系 １２ ラインセンサ ２０ 光源 ２３ ハーフミラー ２００ 基板支持台
Claims (12)
- 【請求項１】 表面にパターンが形成された基板へと光
を照射し、該パターンのエッジ部からの散乱光を観察す
ることによりパターンのむらを検査する表面パターンむ
ら検出方法。 - 【請求項２】 前記パターンのエッジ部からの散乱光
は、ピーク量子効率（７００ｎｍ）付近での感度（Ｖ／
μＪ／ｃｍ2 ）が１００以上とされるＣＣＤラインセン
サにて検知される請求項１の表面パターンむら検出方
法。 - 【請求項３】 前記ＣＣＤラインセンサは、時間積分型
（TDI:Time DomainIntegration)センサとされる請求項
２の表面パターンむら検出方法。 - 【請求項４】 前記ＣＣＤラインセンサの受光面とこの
受光面に散乱光を集光するレンズ系の光軸との成す角度
（θＳ）は、前記光軸と前記基板との成す角度（θ）と
同じかこの角度（θ）より大きく、且つ９０°より小さ
い、即ち、９０°＞θＳ≧θである請求項２又は３の表
面パターンむら検出方法。 - 【請求項５】 基板の一方側上方に配置され、基板の水
平面に対して所定の第１の角度（θ1 ）にて光を基板へ
と照射する光源と、基板の他方側上方に配置され、基板
表面のパターンのエッジ部にて散乱され基板水平面に対
して第２の角度（θ2 ）にてセンサに入射する光を観察
しパターンむらを検査する第１のセンサーカメラ手段と
を有することを特徴とする表面パターンむら検出装置。 - 【請求項６】 前記第２の角度（θ2 ）は、第１の角度
（θ1 ）より大きい、即ち、θ2 ＞θ1 である請求項５
の表面パターンむら検出装置。 - 【請求項７】 更に、前記光源に隣接して配置されたハ
ーフミラーによる同軸落射照明により前記基板表面のパ
ターンの欠陥を検査する第２のセンサーカメラ手段を有
することを特徴とする請求項５又は６の表面パターンむ
ら検出装置。 - 【請求項８】 前記第１及び第２のセンサーカメラ手段
は、ピーク量子効率（７００ｎｍ）付近での感度（Ｖ／
μＪ／ｃｍ2 ）が１００以上とされるＣＣＤラインセン
サを有している請求項５、６又は７の表面パターンむら
検出装置。 - 【請求項９】 前記ＣＣＤラインセンサは、時間積分型
（TDI:Time DomainIntegration)センサとされる請求項
８の表面パターンむら検出装置。 - 【請求項１０】 前記ＣＣＤラインセンサの受光面とこ
の受光面に散乱光を集光するレンズ系の光軸との成す角
度（θＳ）は、前記光軸と前記基板との成す角度（θ）
と同じかこの角度（θ）より大きく、且つ９０°より小
さい、即ち、９０°＞θＳ≧θである請求項８又は９の
表面パターンむら検出装置。 - 【請求項１１】 前記基板を載置する基板支持台に固定
リンクを取り付け、この固定リンクの両端を支点として
揺動する揺動リンクを備えた平行運動機構を形成し、こ
の平行運動機構の前記固定リンクと対向する可動リンク
に前記第１のセンサーカメラ手段のセンサを取り付ける
請求項５〜１０のいずれかの項に記載の表面パターンむ
ら検出装置。 - 【請求項１２】 前記基板を載置する基板支持台に細長
支持体の一端を揺動自在に取り付け、前記細長支持体の
前記基板支持台に取り付けられた端部及び他方の端部に
は回転自在にプーリを設け、両プーリをベルトにて連結
して平行運動機構を形成し、この平行運動機構の前記他
端のプーリに前記第１のセンサーカメラ手段のセンサを
取り付ける請求項５〜１０のいずれかの項に記載の表面
パターンむら検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9120373A JPH10300447A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 表面パターンむら検出方法及び装置 |
| US09/116,111 US5991038A (en) | 1997-04-23 | 1998-07-15 | Surface pattern unevenness detecting method and apparatus |
| TW87111572A TW444119B (en) | 1997-04-23 | 1998-07-16 | Surface pattern unevenness detecting method and apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9120373A JPH10300447A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 表面パターンむら検出方法及び装置 |
| US09/116,111 US5991038A (en) | 1997-04-23 | 1998-07-15 | Surface pattern unevenness detecting method and apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10300447A true JPH10300447A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=26457975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9120373A Pending JPH10300447A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 表面パターンむら検出方法及び装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5991038A (ja) |
| JP (1) | JPH10300447A (ja) |
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