不均匀检查装置及不均匀检查方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种不均匀检查装置及不均匀检查方法。在该装置（１）中，由光照射部（３）以规定的入射角对基板（９）上的膜（９２）照射光线，且在来自光照射部的光线中由膜反射的特定波长的干涉光被摄像部（４１）接收，取得表示膜的原始图像。在存储部（６）中，存储有表示灵敏度与特定波长的干涉光的强度的关系的灵敏度信息（６１），通过参照灵敏度信息及原始图像的各像素的像素值对灵敏度依赖于膜厚而变化的影响进行修正的同时，将从原始图像被导出的图像中的规定的空间频率范围的振幅程度作为膜厚不均匀而进行检测，其中，上述灵敏度为特定波长的干涉光的强度变动相对膜厚变动的比率。由此，能够高精度地检查形成在基板上的膜的膜厚不均匀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对形成在基板上的膜进行膜厚不均匀检查的技术。
技术介绍
以往，对在显示装置用的玻璃基板或半导体基板等(下面仅称“基板”)的主面上形成的抗蚀膜等薄膜进行检查时，将来自光源的光照射到薄膜上，并利用来自薄膜的反射光的光干涉，来检查膜厚的不均匀。例如，在JP特开2003-194739号公报中公开有一种技术通过接收从光源照射的光被基板上的膜反射的光线而由摄像部取得干涉图像，并对干涉图像实施图像处理来检查基板上的膜厚不均匀的装置中，通过选择性地变更由摄像部接收的光线的波长，而使基板上的膜厚均匀的部分与存在膜厚不均匀的部分之间的亮度差变为所希望的大小。还有，在JP特许第3335503号公报中公开有一种技术在对彩色阴极射线管用荫罩(Shadow mask)的光透过率的不均匀检查中，对于从荫罩的一个主面侧照射光线而从另一个主面侧进行了拍摄的图像的灰度数据，用中值滤波器来进行平滑处理而求出平滑数据，并基于将灰度数据除以平滑数据而算出的标准化数据来显示要检查的不均匀被强调了的荫罩的图像，从而实现肉眼检查的简化及检查精度的提高。但是，通过接收由基板上的膜反射的单波长的干涉光而取得膜的图像，并基于该图像检查膜厚不均匀时，由于干涉光的强度相对膜厚发生周期变化，因此，作为相对膜厚变动的干涉光的强度变动的比率的灵敏度，也依赖于膜厚而变化。从而，由于灵敏度变化的影响，根据基板上的膜的厚度及膜厚不均匀程度等，膜厚不均匀作为浓淡而反映在图像中的程度产生偏差，从而往往不能高精度地检查膜厚不均匀。
技术实现思路
本专利技术适用于对形成在基板上的膜的膜厚不均匀进行检查的不均匀检查装置，其目的在于以高精度检查形成在基板上的膜的膜厚不均匀。本专利技术的不均匀检查装置，具有保持部，其对主面上形成有光透过性膜的基板进行保持；光照射部，其以规定的入射角对膜照射光线；摄像部，其接收来自光照射部的光线中由膜被反射的特定波长的干涉光，从而取得膜的原始图像；不均匀检测部，其对于灵敏度依赖于膜厚而变化的影响进行修正的同时，将原始图像或者从原始图像被导出的图像中的规定空间频率范围的振幅程度作为膜厚不均匀来进行检测，其中，上述灵敏度为特定波长的干涉光的强度变动相对于膜厚变动的比率。按照本专利技术，通过修正依赖于膜厚而变化的灵敏度的影响，而能够高精度地检查出膜厚不均匀。在本专利技术的一个优选实施方式中，不均匀检查装置还具有存储部，该存储部对表示灵敏度与特定波长的干涉光强度之间的关系的灵敏度信息进行存储，不均匀检测部参照原始图像的各像素值及灵敏度信息，而对灵敏度的变化的影响进行修正的同时，检测出膜厚不均匀，从而能够容易地修正灵敏度的变化的影响。在本专利技术的另一个优选实施方式中，摄像部具有多个摄像元件，不均匀检测部对于原始图像或者从原始图像被导出的图像的各像素，进行对基于所对应的摄像元件的个别灵敏度的变化的影响的修正，从而也能够修正摄像元件的输出特性不同的影响。在本专利技术的又一个优选实施方式中，不均匀检查装置还具有存储部，该存储部对表示灵敏度与膜厚之间的关系的灵敏度信息进行存储，不均匀检测部参照主面上的膜的厚度及灵敏度信息，而对灵敏度变化的影响进行修正的同时，检测出膜厚不均匀。更优选地，不均匀检查装置还具有取得主面上的膜的厚度的膜厚测定部。在本专利技术的一个方面，不均匀检测部具有滤波处理部，其对原始图像进行规定的空间频率范围的带通滤波处理；对比度强调部，其对由滤波处理部来处理后的原始图像的对比度进行强调，对灵敏度的变化的影响的修正是通过变更对比度强调部中的对比度强调的程度来进行的。本专利技术还适用于对形成在基板上的膜的膜厚不均匀进行检查的不均匀检查方法。通过以下参照附图进行的对本专利技术的详细说明，上述目的及其他目的、特征、方案及优点会变得更加明确。附图说明图1是表示膜的反射率相对膜厚的变化的图。图2是表示灵敏度相对膜厚的变化的图。图3是用于说明灵敏度与相对反射强度之间的关系的图。图4是表示灵敏度与相对反射强度之间的关系的图。图5是第一实施方式中的不均匀检查装置的结构图。图6是表示波长切换机构的图。图7是表示摄像部的受光面的图。图8是表示检查基板上的膜的膜厚不均匀的处理流程的图。图9是表示在多波长干涉光中的灵敏度与膜厚之间的关系的图。图10是表示相对检测强度相对于背景膜厚的变化的图。图11是表示相对检测强度相对于背景膜厚的变化的图。图12是表示相对检测强度相对于背景膜厚的变化的图。图13是第二实施方式中的不均匀检查装置的结构图。图14是表示检查基板上的膜的膜厚不均匀的处理流程的一部分的图。具体实施例方式图1是表示对形成有抗蚀膜(下面仅称“膜”)的玻璃基板(下面仅称“基板”)以规定的入射角照射单波长光时的膜的(绝对)反射率相对膜厚的变化的图。在图1中，分别用在图1中赋予附图标记111、112、113的线来表示相对波长(正确地说，半峰宽为10nm左右的极窄波长带的中央值)为550、600、650纳米(nm)的入射光的膜的反射率。此时，基板上的膜是存在于形成在基板上的铬层上，图1是将入射光的入射角设为60度、膜的折射率设为1.6、以及铬层的折射率设为(3.77+4.8i)并进行演算求出的。还有，求出反射率的演算是公知的技术，因此在这里省略说明。从图1所示可知，对于任何波长，膜的反射率相对膜厚周期地变化。这种反射率的变化是起因于基板上的膜的反射光实际上是入射光由基板上的膜表面(上表面)的反射光、与由基板上的膜的下表面(即，膜与基板主体之间的界面)的反射光的干涉光。在这里，基板上的膜的反射率是干涉光强度相对入射光强度的比率，图1中的纵轴可以理解为相对一定强度的入射光的干涉光强度，下面将反射率作为当入射光强度为1时的干涉光强度(下面称为“相对反射强度”)来进行说明。此时，将膜厚设为d，并由规定的函数fR，可以将相对反射强度Rk表示成式(1)的形式。如上所述，其中，基板上的膜的折射率及膜的下侧层的折射率、以及光的入射角是一定的。Rk＝fR(d)(1)图2是表示图1中的膜厚仅变动1nm时的、相对反射强度的变动的图。在图2中，将相对1nm的膜厚变动的、干涉光的相对反射强度的变动的比率作为灵敏度并表示在纵轴上，并分别用在图2中赋予附图标记121、122、123的线来表示波长为550、600、650nm的干涉光的灵敏度。从图1及图2可知，对于任何波长，在相对反射强度(或反射率)的极大值点附近及极小值点附近灵敏度变得非常小，从而由这些膜厚无法得到充分的S/N比(信号/噪声比)。如果将灵敏度处于规定值以下的膜厚范围设定为死区(dead band)，则在相对反射强度的极大值点附近存在膜厚范围宽的死区，并在极小值点附近存在膜厚范围窄的死区。还有，将膜厚设为d，并利用以膜厚d对式(1)中的函数fR进行了微分的函数f′R，可以将灵敏度Sk表示成式(2)的形式。Sk＝|f′R(d)|(2)在这里，只考虑单波长550nm来叙述灵敏度与相对反射强度之间的关系。图3为用于说明灵敏度与相对反射强度之间的关系的图。图3中的左上侧表示相对于膜厚的灵敏度变化，右上侧表示相对于相对反射强度的灵敏度变化，而右下侧以膜厚为纵轴而表示相对于膜厚的相对反射强度变化。在图3右上侧赋予附图标记130的2条线，分别对应于在图3左上侧中中间夹着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不均匀检查装置，检查形成在基板上的膜的膜厚不均匀，其特征在于，具有：保持部，其对主面上形成有光透过性膜的基板进行保持；光照射部，其以规定的入射角对上述膜照射光线；摄像部，其接收来自上述光照射部的光线中由上述膜反射 的特定波长的干涉光，从而取得上述膜的原始图像；不均匀检测部，其对于灵敏度依赖于上述膜厚而变化的影响进行修正的同时，将上述原始图像或者从上述原始图像导出的图像中的规定的空间频率范围的振幅程度作为膜厚不均匀而检测出，其中，上述灵敏度为上 述特定波长的干涉光的强度变动相对于膜厚变动的比率。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷口和隆，吉原一博，上田邦夫，
申请(专利权)人：大日本网目版制造株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]