基板検査装置および基板検査方法
【課題】基板縁部の状態を簡単に早く検出することが出来る基板検査装置を提供する。
【解決手段】基板検査装置１００は、表面に膜を塗布した基板Ｗを保持し回転する回転テーブル５と、基板Ｗに光を照射する光照射手段２と、光照射手段２による基板Ｗ表面からの正反射光を受光し、撮像画像の信号出力する光電変換手段４と、を備える。そして、基板Ｗの回転中心を含んで回転中心から半径方向の一走査分の電気信号の回転手段一周分の検出値を加算して二次元画像を生成し、二次元画像の一方向に沿って設定された判定バンドから変化点を判断する。したがって、基板Ｗ上においてＥＢＲ線の良否を簡単に判断することができ、処理効率の良い検査が可能になる効果を奏する。
【解決手段】基板検査装置１００は、表面に膜を塗布した基板Ｗを保持し回転する回転テーブル５と、基板Ｗに光を照射する光照射手段２と、光照射手段２による基板Ｗ表面からの正反射光を受光し、撮像画像の信号出力する光電変換手段４と、を備える。そして、基板Ｗの回転中心を含んで回転中心から半径方向の一走査分の電気信号の回転手段一周分の検出値を加算して二次元画像を生成し、二次元画像の一方向に沿って設定された判定バンドから変化点を判断する。したがって、基板Ｗ上においてＥＢＲ線の良否を簡単に判断することができ、処理効率の良い検査が可能になる効果を奏する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板の検査装置および検査方法に関する。特に撮像画像に基づいて基板上の塗膜を検査する技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に透明な膜、例えば半導体素子の製造工程において、単結晶ロットから切り出した半導体ウェハに多数の半導体素子を形成するが、この工程はレジスト、例えばフォトレジストを塗布し、このフォトレジスト膜を選択的にエッチングして所望形状の一導電形半導体層や電極、リードを形成することが行われていることは当業者において周知のことである。これらの各工程は、都度マスク合せが行われるが、レジスト表面の状態例えば膜厚の変化、異物、傷などは半導体の不良の原因となるため、早い工程で発見することが要望される。
【０００３】
ウェハを中央軸周りに高速に回転させることで、フォトレジストは表面上に薄いコーティングで広がる。エッジ表面効果のため、フォトレジストはウェハのエッジに堆積する。そのため、エッジのフォトレジストの除去（ＥＢＲ処理）する必要があることが知られている。
【０００４】
そこで、フォトレジスト除去の完全さと、フォトレジストを有する領域と有しない領域の境界線、いわゆるエッジビード除去線（ＥＢＲ線）の所定の位置を検査するための検査法が提供されている（特許文献１）。この特許文献１では、３６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲の光を用いてウェハの表面の画像領域を照射し、励起光による照射のために発せられた蛍光ライトから画像領域の蛍光画像を映し、蛍光ＥＢＲ線を識別するものである。
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、暗視野画像を得ているので解像度（分解能）自体は向上していない。暗視野照明法の特徴として、厚みがある試料についは基本的に使用が困難である。更に、蛍光染料を加えたフォトレジストや、蛍光ＥＢＲ液を用いる必要がある。フォトレジストの塗膜を検査する上で、塗膜自体に工夫を必要とすると任意の検査対象に対応できないという欠点がある。
【０００６】
また、基板検査装置として、基板表面全体にわたりＣＣＤカメラを備えた装置が提供されている（特許文献２）。そして、データを極座標にプロットして基板のエッジ部でＢＡＲＣ層、トップコート層、レジスト層に対応した線の重なりによって汚染が増大するリスクの拒否基板を選定している。
【０００７】
しかしながら、特許文献２では、各層においてエッジ部に重なりが有るものを拒否基板とすることしか言及されていない。そのため、基板の試験において目視判定を行う以外に自動解析を行うのにデータに曲線を適合させることに言及しているが、エッジ部の重なり以外にどのように自動解析されているか不明である。そのため、効率化が図れるかという点において改善の余地が有った。
【０００８】
また、ウェハの縁部からレジスト層縁部までの相対距離を、画像化システムを介して検出する縁部特徴測定システムが提供されている（特許文献３）。このシステムでは、ウェハ縁部領域の周りに複数の第１の次元Ｘおよび第２の次元Ｙを有するピクセルアレイを獲得し、各ピクセルアレイから縁部マップを作成する。ウェハ周りを網羅する画像から層の交差を評価、測定、またはその他の特性決定が行われる。
【０００９】
しかしながら、これらのシステムでは、画像をマッピングによって生成しているため複雑である。即ち、縁部マップが完成しないと全体的な評価が出来ない。一方、前提となるピクセルアレイが大きい場合はピクセルアレイの境界に重複領域が出来易く、他方、ピクセルアレイが小さい場合はウェハ縁部の評価対象領域に対して最適化を検証する必要があり、複雑であるという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−３５２１１３号公報
【特許文献２】特開２００９−１０３４９号公報
【特許文献３】特表２００９−５４４１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上のように、前記従来技術では、小領域に分割して縁部画像を形成し評価できるが、縁部全体の評価のために全体画像を作成しており、処理に時間を有するものであった。特にＥＢＲ線の評価は、それによっていくつかの製造プロセスにおいて、様々な加工または処理において多くの原因に起因して発生しているウェハ中心とレジスト層の不整合の発生を意味している。そのため、多くのプロセスにおいて評価が行われることが好ましく、また処理の間において評価が行われるので、より効率的な検査が望まれる。
【００１２】
また、前記従来技術のように、ウェハ縁部の評価において各層の縁部の重なり以外に、望ましい整合からのずれである不整合、例えば、ウェハの縁部からレジスト層縁部までの相対位置も必要な評価項目であるが、効率的に検査が行われていなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る基板検査装置は、表面に塗布膜が形成された基板を保持して回転する回転手段と、前記基板の表面に光を照射する光照射手段と、前記基板の表面からの正反射光を受光し、少なくとも前記基板の回転中心から前記基板の半径方向と平行な主走査方向に前記基板の半径の長さを有する、走査ラインの画像を撮像する光電変換手段と、前記基板が一回転する間に前記光電変換手段により撮像される画像を前記主走査方向と直交する副走査方向に並べて二次元画像を生成し、前記二次元画像に対して前記副走査方向と平行に設定された判定バンドを用いて前記塗布膜のエッジ線の良否を判断する画像処理手段と、を具備するようにしたものである。
【００１４】
また、本発明の請求項８に係る基板検査方法は、表面に塗布膜が形成された基板を回転させながら前記基板の表面に光を照射するとともに前記基板の表面からの正反射光を受光することで、少なくとも前記基板の回転中心から前記基板の半径方向と平行な主走査方向に前記基板の半径の長さを有する、走査ラインの画像を撮像する撮像工程と、前記基板が一回転する間に前記撮像工程を繰り返すことで得られる複数の画像を前記主走査方向と直交する副走査方向に並べて二次元画像を生成する画像生成工程と、前記二次元画像に対して前記副走査方向と平行に設定された判定バンドを用いて前記塗布膜のエッジ線の良否を判断する判断工程と、を具備するようにしたものである。
【００１５】
また本発明の請求項１に記載の基板検査装置において、前記画像処理手段は、前記二次元画像のうち前記判定バンド内に含まれる画像を前記副走査方向に複数のブロック画像に区分し、各ブロック画像が前記塗布膜のエッジを含んでいるか否かを検出するエッジ検出部と、前記エッジ検出部がエッジを検出したブロック画像の個数に基づいて前記塗布膜のエッジ線の良否を判断する良否判断部とを有するようにしたものである。
【００１６】
また本発明の請求項２に記載の基板検査装置において、前記エッジ検出部は、互いに隣接するブロック画像が前記副走査方向で部分的に重複するように区分けするようにしたものである。
【００１７】
また本発明の請求項１に記載の基板検査装置において、前記画像処理部は、前記二次元画像中にエッジ線を特定し、前記判定バンドの幅内において前記エッジ線の有無から変化点を求め、エッジ線が無い場合にエッジ不良と判定するようにしたものである。
【００１８】
また本発明の請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板検査装置において、前記光電変換手段により撮像される前記走査ラインは、前記回転中心から前記主走査方向に前記基板の半径と第１長さを足し合わした長さを有するようにしたものである。
【００１９】
また本発明の請求項１ないし５のいずれか一項に記載の基板検査装置において、前記光電変換手段により撮像される前記走査ラインは、前記回転中心から前記主走査方向と反対側に第２長さだけ延びるようにしたものである。
【００２０】
さらに本発明の請求項１ないし６のいずれか一項に記載の基板検査装置において、前記基板の表面に複数の塗布膜が積層され、各塗布膜に対応して判定バンドが設定され、前記画像処理手段は、各塗布膜のエッジ線の良否を各塗布膜に対応する判定バンドを用いて判断するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の請求項１に係る基板検査装置および請求項８に係る基板検査方法によれば、少なくとも基板の回転中心から基板の半径方向と平行な主走査方向に基板の半径の長さを有する、走査ラインの画像を撮像してライン画像を得る動作を、基板が一回転する間、行われて複数のライン画像を得る。そして、これらのライン画像を主走査方向と直交する副走査方向に並べて二次元画像を生成し、この二次元画像に対して副走査方向と平行に設定された判定バンドを用いて塗布膜のエッジ線の良否を判断する。したがって、基板を撮像した画像から簡単に塗布膜の評価を判断することができ、処理効率の良い検査検出が可能になる効果を奏する。
【００２２】
また本発明の請求項２に係る基板検査装置によれば、二次元画像のうち判定バンド内に含まれる画像を副走査方向に複数のブロック画像に区分し、各ブロック画像が塗布膜のエッジを含んでいるか否かを検出し、エッジを検出したブロック画像の個数に基づいて塗布膜のエッジ線の良否を判断する。したがって、簡単な検出処理によって基板各部での塗布膜のエッジを検出することができ、エッジ不良を判定できる。
【００２３】
また本発明の請求項３に係る基板検査装置によれば、互いに隣接するブロック画像が副走査方向で部分的に重複するように区分けしているので、塗布膜のエッジを高精度に検出することができ、エッジ不良をさらに正確に判定できる。
【００２４】
また本発明の請求項４に係る基板検査装置によれば、画像処理部は、二次元画像中にエッジ線を特定し、判定バンドの幅内においてエッジ線の有無から変化点を求める。そして、エッジ線が無い場合にエッジ不良と判定する。したがって、簡単な比較によって変化点による評価を行うことができ、エッジ不良を判定できる。
【００２５】
また本発明の請求項５に記載の基板検査装置によれば、走査ラインが回転中心から主走査方向に基板の半径と第１長さを足し合わした長さを有する、つまり第１長さ分だけ走査ラインが長くなっており、基板が位置ずれしたときのマージンとして機能する。その結果、基板の位置ずれが生じた場合にも、エッジ不良を判定できる。
【００２６】
また本発明の請求項６に記載の基板検査装置によれば、光電変換手段により撮像される走査ラインは、回転中心から主走査方向と反対側に第２長さだけ延びるようにしており、第２長さ分だけ走査ラインが長くなっており、上記したように第１長さだけ走査ラインを延ばした場合と同様に、走査ラインの延長は、基板が位置ずれしたときのマージンとして機能する。その結果、基板の位置ずれが生じた場合にも、エッジ不良を判定できる。
【００２７】
さらに本発明の請求項７に記載の基板検査装置によれば、基板の表面に積層された各塗布膜に対応する判定バンドが設定されており、各塗布膜のエッジ線の良否を各塗布膜に対応する判定バンドを用いて判断する。したがって、複数の塗布膜が基板の表面に積層されている場合においても、各塗布膜のエッジ不良を正確に判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の塗膜形成ムラ検査装置の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】図１に示す塗膜形成ムラ検査装置の平面図である。
【図３】光照射手段の要部断面図である。
【図４】塗膜形成ムラ検査装置における光路を説明する概略説明図である。
【図５】レジスト膜をＥＢＲ処理後の基板Ｗの表面状態を示す平面説明図である。
【図６】基板Ｗの像のデジタル信号を示す説明図である。
【図７】ＥＢＲ線と判定バンドを示す説明図である。
【図８】処理動作を示すフロー図である。
【図９】ＥＢＲ線と判定バンドによる変化点を示す説明図である。
【図１０】塗膜形成ムラ検査装置の第２実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態におけるエッジ検出動作を示すフローチャートである。
【図１２】ＥＢＲ線と判定バンドの関係、ならびに判定バンドとエッジ位置の関係を示す図である。
【図１３】第２実施形態におけるエッジ検出動作を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の第１実施形態を図１乃至図５に基づいて説明する。
【００３０】
まず、図１及び図２を用いて、本発明の第１実施形態の基本的構成及び作用を説明する。図１は検査装置の正面図、図２は検査装置の平面図である。
【００３１】
なお、本発明の被塗布物としては円形の半導体ウェハであり、表面が透明な膜として半導体素子製造各工程における半導体ウェハ表面に形成される感光性材料であるレジスト膜である。そして、例えば塗布後のフォトレジスト表面のＥＢＲ線の変化を測定するための半導体ウェハ表面の縁部レジスト膜の検査装置に適用した実施形態を、図面を参照して説明する。なお、レジスト膜に限らず、レジスト膜の下に塗布される例えばポリイミド樹脂より成る反射防止材、レジスト表面を保護する例えば、アルカリ可溶性ポリマーとアルコール溶剤によるトップコートの縁部のずれを測定してもよい。
【００３２】
図１に示すように、基板検査装置１００は、検出ユニット１内に、回転テーブル５、光源２１を含む光照射手段２、光学系３及び光電変換手段４が収納されている。Ｗは被塗布物である半導体ウェハ等の基板（以下、基板Ｗと称す）で、５は基板Ｗの回転手段としての回転テーブルであり、基板Ｗは全面検査をするためにこの回転テーブル５で図示しないバキュームによる吸気孔より構成される吸引手段により基板Ｗを円形のテーブル上面に吸着することで保持し回転される。そして、基板Ｗは、全面検査のために回転テーブル５により１回転以上回転される。
【００３３】
光照射手段２は、上記回転テーブル５に保持された基板Ｗの垂直方向上方に配置される。光照射手段２は、石英ロッドによる導光管による光源２１がアルミ製の円筒支持部２３に挿入され、円筒支持部２３の一端が検出ユニット１の側壁１０１に固定され、他端が連結部２４と連結管２５を介して他方の側壁１０２に固定される。
【００３４】
光照射手段２を更に詳細に説明する。図３は光照射手段２の要部断面図である。図３を参照し、光源２１の周面の一部に反射材２２が装着される。反射材２２により反射される光の多くは反射材２２の対向面側から放出されることとなる。そして、この反射材２２の対向面側の円筒支持部２３にはスリット２８が形成される。よって、光源２１から放出された光は円筒支持部２３により遮断されるとともに、スリット２８から基板Ｗに向けて照射される。
【００３５】
図２に戻って、光源２１は連結部２４で光ファイバー２６の一端と連設されており、この光ファイバー２６が連結管２５の内部を通って側壁１０２から検出ユニット１の外に延設される。そして、光ファイバー２６の他端が検出ユニット１の外に配置されるＬＥＤ２７に対向される。こうすることで、ＬＥＤ２７が点灯すると、その光が光ファイバー２６を介して光源２１に導入される。光源２１に導入された光は、石英ロッドの周囲から放射され、スリット２８から照射される。
【００３６】
図１に戻って、基板Ｗの垂直方向上方に光電変換手段４として例えばラインセンサカメラを配置する。ラインセンサカメラとしては、ＣＣＤ、ＭＯＳ等のラインセンサ素子、増幅器、駆動回路、Ａ／Ｄ変換器、メモリ、入出力回路、結像レンズ（撮像レンズ）、筐体、等により構成される周知のラインセンサカメラを使用することができる。
【００３７】
この光電変換手段４への入射光は、基板Ｗの回転中心Ａ０を含む半径方向のラインとなるようにした光照射手段２からの照射光によるレジスト膜の表面からの正反射光である。即ち、光源２１からの光の一部はレジスト膜の表面に入射する。この時の入射角α１はレジスト膜面に対して２０度乃至４０度が好適で、好ましくは３０度である。この入射による基板Ｗの略半径分の正反射光の正反射光路が光電変換手段４のレンズに入射するように光学系３を配置される。なお、上記入射角α１については基板サイズも考慮するのが望ましく、現在主流の３００ｍｍ半導体ウエハを基板Ｗとする場合には上記した角度に設定するのが望ましいが、基板Ｗの大型化、例えば次世代の４５０ｍｍ半導体ウエハでは４５゜程度にするのが望ましい。
【００３８】
光学系３は、長方形で平面状のミラー３１とミラー３１を保持する保持板３２により構成される。保持板３２は検出ユニット１の側壁１０３に装着され、基板Ｗからの反射角α２の正反射光を直上の光電変換手段４に導くようにミラー３１の角度を調整後に固定される。
【００３９】
図４は、基板検査装置１００における光照射手段２から光電変換手段４への光路を説明する概略説明図である。図４は、正反射光路がわかるように光電変換手段４をずらして描いているが、図２に示すように光電変換手段４は光学系３の略垂直上方に配置されている。図４に点線で示されるように、基板Ｗからの正反射光は内部の受光レンズを介して光電変換手段４により受光され、電気信号に変換される。
【００４０】
そして、この電気信号が信号処理手段としての画像処理部である画像処理装置６で処理されて制御部１０にて基板Ｗの表面状態が検出されるようになっている。基板Ｗからの反射角α２の正反射光を直上の光電変換手段４に導くようにミラー３１は、基板Ｗ上の走査ラインである撮像領域Ｌの縮小画像が光電変換手段４の受光部に結像されるようにその角度と、光電変換手段４との距離が調整し設定されている。
【００４１】
図１に戻って、回転テーブル５は駆動機構台上に設けられ、回転テーブル５上に基板Ｗが載置された時正しくテーブル面に密着される如く吸着されている。上記駆動機構台内にはモータ９が配置され、モータ９からの回転を予め定められた速度に変換する速度変換ギヤが設けられている。上記モータ９は後述する制御部１０により制御される。
【００４２】
回転テーブル５上に表面にレジスト膜の設けられた半導体製造工程途中の基板Ｗを、レジスト膜を上方にして設置する。この載置手段は半導体製造工程の検査毎にロボット駆動などでレジスト膜の設けられていない裏面を吸着して側壁１０３の開口１０４を通って移送載置し、検査終了後再び搬送ロボットにより吸着して次工程に移送するシステムラインを作る。
【００４３】
また、図示しない基板Ｗのローダ・アンローダとしてワーク移載ロボットとカセットが備えられている。ワーク移載ロボットはカセットから基板Ｗを抜き取って回転テーブル５上にセットし、検査終了後に、その基板Ｗを回転テーブル５上からカセットに収納するようになっている。この場合、ＯＫ及びＮＧ用のカセットを用意して検査結果により基板Ｗを振り分けてもよい。
【００４４】
７は検出ユニット１内の各構成に電力を供給する電源装置、１０は画像処理装置６とともに電気信号を処理して良否判定等を行う制御部である。上記光電変換手段４の出力信号を増幅形成されて画像処理装置６に入力し、この画像処理装置６で信号処理することにより基板Ｗ縁部の変化情報を電気的波形整形して制御部１０に入力する。この画像処理装置６には判定機能が内蔵され、コンピュータなどにより画像処理装置６の出力信号を演算処理して上記塗膜形成の変化の有無とか、良否などの判断を評価部６１で行う。なお、この判断結果を画像処理装置６に戻してテレビモニタなどの図示していない表示部に表示する。画像処理装置６での検査状況に応じて基板Ｗを移動させたい時、制御部１０はモータ９を介して回転テーブル５を駆動させる。
【００４５】
次に図５及び図６を参照して画像処理装置６による画像処理の具体例を説明する。図５はレジスト膜をＥＢＲ処理後の基板Ｗの表面状態を示す平面説明図であり、図６は基板Ｗの像のデジタル信号を示す。図５において基板Ｗ内の曲線Ｌ１０で示した境界の斜線が描かれた内側部位と外側部位はレジスト層の有無の異なる部分である。即ち、曲線Ｌ１０がＥＢＲ線で、曲線Ｌ１０の外側部位はレジスト層が除去され基板Ｗの表面が露出している状態を表す。
【００４６】
図５において、点線で示した撮像領域Ｌは光源２１による露光領域で、光電変換手段４による撮像領域となる。光電変換手段４による撮像領域Ｌの正反射光は光電変換器（Ａ／Ｄ変換器）でデジタル信号に変換され出力する。
【００４７】
撮像領域Ｌは、走査ライン長さが基板Ｗの半径と基板Ｗの外側に領域Ｌ１として２ｍｍ長く、基板Ｗの回転中心Ａ０側は領域Ｌ２として２ｍｍ長く設定される。そうすることで基板Ｗが位置ずれした時のマージンとしている。撮像領域Ｌのライン幅は、１画素が３０μｍの解像度で３６０μｓｅｃごとに１ラインが撮像される。よって、基板Ｗが３６０度回転、即ち１回転を３．６秒で行う間に、約１万ラインが撮像され出力される。このように、第１実施形態では、走査ラインは基板Ｗの半径方向と平行な主走査方向Ｘに延びるラインであり、基板Ｗの回転中心Ａ０から主走査方向Ｘ（図６の右手側）に基板Ｗの半径と領域Ｌ１の長さとを足し合わした長さを有するとともに、回転中心Ａ０から主走査方向Ｘの反対側（図６の左手側）に領域Ｌ２の長さを有している。
【００４８】
こうして得られた基板Ｗの像のデジタル信号を図６に示す。図６は、基板Ｗが３６０度回転、即ち１回転を行う間に撮像されたラインを並べたもので二次元形状を有する。このデジタル信号を二次元画像としてメモリに記憶する。画像処理装置６は、この図６のデータをもとにして後述の判断を評価部６１にて行う。つまり、第１実施形態では、上記したように３６０μｓｅｃごとに撮像される走査ラインの画像を主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙに並べることで二次元画像を生成している。
【００４９】
図７は光電変換手段４により得られた基板Ｗの二次元画像に対して判定バンドを示す説明図である。撮像領域Ｌの基板Ｗの１周分で得た画素ごとの撮像画像を基板Ｗの回転中心Ａ０から同一距離にある位置で全周囲に渡って並べると図６に示すような二次元画像が得られる。ここで、撮像領域Ｌで検出された撮像光量に応じた電気信号は、薄膜の干渉により光量が変動する。画像処理装置６が、この撮像光量を画素ごとに８ｂｉｔの２５６階調で撮像光量に応じた撮像電気信号として変換してデジタル化する。ここで、光量が多いほど階調が高くなるように関係が設定されている。
【００５０】
そして、図７に示すような評価処理が行われる。画像処理装置６によって、図６に示すように基板Ｗの１周分で得た像のデジタル化した撮像電気信号から輝度変化の大きい変化点を抽出する。即ち、基板Ｗの縁部ではレジスト膜の有無で輝度が異なる。言い換えるとＥＢＲ線の位置で輝度の変化が大きく異なるので、この境界を抽出してエッジ線Ｌ１２を生成する。基板Ｗの全周囲に渡ってＥＢＲ線を抽出することにより、エッジ線Ｌ１２が図７のように得られる。
【００５１】
この、エッジ線Ｌ１２を強調するため次の処理が画像処理装置６にて行われる。例えば、二次元画像を２個の点線で示すように３個のブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ３に分離する。次にブロック毎に走査ラインの撮像電気信号のデジタル値を画素ごとに積算する。そうすると輝度の高い部位と低い部位の差異が強調されるが、輝度のノイズのため少なからず中間値付近のデータが見られる場合がある。即ち、レジスト膜が無い基板Ｗの縁部側は輝度が高くなるが、レジスト膜の残渣があった場合、輝度の低い部位が生じる。画素ごとの積算値においてレジスト膜の部位とレジスト膜が無い部位ではそれぞれ全体的に近似する積算値となるが、輝度の高い部位で輝度の低い部位が一部にあった場合は、レジスト膜の残渣と考えられるので、そのような積算値は削除して輝度の高い部位の積算値と同じとする。
【００５２】
このように一部の積算値を削除し変更した積算値の集合体をブロック毎に二次元画像に再展開する。そうすることでノイズが除去されたデジタル値が二次元に展開され、図７に示す二次元画像においてエッジ線Ｌ１２を境界としてレジスト膜の有る部位と無い部位との画素ごとのデジタル値の差異が明確になる。そして結果的に、エッジ線１２が強調されることとなる。
【００５３】
判定バンドＬ１１は、評価部６１に予め操作者によって図示しない入力部から評価部６１に入力設定される。これは、基板Ｗの縁部から基板Ｗ回転中心Ａ０側へ本来ＥＢＲ線があるべき位置を距離として入力される。そして、この本来ＥＢＲ線があるべき位置を中心としてＥＢＲ線の許容可能なずれ量を距離として設定する。この本来ＥＢＲ線があるべき位置を中心として均等な幅が設定されたラインが判定バンドＬ１１として、評価部６１に設定される。
【００５４】
評価部６１は、二次元画像上にＥＢＲ線を抽出すると、判定バンドＬ１１を重ね合わせる。この重ね合わせの結果、二次元画像上でＥＢＲ線が判定バンドＬ１１に位置しない部位を変化点として判断する。具体的には、走査ライン毎にエッジ線Ｌ１２が判定バンドＬ１１の間に無い場合が変化点として検出される。評価部６１が、この変化点を検出し出力することで、画像処理部６が良否判定等を行う。画像処理部６による良否判定の結果は制御部１０を介して図示しない表示部にてＥＢＲ線が所定位置に無い状態である旨を表示することとなる。よって、画像処理部６と制御部１０の一部が本発明の画像処理部に相当する。
【００５５】
次に、この基板検査装置１００による検査動作を説明する。図８は処理動作を示すフロー図である。基板Ｗが回転テーブル５上に載置されると（ステップＳ１０１）、光照射手段２により基板Ｗ表面の露光が開始される（ステップＳ１０２）。もし基板Ｗ上に塗膜があれば、この塗膜により光源２１からの光が散乱または干渉し、その正反射光の一部が光電変換手段４に入射せず撮像される。もし塗膜がなければ照明光は基板Ｗ上で全反射した正反射が光電変換手段４に入射する。なお、膜によって逆の場合もあるが、本実施例では正常な塗膜から正反射が行われる場合として説明する。
【００５６】
この時、基板Ｗの表面にはレジストの薄い膜が形成されており、前記正反射光像を見るとレジストの厚さの違い、または塗布膜のある部位と無い部位によって色が異なって見える。なお、レジスト材は感光性材料のため紫外線により感光するため、ＬＥＤ２７からの光はフィルタ等により紫外線をカットされている。特に、ＥＢＲ処理後では基板Ｗの縁部において基板Ｗの表面が露出している部位とレジスト膜がある部位とでは色が大きく異なる。
【００５７】
従って光電変換手段４で撮像することで正反射光の光量を検出することができる。これは基板Ｗ上のレジスト膜厚変化を光電変換手段４で撮像できる。そして、ＥＢＲ線の位置も撮像される。
【００５８】
次に、基板Ｗの露光を行いながら回転テーブル５を回転させるとともに、撮像領域Ｌの撮像を基板Ｗの１回転中継続する（ステップＳ１０３）。そして、基板Ｗの１周分で得た走査ラインの１ラインを形成する画素ごとの撮像画像を図６に示すように得る。なお、ここで、撮像領域Ｌで検出された撮像電気信号から光源３の撮像領域Ｌにおいて測定した照射電気信号を１走査ライン毎に撮像光量から引き算し補正撮像電気信号を得るようにしてもよい。例えば、予め測定した光源２１の撮像領域Ｌにおいて測定し同様に２５６階調で照射光量に応じてデジタル化した照射電気信号を１走査ライン毎に撮像電気信号から引き算し、補正撮像電気信号とする。これによって、ＬＥＤ２７に光量ムラがあった場合の影響を無くすことができる。
【００５９】
上記画像処理装置６の処理において入力情報から基板Ｗを回転移動させたい場合、回転のプログラムをモータ９に出力して回転テーブル５を回転させる。回転のプログラムは例えば何度回転させて停止させ、次に何度回転させて停止するなどの動作プログラムである。これらは、予め制御部１０のメモリに記憶される。
【００６０】
また、光電変換手段４は画像処理装置６および全体制御を行う制御部１０に接続されており、基板Ｗ上のＥＢＲ線の状態を自動的に知ることができる。即ち、光電変換手段４の出力信号を増幅、成形したのち、デジタル化して画像処理装置６でメモリに記憶する。メモリに記憶した情報を予め定めた手段で読み出してＥＢＲ線の変化点の有無の判定を行うため画像処理装置６で予め定められた信号処理を行う。
【００６１】
そして、図６の二次元画像が得られたら図７に示すようにブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ３に分離してエッジ線Ｌ１２の強調処理を行う（ステップＳ１０４）。具体的には前述したようにライン毎の同一画素位置で画素の階調値を積算処理し、レジスト膜の有る部位の積算値と無い部位の積算値の両方と大きく異なる積算値に関して削除する。このような中間的な積算値はレジスト膜の無い部位において発生する可能性が高いので、その画素の階調値に関してはレジスト膜の無い部位と等しくする。言い換えると、レジスト膜が無い部位において一部にレジスト膜があることで輝度が無い部位より低くなる。その場合、エッジ線Ｌ１２とは判断せず、階調値をレジスト膜が無い部位と同じとすることでエッジ線Ｌ１２の抽出においての誤判断を防止する。その後、ブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ３毎の積算値を二次元画像に展開して図６に示す二次元画像を再構築する。
【００６２】
この強調処理した二次元画像に対して、図７に示すように、撮像電気信号に基板Ｗ回転中心Ａ０から離れた位置で全周囲に渡ってＥＢＲ線を輝度の予め設定された範囲以上の差を表すものとして抽出することにより、エッジ線Ｌ１２を得る。エッジ線Ｌ１２の基板回転中心Ａ０側である内側において塗膜形成ムラがなく反射光量が少なく弱い光量が得られており、エッジ線Ｌ１２の外側においては反射光量が多く強い光量が得られており、それに伴う階調差が現れている。そのため、二次元画像を求めると階調値が高い領域と階調値の低い領域との境界が現れる。この境界を予め設定された階調差と比較することで抽出し、エッジ線Ｌ１２を特定する。なお、このエッジ線Ｌ１２は便宜上境界を示すものと表現しているが、実際には二次元画像上で図７に示すエッジ線Ｌ１２の左右の領域の境界を意味しているだけで線を認識しているわけでない。
【００６３】
上記のように、照射光は基板Ｗの半径方向に走査されるため、光電変換手段４から出力される電気信号はライン状となり、画像処理装置６での演算等の信号処理が容易となる。
【００６４】
次に、二次元画像上に判定バンドを重ね合わせることで変化点の判定を行う（ステップＳ１０５）。図９は、変化点の判定を説明する説明図である。図９に示すように、エッジＬ１２線が大きく変化している場合、エッジ線Ｌ１２は点線で示す判定バンドＬ１１の幅を超える部位が表れる。この部位をエッジ線Ｌ１２の変化点Ｌ１３と判断する。具体的には、走査ライン毎に判定バンドＬ１１の幅内にエッジ線Ｌ１２が無いことを評価部６１が判定する。言い換えると、レジスト膜の有る領域とレジスト膜の無い領域の境界が判定バンドＬ１１の幅内に無いことが判定される。判定バンドＬ１１の幅は、所望のレジスト膜の塗膜位置を示しているので、この判定結果で判定バンドＬ１１の幅内にエッジ線Ｌ１２が存在しないことが抽出されると制御部１０はエッジ不良の信号を表示部に出力する。
【００６５】
また、この変化点Ｌ１３が検出されることで、基板Ｗ上の縁部の領域の評価を行う。即ち、変化点Ｌ１３が多く検出されれば、レジスト膜が基板Ｗに対して所望領域位置に塗布されていないこととなり、この場合に基板Ｗの全周囲において変化点が抽出される。
【００６６】
判定バンドＬ１１は、評価部６１に次のような処理で設定が行われる。予め複数のレジストが塗布された基板Ｗを実験的に測定する。その結果、塗布領域と縁部領域の境界を判定するレベルを求めて信号上に設定する。これと実際の検査工程における検査対象基板ＷのＥＢＲ線の凸状変化点Ｌ１３を比較することによりエッジ不良は容易に検出される。通常、エッジ線Ｌ１２は大半が判定バンドＬ１１の幅内に位置するので、ここで判定バンドＬ１１の幅内に位置しない場合を判定するように設定することで処理が簡便になるという効果がある。
【００６７】
即ち、上記のように反射した光量をデジタル化し二次元画像を形成すると、基板Ｗの全周囲において変化点Ｌ１３を検出することが可能であるため、効率的に検査を行うことが可能となる。また、エッジ不良を判定する場合に、エッジ線Ｌ１２のライン毎の位置を判断する必要は無く、判定バンドＬ１１の幅内に位置しない場合のみを検出すれば良いので処理が簡単に行われる。
【００６８】
このように、制御部１０で、図９に示すように判定バンドＬ１１に対するエッジ線Ｌ１２の有無の判定によって、エッジ線Ｌ１２が幅内に無い場合を変化点Ｌ１３が存在すると判断する。そして、判定バンドＬ１１の幅内にエッジ線Ｌ１２が無い場合にエッジ不良が有りと判断する。このように、上記実施形態の基板検査装置１００においては、比較的広範囲な変化を示すＥＢＲ線を簡単な構成で確実に検出することができる。
【００６９】
なお、上記実施形態において変化点Ｌ１３の判断を評価部６１にて処理するようにしたが、制御部１０にて判断を処理するように構成してもよい。また、その検査結果を基板検査装置１００に設けられているテレビモニタに表示するようにしてもよい。
【００７０】
最後に、検査対象の基板Ｗのエッジの良否が判定されると、検査工程の終了として基板Ｗが回転テーブル５上から搬出される（ステップＳ１０６）。この搬出工程において、基板Ｗの向きは搬入時と同じ向きになっているので、回転テーブル５の位置を改めて調整する必要が無い。即ち、検査工程において基板Ｗの二次元画像を基板Ｗの１回転の間に撮像することで検査が行われるので、基板Ｗは搬入時に同じ向きで検査工程が終了される。そのため、搬出時に回転テーブル５上の基板Ｗの向きは搬送手段によって搬出されるのに改めて向きの調整を行う必要が無いというメリットがある。
【００７１】
以上、上記実施形態によれば、基板Ｗの二次元画像を作成して、判定バンドＬ１１の幅内にエッジ線Ｌ１２が無い場合にエッジ不良が有りと判断する。このように、基板検査装置１００においては、比較的広範囲な変化を示すＥＢＲ線を判定してエッジ不良を簡単な構成で確実に検出することができる。
【００７２】
なお、上記実施形態では、エッジ線Ｌ１２は二次元画像上で図７に示すエッジ線Ｌ１２の左右の領域の境界を検出しているが、この境界を線として認識するようにしてもよい。即ち、二次元画像を強調処理後に再度二次元画像に展開してから、エッジ線Ｌ１２に相当する境界位置を線として認識して判定するようにしてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態の強調処理を行う（ステップＳ１０４）による別の効果を説明する。基板Ｗ上に凹凸のパターンを形成されており、その上面にレジスト膜が塗布されている場合、撮像された二次元画像にはレジスト膜の有無による画像の階調値のみならず、下層のパターンによる陰影が反映されることとなる。この場合、特にレジスト膜の有る部位において階調値がバラツクこととなり、ＥＢＲ線を輝度の予め設定された範囲以上の差を表すものとして抽出するための予め設定された階調差の設定によっては誤検知を招きかねない。そのためこのような二次元画像に対して強調処理を行うことで、エッジ線Ｌ１２に対応する部位において積算値が強いピークとなって現れる。それによってエッジ線Ｌ１２の抽出においての誤判断を防止することをより確実にすることができる。
【００７４】
また、上記実施形態では強調処理を行うブロックを３個としたが、それに限られるものではなく、適宜数を設定してもよい。この場合、多くすると強調処理の効果が薄れてしまい、少なければ処理に時間がかかってしまうので、処理効率を考慮して設定するようにすればよい。
【００７５】
また、上記実施形態では強調処理を実行しているが、強調処理の実行が必須というわけではない。例えばレジスト膜の残渣が積算結果に与える影響が軽微であることがあり、この場合、残渣に対応する画素の積算値は輝度の高い部位（つまり残渣がない部位）の積算値とほぼ同じとなり、強調処理（ステップＳ１０４）を行うことなく、直ちに判定処理を実行してもよい。
【００７６】
図１０は塗膜形成ムラ検査装置の第２実施形態の動作を示すフローチャートである。また、図１１は第２実施形態におけるエッジ検出動作を示すフローチャートである。この第２実施形態は、図１に示す装置によって取得した二次元画像に対して判定バンドを用いることでエッジ不良を判定する点で第１実施形態と共通するものの、第１実施形態の強調処理（ステップＳ１０４）および判定処理（ステップＳ１０５）と異なる基板検査方法でエッジ不良を判定する。すなわち、強調処理（ステップＳ１０４）および判定処理（ステップＳ１０５）を除く処理、つまり基板搬入処理（ステップＳ１０１）、露光開始処理（ステップＳ１０２）、撮像処理（ステップＳ１０３）および基板搬出処理（ステップＳ１０６）は第１実施形態と基本的に同一である一方、エッジ検出およびそれに基づくエッジ不良判定は第１実施形態と大きく相違している。以下、相違点を中心に第２実施形態での基板検査方法について説明する。
【００７７】
この第２実施形態では、二次元画像を取得するまでに、画像処理装置６はＥＢＲ線と判定バンドとの関係を示すデータを受信し、図示を省略するメモリに記憶している（ステップＳ２０１）。上記データを受信した画像処理装置６は、例えば図１２（ａ）に示すように、各処理１、２、…、ｎにより基板Ｗの表面に形成された各ＥＢＲ線を検出するための判定バンドＬ１１の許容幅を表形式でメモリに記憶する。同図（ａ）中の「内側径ｘｎａ」は回転中心Ａ０から判定バンドL１１の回転中心側端までの距離を意味し、また「外側径ｘｎｂ」は回転中心Ａ０から判定バンドL１１の反回転中心側端までの距離を意味しており、これら内側径および外側径によって判定バンドＬ１１および該判定バンドＬ１１の許容幅が規定されている。例えば処理ｎによってｍ層の塗布膜が基板Ｗの表面に積層形成され、ｍ本のＥＢＲ線が存在する場合、各ＥＲＢ線に対して判定バンドＬ１１の許容幅（ｘｎ１ａ〜ｘｎ１ｂ）、（ｘｎ２ａ〜ｘｎ２ｂ）、…、（ｘｎｍａ〜ｘｎｍｂ）がそれぞれ設定されている。したがって、後述するようにして求めたＥＢＲ線のエッジ位置ＥＰが判定バンドＬ１１の許容幅内に位置することはエッジ検出に成功したことを意味し（図１２（ｃ））、逆に許容幅に位置しないことはエッジ検出に失敗したことを意味する。なお、本実施形態において、各処理１、２、…、ｎおよび各ＥＲＢ線について許容幅（ｘｎａ〜ｘｎｂ）を個別に設定している理由は、処理内容に応じて基板Ｗの表面に形成される膜の数、膜種、膜形状および膜サイズなどが異なるためである。
【００７８】
そして、検査対象となる基板Ｗが回転テーブル５上に載置されると、第１実施形態と同様に、回転テーブル５に保持される基板Ｗを回転中心Ａ０回りに１回転させながら３６０μｓｅｃごとに撮像される走査ラインの画像を１０５００本取得するとともに、それらを主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙに並べることで画像処理装置６は基板Ｗの表面全体を示す二次元画像ＳＩを得る（図１２（ｂ））。また、本実施形態では、画像処理装置６は、基板表面全体の二次元画像ＳＩから基板Ｗの周縁部全周を示す二次元画像ＥＩ（図１３（ａ））を抜き出し、その画像ＥＩの画像データをメモリに一時的に記憶する（ステップＳ２０２）。それに続いて、画像処理装置６は画像ＥＩの画像データに基づいて以下の処理を実行する（ステップＳ２０３〜Ｓ２１１）
ステップＳ２０３では、回転テーブル５に保持される基板Ｗに対して施された処理に対応するＥＢＲ本数ｍをステップＳ２０１で受信したデータから読み出して設定する。また、検査カウント値Ｋを初期値「１」に設定する（ステップＳ２０４）。この検査カウント値Ｋは検査中のＥＢＲ線が何本目であるかを示す値であり、この検査カウント値Ｋによって検査対象となっているＥＢＲ線が特定される。
【００７９】
次のステップＳ２０５では、検査カウント値ＫのＥＢＲ線、つまりＫ本目のＥＢＲ線に対応する判定ラインＬ１１の許容幅（ｘｎａ〜ｘｎｂ）をメモリ中の表（図１２（ａ））から読み出し、設定する。そして、その判定ラインＬ１１を用いてエッジ検出処理を実行し、画像データからＫ本目のＥＢＲ線のエッジを検出する（ステップＳ２０６）。
【００８０】
このエッジ検出処理の概要動作は次のとおりである。つまり、図１３に示すように、判定バンドＬ１１の許容幅（Ｘｎａ〜Ｘｎｂ）内で、かつ副走査方向Ｙで５００ライン分のブロック画像ＢＩを抽出し、当該ブロック画像ＢＩのブロック画像データＢＤに基づいてＥＢＲ線のエッジがブロック画像ＢＩに含まれるか否かを判定する。そして、本実施形態では、ブロック画像ＢＩを副走査方向Ｙに２５０ラインずつシフトしながら合計４１個のブロック画像ＢＩに対してエッジ検出を実行する。
次に、エッジ検出処理の詳細について図１１〜図１３を参照しつつ説明する。画像処理装置６は図１１に示す動作フローにしたがってエッジ検出処理を実行する。このエッジ検出処理では、まずブロック画像ＢＩの先頭ラインをライン取得開始位置の初期値である「０」番目ラインに設定する（ステップＳ２０６ａ）。そして、基板端全周の二次元画像ＥＩの画像データからステップＳ２０５で設定された判定バンドＬ１１の許容幅（Ｘｎａ〜Ｘｎｂ）内の画像データをライン取得開始位置から５００ライン分だけ取得し、ブロック画像ＢＩを抽出する（ステップＳ２０６ｂ）。そして、ブロック画像ＢＩを構成する画素のうち主走査方向Ｘにおいて互いに隣接する画素の画像データ間の階調差ΔＤを算出し、これらを含む階調差データＤＤをメモリに記憶する（ステップＳ２０６ｃ）。例えば図１３（ｂ）（ｃ）では、隣接する画素（Ｘｎａ＋ｐ、０）、（Ｘｎａ＋ｐ＋１、０）の階調差ΔＤ（Ｘｎａ＋ｐ、０）は、
ΔＤ（Ｘｎａ＋ｐ、０）＝Ｄ（Ｘｎａ＋ｐ＋１、０）−Ｄ（Ｘｎａ＋ｐ、０）
ただし、ｐは０以上で、かつ（Ｘｎｂ−Ｘｎａ−１）以下の自然数、
により求められる。
【００８１】
そして、主走査方向Ｘの各位置（Ｘｎａ〜Ｘｎｂ）での階調差ΔＤを副走査方向Ｙに積算する（ステップＳ２０６ｄ）。ここで、ＥＢＲ線のエッジがブロック画像ＢＩに含まれている場合、エッジ位置ＥＰでの階調差ΔＤは比較的大きくなるのに対し、非エッジ位置では階調差ΔＤはゼロあるいはゼロに近い値を示す。しかも、各位置（Ｘｎａ〜Ｘｎｂ）での階調差ΔＤを積算しているので、ノイズなどの影響を抑制することができ、例えば図１３（ｄ）に示すようにエッジ位置での積算値は非エッジ位置に比べて著しく高くなる。そこで、本実施形態では、判定バンドＬ１１の許容幅（Ｘｎａ〜Ｘｎｂ）内での積算値のうち積算値の平均値から２σ（σ：標準偏差）を超えた積算値ピークが存在するか否かを判定し（ステップＳ２０６ｅ）、例えば図１３（ｄ）に示すように位置（Ｘｎａ＋ｐ）で当該ピークが存在する場合（ステップＳ２０６ｅで「ＹＥＳ」の場合）には、エッジ検出に成功したと判定する（ステップＳ２０６ｆ）。一方、積算値ピークを確認できなかった場合（ステップＳ２０６ｅで「ＮＯ」の場合）には、エッジ検出に失敗したと判定する（ステップＳ２０６ｇ）。
【００８２】
こうして、当該ブロック画像ＢＩにＥＢＲ線のエッジが含まれるか否かの判定が完了すると、全４１個のブロック画像についてエッジ有無の判定が完了していない間（ステップＳ２０６ｈで「ＮＯ」の間）、ライン取得開始位置を副走査方向Ｙに２５０ライン進めた（ステップＳ２０６ｉ）後、ステップＳ２０６ｂに戻って次のブロック画像ＢＩについて上記した一連の処理（ステップＳ２０６ｂ〜Ｓ２０６ｈ）を実行する。そして、全４１個のブロック画像についてエッジ有無の判定が完了すると、合計４１個の判定結果が得られるので、エッジ検出処理を閉じてステップＳ２０７に進む。
【００８３】
図１０に戻って動作説明を続ける。このステップＳ２０７では、４１個の判定結果のうちエッジ検出された個数が予め設定した閾値、例えば全４１個のうち３／４以上であるか否かを判定し、閾値以上である場合には、エッジ線が判定バンドＬ１１内に収まっており、エッジ良好であると判定する（ステップＳ２０８）。一方、閾値未満である場合には、エッジ線が判定バンドＬ１１内になく、エッジ不良であると判定する（ステップＳ２０９）。なお、判定基準については、上記した基準（エッジ検出したブロック数が３／４以上である）に限定されるものではなく、例えば実験的に求めてもよい。
【００８４】
こうしてＫ本目のＥＢＲ線についてのエッジ良否判定が完了すると、検査カウント値ＫがＥＢＲ本数ｍと一致するか否かを判定し（ステップＳ２１０）、不一致の場合には検査カウント値Ｋを「１」だけインクリメントした後、ステップＳ２０５に戻って次のＥＢＲについてのエッジ良否判定を行う。一方、ステップＳ２１０で「ＹＥＳ」と判定されて全ＥＢＲ線についてエッジ良否判定が完了したことが確認されると、一連の処理を終了する。
【００８５】
以上のように、本発明の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、基板Ｗを撮像した二次元画像から簡単に塗布膜の評価を判断することができ、処理効率の良い検査検出が可能になる。また、第２実施形態では、第１実施形態のようにエッジ線そのものを求めることなく、ＥＢＲ線の良否検査を行うことができ、塗布膜の評価をより簡素化することができる。
【００８６】
また、ブロック画像ＢＩの区分け態様（副走査方向Ｙでのブロックライン数、ブロックシフト単位数）については任意であり、例えば５００ライン分のブロック画像ＢＩを副走査方向Ｙに５００ライン単位でシフトさせてもよいが、第２実施形態のように互いに隣接するブロック画像ＢＩが副走査方向Ｙで部分的に重複するように区分けすることで、ＥＢＲ線のエッジ位置ＥＰを高精度に検出することができ、エッジ不良をより正確に判定できる。
【００８７】
このように、第２実施形態では、画像処理装置６が、各ブロック画像ＢＩでのＥＢＲ線のエッジ位置ＥＰを検出するエッジ検出部およびエッジを検出したブロック画像ＢＩの個数に基づいてＥＢＲ線の良否を判断する良否判断部として機能しているが、それらの一部または全部を制御部１０に担わせてもよい。つまり、第１実施形態と同様に、画像処理部６と制御部１０の一部で本発明の「画像処理部」を構成してもよい。
【００８８】
また、上記第２実施形態では、各ＥＢＲ線に対応する判定バンドＬ１１の許容幅を予め設定しておき、各ＥＢＲ線に対応する許容幅を有する判定バンドＬ１１を用いるので、複数種類の塗布膜が形成された基板についても各塗布膜のエッジ良否判定を高精度に行うことができる。なお、このように各塗布膜に対応する判定バンドを予め用意しておき、各ＥＢＲ線に対応する各判定バンドを用いるという技術思想については、第１実施形態にも適用可能である。
【００８９】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、画像処理装置６と制御部１０を別構造としたが、同様な制御機能を備えるように一体的な処理部として構成してもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、被塗布物として円形の基板を対象としたが、回転テーブルに載置し回転しながら塗布する対象であれば平面四角形や平面台形等の形状を示すガラス基板やカラーフィルタ等の矩形基板を被塗布物としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の基板検査装置は、膜を塗布した基板の状態の検査に利用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１ 検出ユニット
１００ 基板検査装置
２ 光照射手段
２１ 光源
３ 光学系
４ 光電変換手段
５ 回転テーブル
６ 画像処理装置
６１ 評価部
１０ 制御部
Ａ０ （基板の）回転中心
ＢＩ ブロック画像
Ｌ 撮像領域
Ｌ１１ 判定バンド
Ｌ１２ エッジ線
Ｗ 基板
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板の検査装置および検査方法に関する。特に撮像画像に基づいて基板上の塗膜を検査する技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に透明な膜、例えば半導体素子の製造工程において、単結晶ロットから切り出した半導体ウェハに多数の半導体素子を形成するが、この工程はレジスト、例えばフォトレジストを塗布し、このフォトレジスト膜を選択的にエッチングして所望形状の一導電形半導体層や電極、リードを形成することが行われていることは当業者において周知のことである。これらの各工程は、都度マスク合せが行われるが、レジスト表面の状態例えば膜厚の変化、異物、傷などは半導体の不良の原因となるため、早い工程で発見することが要望される。
【０００３】
ウェハを中央軸周りに高速に回転させることで、フォトレジストは表面上に薄いコーティングで広がる。エッジ表面効果のため、フォトレジストはウェハのエッジに堆積する。そのため、エッジのフォトレジストの除去（ＥＢＲ処理）する必要があることが知られている。
【０００４】
そこで、フォトレジスト除去の完全さと、フォトレジストを有する領域と有しない領域の境界線、いわゆるエッジビード除去線（ＥＢＲ線）の所定の位置を検査するための検査法が提供されている（特許文献１）。この特許文献１では、３６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲の光を用いてウェハの表面の画像領域を照射し、励起光による照射のために発せられた蛍光ライトから画像領域の蛍光画像を映し、蛍光ＥＢＲ線を識別するものである。
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、暗視野画像を得ているので解像度（分解能）自体は向上していない。暗視野照明法の特徴として、厚みがある試料についは基本的に使用が困難である。更に、蛍光染料を加えたフォトレジストや、蛍光ＥＢＲ液を用いる必要がある。フォトレジストの塗膜を検査する上で、塗膜自体に工夫を必要とすると任意の検査対象に対応できないという欠点がある。
【０００６】
また、基板検査装置として、基板表面全体にわたりＣＣＤカメラを備えた装置が提供されている（特許文献２）。そして、データを極座標にプロットして基板のエッジ部でＢＡＲＣ層、トップコート層、レジスト層に対応した線の重なりによって汚染が増大するリスクの拒否基板を選定している。
【０００７】
しかしながら、特許文献２では、各層においてエッジ部に重なりが有るものを拒否基板とすることしか言及されていない。そのため、基板の試験において目視判定を行う以外に自動解析を行うのにデータに曲線を適合させることに言及しているが、エッジ部の重なり以外にどのように自動解析されているか不明である。そのため、効率化が図れるかという点において改善の余地が有った。
【０００８】
また、ウェハの縁部からレジスト層縁部までの相対距離を、画像化システムを介して検出する縁部特徴測定システムが提供されている（特許文献３）。このシステムでは、ウェハ縁部領域の周りに複数の第１の次元Ｘおよび第２の次元Ｙを有するピクセルアレイを獲得し、各ピクセルアレイから縁部マップを作成する。ウェハ周りを網羅する画像から層の交差を評価、測定、またはその他の特性決定が行われる。
【０００９】
しかしながら、これらのシステムでは、画像をマッピングによって生成しているため複雑である。即ち、縁部マップが完成しないと全体的な評価が出来ない。一方、前提となるピクセルアレイが大きい場合はピクセルアレイの境界に重複領域が出来易く、他方、ピクセルアレイが小さい場合はウェハ縁部の評価対象領域に対して最適化を検証する必要があり、複雑であるという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−３５２１１３号公報
【特許文献２】特開２００９−１０３４９号公報
【特許文献３】特表２００９−５４４１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上のように、前記従来技術では、小領域に分割して縁部画像を形成し評価できるが、縁部全体の評価のために全体画像を作成しており、処理に時間を有するものであった。特にＥＢＲ線の評価は、それによっていくつかの製造プロセスにおいて、様々な加工または処理において多くの原因に起因して発生しているウェハ中心とレジスト層の不整合の発生を意味している。そのため、多くのプロセスにおいて評価が行われることが好ましく、また処理の間において評価が行われるので、より効率的な検査が望まれる。
【００１２】
また、前記従来技術のように、ウェハ縁部の評価において各層の縁部の重なり以外に、望ましい整合からのずれである不整合、例えば、ウェハの縁部からレジスト層縁部までの相対位置も必要な評価項目であるが、効率的に検査が行われていなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る基板検査装置は、表面に塗布膜が形成された基板を保持して回転する回転手段と、前記基板の表面に光を照射する光照射手段と、前記基板の表面からの正反射光を受光し、少なくとも前記基板の回転中心から前記基板の半径方向と平行な主走査方向に前記基板の半径の長さを有する、走査ラインの画像を撮像する光電変換手段と、前記基板が一回転する間に前記光電変換手段により撮像される画像を前記主走査方向と直交する副走査方向に並べて二次元画像を生成し、前記二次元画像に対して前記副走査方向と平行に設定された判定バンドを用いて前記塗布膜のエッジ線の良否を判断する画像処理手段と、を具備するようにしたものである。
【００１４】
また、本発明の請求項８に係る基板検査方法は、表面に塗布膜が形成された基板を回転させながら前記基板の表面に光を照射するとともに前記基板の表面からの正反射光を受光することで、少なくとも前記基板の回転中心から前記基板の半径方向と平行な主走査方向に前記基板の半径の長さを有する、走査ラインの画像を撮像する撮像工程と、前記基板が一回転する間に前記撮像工程を繰り返すことで得られる複数の画像を前記主走査方向と直交する副走査方向に並べて二次元画像を生成する画像生成工程と、前記二次元画像に対して前記副走査方向と平行に設定された判定バンドを用いて前記塗布膜のエッジ線の良否を判断する判断工程と、を具備するようにしたものである。
【００１５】
また本発明の請求項１に記載の基板検査装置において、前記画像処理手段は、前記二次元画像のうち前記判定バンド内に含まれる画像を前記副走査方向に複数のブロック画像に区分し、各ブロック画像が前記塗布膜のエッジを含んでいるか否かを検出するエッジ検出部と、前記エッジ検出部がエッジを検出したブロック画像の個数に基づいて前記塗布膜のエッジ線の良否を判断する良否判断部とを有するようにしたものである。
【００１６】
また本発明の請求項２に記載の基板検査装置において、前記エッジ検出部は、互いに隣接するブロック画像が前記副走査方向で部分的に重複するように区分けするようにしたものである。
【００１７】
また本発明の請求項１に記載の基板検査装置において、前記画像処理部は、前記二次元画像中にエッジ線を特定し、前記判定バンドの幅内において前記エッジ線の有無から変化点を求め、エッジ線が無い場合にエッジ不良と判定するようにしたものである。
【００１８】
また本発明の請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板検査装置において、前記光電変換手段により撮像される前記走査ラインは、前記回転中心から前記主走査方向に前記基板の半径と第１長さを足し合わした長さを有するようにしたものである。
【００１９】
また本発明の請求項１ないし５のいずれか一項に記載の基板検査装置において、前記光電変換手段により撮像される前記走査ラインは、前記回転中心から前記主走査方向と反対側に第２長さだけ延びるようにしたものである。
【００２０】
さらに本発明の請求項１ないし６のいずれか一項に記載の基板検査装置において、前記基板の表面に複数の塗布膜が積層され、各塗布膜に対応して判定バンドが設定され、前記画像処理手段は、各塗布膜のエッジ線の良否を各塗布膜に対応する判定バンドを用いて判断するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の請求項１に係る基板検査装置および請求項８に係る基板検査方法によれば、少なくとも基板の回転中心から基板の半径方向と平行な主走査方向に基板の半径の長さを有する、走査ラインの画像を撮像してライン画像を得る動作を、基板が一回転する間、行われて複数のライン画像を得る。そして、これらのライン画像を主走査方向と直交する副走査方向に並べて二次元画像を生成し、この二次元画像に対して副走査方向と平行に設定された判定バンドを用いて塗布膜のエッジ線の良否を判断する。したがって、基板を撮像した画像から簡単に塗布膜の評価を判断することができ、処理効率の良い検査検出が可能になる効果を奏する。
【００２２】
また本発明の請求項２に係る基板検査装置によれば、二次元画像のうち判定バンド内に含まれる画像を副走査方向に複数のブロック画像に区分し、各ブロック画像が塗布膜のエッジを含んでいるか否かを検出し、エッジを検出したブロック画像の個数に基づいて塗布膜のエッジ線の良否を判断する。したがって、簡単な検出処理によって基板各部での塗布膜のエッジを検出することができ、エッジ不良を判定できる。
【００２３】
また本発明の請求項３に係る基板検査装置によれば、互いに隣接するブロック画像が副走査方向で部分的に重複するように区分けしているので、塗布膜のエッジを高精度に検出することができ、エッジ不良をさらに正確に判定できる。
【００２４】
また本発明の請求項４に係る基板検査装置によれば、画像処理部は、二次元画像中にエッジ線を特定し、判定バンドの幅内においてエッジ線の有無から変化点を求める。そして、エッジ線が無い場合にエッジ不良と判定する。したがって、簡単な比較によって変化点による評価を行うことができ、エッジ不良を判定できる。
【００２５】
また本発明の請求項５に記載の基板検査装置によれば、走査ラインが回転中心から主走査方向に基板の半径と第１長さを足し合わした長さを有する、つまり第１長さ分だけ走査ラインが長くなっており、基板が位置ずれしたときのマージンとして機能する。その結果、基板の位置ずれが生じた場合にも、エッジ不良を判定できる。
【００２６】
また本発明の請求項６に記載の基板検査装置によれば、光電変換手段により撮像される走査ラインは、回転中心から主走査方向と反対側に第２長さだけ延びるようにしており、第２長さ分だけ走査ラインが長くなっており、上記したように第１長さだけ走査ラインを延ばした場合と同様に、走査ラインの延長は、基板が位置ずれしたときのマージンとして機能する。その結果、基板の位置ずれが生じた場合にも、エッジ不良を判定できる。
【００２７】
さらに本発明の請求項７に記載の基板検査装置によれば、基板の表面に積層された各塗布膜に対応する判定バンドが設定されており、各塗布膜のエッジ線の良否を各塗布膜に対応する判定バンドを用いて判断する。したがって、複数の塗布膜が基板の表面に積層されている場合においても、各塗布膜のエッジ不良を正確に判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の塗膜形成ムラ検査装置の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】図１に示す塗膜形成ムラ検査装置の平面図である。
【図３】光照射手段の要部断面図である。
【図４】塗膜形成ムラ検査装置における光路を説明する概略説明図である。
【図５】レジスト膜をＥＢＲ処理後の基板Ｗの表面状態を示す平面説明図である。
【図６】基板Ｗの像のデジタル信号を示す説明図である。
【図７】ＥＢＲ線と判定バンドを示す説明図である。
【図８】処理動作を示すフロー図である。
【図９】ＥＢＲ線と判定バンドによる変化点を示す説明図である。
【図１０】塗膜形成ムラ検査装置の第２実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態におけるエッジ検出動作を示すフローチャートである。
【図１２】ＥＢＲ線と判定バンドの関係、ならびに判定バンドとエッジ位置の関係を示す図である。
【図１３】第２実施形態におけるエッジ検出動作を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の第１実施形態を図１乃至図５に基づいて説明する。
【００３０】
まず、図１及び図２を用いて、本発明の第１実施形態の基本的構成及び作用を説明する。図１は検査装置の正面図、図２は検査装置の平面図である。
【００３１】
なお、本発明の被塗布物としては円形の半導体ウェハであり、表面が透明な膜として半導体素子製造各工程における半導体ウェハ表面に形成される感光性材料であるレジスト膜である。そして、例えば塗布後のフォトレジスト表面のＥＢＲ線の変化を測定するための半導体ウェハ表面の縁部レジスト膜の検査装置に適用した実施形態を、図面を参照して説明する。なお、レジスト膜に限らず、レジスト膜の下に塗布される例えばポリイミド樹脂より成る反射防止材、レジスト表面を保護する例えば、アルカリ可溶性ポリマーとアルコール溶剤によるトップコートの縁部のずれを測定してもよい。
【００３２】
図１に示すように、基板検査装置１００は、検出ユニット１内に、回転テーブル５、光源２１を含む光照射手段２、光学系３及び光電変換手段４が収納されている。Ｗは被塗布物である半導体ウェハ等の基板（以下、基板Ｗと称す）で、５は基板Ｗの回転手段としての回転テーブルであり、基板Ｗは全面検査をするためにこの回転テーブル５で図示しないバキュームによる吸気孔より構成される吸引手段により基板Ｗを円形のテーブル上面に吸着することで保持し回転される。そして、基板Ｗは、全面検査のために回転テーブル５により１回転以上回転される。
【００３３】
光照射手段２は、上記回転テーブル５に保持された基板Ｗの垂直方向上方に配置される。光照射手段２は、石英ロッドによる導光管による光源２１がアルミ製の円筒支持部２３に挿入され、円筒支持部２３の一端が検出ユニット１の側壁１０１に固定され、他端が連結部２４と連結管２５を介して他方の側壁１０２に固定される。
【００３４】
光照射手段２を更に詳細に説明する。図３は光照射手段２の要部断面図である。図３を参照し、光源２１の周面の一部に反射材２２が装着される。反射材２２により反射される光の多くは反射材２２の対向面側から放出されることとなる。そして、この反射材２２の対向面側の円筒支持部２３にはスリット２８が形成される。よって、光源２１から放出された光は円筒支持部２３により遮断されるとともに、スリット２８から基板Ｗに向けて照射される。
【００３５】
図２に戻って、光源２１は連結部２４で光ファイバー２６の一端と連設されており、この光ファイバー２６が連結管２５の内部を通って側壁１０２から検出ユニット１の外に延設される。そして、光ファイバー２６の他端が検出ユニット１の外に配置されるＬＥＤ２７に対向される。こうすることで、ＬＥＤ２７が点灯すると、その光が光ファイバー２６を介して光源２１に導入される。光源２１に導入された光は、石英ロッドの周囲から放射され、スリット２８から照射される。
【００３６】
図１に戻って、基板Ｗの垂直方向上方に光電変換手段４として例えばラインセンサカメラを配置する。ラインセンサカメラとしては、ＣＣＤ、ＭＯＳ等のラインセンサ素子、増幅器、駆動回路、Ａ／Ｄ変換器、メモリ、入出力回路、結像レンズ（撮像レンズ）、筐体、等により構成される周知のラインセンサカメラを使用することができる。
【００３７】
この光電変換手段４への入射光は、基板Ｗの回転中心Ａ０を含む半径方向のラインとなるようにした光照射手段２からの照射光によるレジスト膜の表面からの正反射光である。即ち、光源２１からの光の一部はレジスト膜の表面に入射する。この時の入射角α１はレジスト膜面に対して２０度乃至４０度が好適で、好ましくは３０度である。この入射による基板Ｗの略半径分の正反射光の正反射光路が光電変換手段４のレンズに入射するように光学系３を配置される。なお、上記入射角α１については基板サイズも考慮するのが望ましく、現在主流の３００ｍｍ半導体ウエハを基板Ｗとする場合には上記した角度に設定するのが望ましいが、基板Ｗの大型化、例えば次世代の４５０ｍｍ半導体ウエハでは４５゜程度にするのが望ましい。
【００３８】
光学系３は、長方形で平面状のミラー３１とミラー３１を保持する保持板３２により構成される。保持板３２は検出ユニット１の側壁１０３に装着され、基板Ｗからの反射角α２の正反射光を直上の光電変換手段４に導くようにミラー３１の角度を調整後に固定される。
【００３９】
図４は、基板検査装置１００における光照射手段２から光電変換手段４への光路を説明する概略説明図である。図４は、正反射光路がわかるように光電変換手段４をずらして描いているが、図２に示すように光電変換手段４は光学系３の略垂直上方に配置されている。図４に点線で示されるように、基板Ｗからの正反射光は内部の受光レンズを介して光電変換手段４により受光され、電気信号に変換される。
【００４０】
そして、この電気信号が信号処理手段としての画像処理部である画像処理装置６で処理されて制御部１０にて基板Ｗの表面状態が検出されるようになっている。基板Ｗからの反射角α２の正反射光を直上の光電変換手段４に導くようにミラー３１は、基板Ｗ上の走査ラインである撮像領域Ｌの縮小画像が光電変換手段４の受光部に結像されるようにその角度と、光電変換手段４との距離が調整し設定されている。
【００４１】
図１に戻って、回転テーブル５は駆動機構台上に設けられ、回転テーブル５上に基板Ｗが載置された時正しくテーブル面に密着される如く吸着されている。上記駆動機構台内にはモータ９が配置され、モータ９からの回転を予め定められた速度に変換する速度変換ギヤが設けられている。上記モータ９は後述する制御部１０により制御される。
【００４２】
回転テーブル５上に表面にレジスト膜の設けられた半導体製造工程途中の基板Ｗを、レジスト膜を上方にして設置する。この載置手段は半導体製造工程の検査毎にロボット駆動などでレジスト膜の設けられていない裏面を吸着して側壁１０３の開口１０４を通って移送載置し、検査終了後再び搬送ロボットにより吸着して次工程に移送するシステムラインを作る。
【００４３】
また、図示しない基板Ｗのローダ・アンローダとしてワーク移載ロボットとカセットが備えられている。ワーク移載ロボットはカセットから基板Ｗを抜き取って回転テーブル５上にセットし、検査終了後に、その基板Ｗを回転テーブル５上からカセットに収納するようになっている。この場合、ＯＫ及びＮＧ用のカセットを用意して検査結果により基板Ｗを振り分けてもよい。
【００４４】
７は検出ユニット１内の各構成に電力を供給する電源装置、１０は画像処理装置６とともに電気信号を処理して良否判定等を行う制御部である。上記光電変換手段４の出力信号を増幅形成されて画像処理装置６に入力し、この画像処理装置６で信号処理することにより基板Ｗ縁部の変化情報を電気的波形整形して制御部１０に入力する。この画像処理装置６には判定機能が内蔵され、コンピュータなどにより画像処理装置６の出力信号を演算処理して上記塗膜形成の変化の有無とか、良否などの判断を評価部６１で行う。なお、この判断結果を画像処理装置６に戻してテレビモニタなどの図示していない表示部に表示する。画像処理装置６での検査状況に応じて基板Ｗを移動させたい時、制御部１０はモータ９を介して回転テーブル５を駆動させる。
【００４５】
次に図５及び図６を参照して画像処理装置６による画像処理の具体例を説明する。図５はレジスト膜をＥＢＲ処理後の基板Ｗの表面状態を示す平面説明図であり、図６は基板Ｗの像のデジタル信号を示す。図５において基板Ｗ内の曲線Ｌ１０で示した境界の斜線が描かれた内側部位と外側部位はレジスト層の有無の異なる部分である。即ち、曲線Ｌ１０がＥＢＲ線で、曲線Ｌ１０の外側部位はレジスト層が除去され基板Ｗの表面が露出している状態を表す。
【００４６】
図５において、点線で示した撮像領域Ｌは光源２１による露光領域で、光電変換手段４による撮像領域となる。光電変換手段４による撮像領域Ｌの正反射光は光電変換器（Ａ／Ｄ変換器）でデジタル信号に変換され出力する。
【００４７】
撮像領域Ｌは、走査ライン長さが基板Ｗの半径と基板Ｗの外側に領域Ｌ１として２ｍｍ長く、基板Ｗの回転中心Ａ０側は領域Ｌ２として２ｍｍ長く設定される。そうすることで基板Ｗが位置ずれした時のマージンとしている。撮像領域Ｌのライン幅は、１画素が３０μｍの解像度で３６０μｓｅｃごとに１ラインが撮像される。よって、基板Ｗが３６０度回転、即ち１回転を３．６秒で行う間に、約１万ラインが撮像され出力される。このように、第１実施形態では、走査ラインは基板Ｗの半径方向と平行な主走査方向Ｘに延びるラインであり、基板Ｗの回転中心Ａ０から主走査方向Ｘ（図６の右手側）に基板Ｗの半径と領域Ｌ１の長さとを足し合わした長さを有するとともに、回転中心Ａ０から主走査方向Ｘの反対側（図６の左手側）に領域Ｌ２の長さを有している。
【００４８】
こうして得られた基板Ｗの像のデジタル信号を図６に示す。図６は、基板Ｗが３６０度回転、即ち１回転を行う間に撮像されたラインを並べたもので二次元形状を有する。このデジタル信号を二次元画像としてメモリに記憶する。画像処理装置６は、この図６のデータをもとにして後述の判断を評価部６１にて行う。つまり、第１実施形態では、上記したように３６０μｓｅｃごとに撮像される走査ラインの画像を主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙに並べることで二次元画像を生成している。
【００４９】
図７は光電変換手段４により得られた基板Ｗの二次元画像に対して判定バンドを示す説明図である。撮像領域Ｌの基板Ｗの１周分で得た画素ごとの撮像画像を基板Ｗの回転中心Ａ０から同一距離にある位置で全周囲に渡って並べると図６に示すような二次元画像が得られる。ここで、撮像領域Ｌで検出された撮像光量に応じた電気信号は、薄膜の干渉により光量が変動する。画像処理装置６が、この撮像光量を画素ごとに８ｂｉｔの２５６階調で撮像光量に応じた撮像電気信号として変換してデジタル化する。ここで、光量が多いほど階調が高くなるように関係が設定されている。
【００５０】
そして、図７に示すような評価処理が行われる。画像処理装置６によって、図６に示すように基板Ｗの１周分で得た像のデジタル化した撮像電気信号から輝度変化の大きい変化点を抽出する。即ち、基板Ｗの縁部ではレジスト膜の有無で輝度が異なる。言い換えるとＥＢＲ線の位置で輝度の変化が大きく異なるので、この境界を抽出してエッジ線Ｌ１２を生成する。基板Ｗの全周囲に渡ってＥＢＲ線を抽出することにより、エッジ線Ｌ１２が図７のように得られる。
【００５１】
この、エッジ線Ｌ１２を強調するため次の処理が画像処理装置６にて行われる。例えば、二次元画像を２個の点線で示すように３個のブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ３に分離する。次にブロック毎に走査ラインの撮像電気信号のデジタル値を画素ごとに積算する。そうすると輝度の高い部位と低い部位の差異が強調されるが、輝度のノイズのため少なからず中間値付近のデータが見られる場合がある。即ち、レジスト膜が無い基板Ｗの縁部側は輝度が高くなるが、レジスト膜の残渣があった場合、輝度の低い部位が生じる。画素ごとの積算値においてレジスト膜の部位とレジスト膜が無い部位ではそれぞれ全体的に近似する積算値となるが、輝度の高い部位で輝度の低い部位が一部にあった場合は、レジスト膜の残渣と考えられるので、そのような積算値は削除して輝度の高い部位の積算値と同じとする。
【００５２】
このように一部の積算値を削除し変更した積算値の集合体をブロック毎に二次元画像に再展開する。そうすることでノイズが除去されたデジタル値が二次元に展開され、図７に示す二次元画像においてエッジ線Ｌ１２を境界としてレジスト膜の有る部位と無い部位との画素ごとのデジタル値の差異が明確になる。そして結果的に、エッジ線１２が強調されることとなる。
【００５３】
判定バンドＬ１１は、評価部６１に予め操作者によって図示しない入力部から評価部６１に入力設定される。これは、基板Ｗの縁部から基板Ｗ回転中心Ａ０側へ本来ＥＢＲ線があるべき位置を距離として入力される。そして、この本来ＥＢＲ線があるべき位置を中心としてＥＢＲ線の許容可能なずれ量を距離として設定する。この本来ＥＢＲ線があるべき位置を中心として均等な幅が設定されたラインが判定バンドＬ１１として、評価部６１に設定される。
【００５４】
評価部６１は、二次元画像上にＥＢＲ線を抽出すると、判定バンドＬ１１を重ね合わせる。この重ね合わせの結果、二次元画像上でＥＢＲ線が判定バンドＬ１１に位置しない部位を変化点として判断する。具体的には、走査ライン毎にエッジ線Ｌ１２が判定バンドＬ１１の間に無い場合が変化点として検出される。評価部６１が、この変化点を検出し出力することで、画像処理部６が良否判定等を行う。画像処理部６による良否判定の結果は制御部１０を介して図示しない表示部にてＥＢＲ線が所定位置に無い状態である旨を表示することとなる。よって、画像処理部６と制御部１０の一部が本発明の画像処理部に相当する。
【００５５】
次に、この基板検査装置１００による検査動作を説明する。図８は処理動作を示すフロー図である。基板Ｗが回転テーブル５上に載置されると（ステップＳ１０１）、光照射手段２により基板Ｗ表面の露光が開始される（ステップＳ１０２）。もし基板Ｗ上に塗膜があれば、この塗膜により光源２１からの光が散乱または干渉し、その正反射光の一部が光電変換手段４に入射せず撮像される。もし塗膜がなければ照明光は基板Ｗ上で全反射した正反射が光電変換手段４に入射する。なお、膜によって逆の場合もあるが、本実施例では正常な塗膜から正反射が行われる場合として説明する。
【００５６】
この時、基板Ｗの表面にはレジストの薄い膜が形成されており、前記正反射光像を見るとレジストの厚さの違い、または塗布膜のある部位と無い部位によって色が異なって見える。なお、レジスト材は感光性材料のため紫外線により感光するため、ＬＥＤ２７からの光はフィルタ等により紫外線をカットされている。特に、ＥＢＲ処理後では基板Ｗの縁部において基板Ｗの表面が露出している部位とレジスト膜がある部位とでは色が大きく異なる。
【００５７】
従って光電変換手段４で撮像することで正反射光の光量を検出することができる。これは基板Ｗ上のレジスト膜厚変化を光電変換手段４で撮像できる。そして、ＥＢＲ線の位置も撮像される。
【００５８】
次に、基板Ｗの露光を行いながら回転テーブル５を回転させるとともに、撮像領域Ｌの撮像を基板Ｗの１回転中継続する（ステップＳ１０３）。そして、基板Ｗの１周分で得た走査ラインの１ラインを形成する画素ごとの撮像画像を図６に示すように得る。なお、ここで、撮像領域Ｌで検出された撮像電気信号から光源３の撮像領域Ｌにおいて測定した照射電気信号を１走査ライン毎に撮像光量から引き算し補正撮像電気信号を得るようにしてもよい。例えば、予め測定した光源２１の撮像領域Ｌにおいて測定し同様に２５６階調で照射光量に応じてデジタル化した照射電気信号を１走査ライン毎に撮像電気信号から引き算し、補正撮像電気信号とする。これによって、ＬＥＤ２７に光量ムラがあった場合の影響を無くすことができる。
【００５９】
上記画像処理装置６の処理において入力情報から基板Ｗを回転移動させたい場合、回転のプログラムをモータ９に出力して回転テーブル５を回転させる。回転のプログラムは例えば何度回転させて停止させ、次に何度回転させて停止するなどの動作プログラムである。これらは、予め制御部１０のメモリに記憶される。
【００６０】
また、光電変換手段４は画像処理装置６および全体制御を行う制御部１０に接続されており、基板Ｗ上のＥＢＲ線の状態を自動的に知ることができる。即ち、光電変換手段４の出力信号を増幅、成形したのち、デジタル化して画像処理装置６でメモリに記憶する。メモリに記憶した情報を予め定めた手段で読み出してＥＢＲ線の変化点の有無の判定を行うため画像処理装置６で予め定められた信号処理を行う。
【００６１】
そして、図６の二次元画像が得られたら図７に示すようにブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ３に分離してエッジ線Ｌ１２の強調処理を行う（ステップＳ１０４）。具体的には前述したようにライン毎の同一画素位置で画素の階調値を積算処理し、レジスト膜の有る部位の積算値と無い部位の積算値の両方と大きく異なる積算値に関して削除する。このような中間的な積算値はレジスト膜の無い部位において発生する可能性が高いので、その画素の階調値に関してはレジスト膜の無い部位と等しくする。言い換えると、レジスト膜が無い部位において一部にレジスト膜があることで輝度が無い部位より低くなる。その場合、エッジ線Ｌ１２とは判断せず、階調値をレジスト膜が無い部位と同じとすることでエッジ線Ｌ１２の抽出においての誤判断を防止する。その後、ブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ３毎の積算値を二次元画像に展開して図６に示す二次元画像を再構築する。
【００６２】
この強調処理した二次元画像に対して、図７に示すように、撮像電気信号に基板Ｗ回転中心Ａ０から離れた位置で全周囲に渡ってＥＢＲ線を輝度の予め設定された範囲以上の差を表すものとして抽出することにより、エッジ線Ｌ１２を得る。エッジ線Ｌ１２の基板回転中心Ａ０側である内側において塗膜形成ムラがなく反射光量が少なく弱い光量が得られており、エッジ線Ｌ１２の外側においては反射光量が多く強い光量が得られており、それに伴う階調差が現れている。そのため、二次元画像を求めると階調値が高い領域と階調値の低い領域との境界が現れる。この境界を予め設定された階調差と比較することで抽出し、エッジ線Ｌ１２を特定する。なお、このエッジ線Ｌ１２は便宜上境界を示すものと表現しているが、実際には二次元画像上で図７に示すエッジ線Ｌ１２の左右の領域の境界を意味しているだけで線を認識しているわけでない。
【００６３】
上記のように、照射光は基板Ｗの半径方向に走査されるため、光電変換手段４から出力される電気信号はライン状となり、画像処理装置６での演算等の信号処理が容易となる。
【００６４】
次に、二次元画像上に判定バンドを重ね合わせることで変化点の判定を行う（ステップＳ１０５）。図９は、変化点の判定を説明する説明図である。図９に示すように、エッジＬ１２線が大きく変化している場合、エッジ線Ｌ１２は点線で示す判定バンドＬ１１の幅を超える部位が表れる。この部位をエッジ線Ｌ１２の変化点Ｌ１３と判断する。具体的には、走査ライン毎に判定バンドＬ１１の幅内にエッジ線Ｌ１２が無いことを評価部６１が判定する。言い換えると、レジスト膜の有る領域とレジスト膜の無い領域の境界が判定バンドＬ１１の幅内に無いことが判定される。判定バンドＬ１１の幅は、所望のレジスト膜の塗膜位置を示しているので、この判定結果で判定バンドＬ１１の幅内にエッジ線Ｌ１２が存在しないことが抽出されると制御部１０はエッジ不良の信号を表示部に出力する。
【００６５】
また、この変化点Ｌ１３が検出されることで、基板Ｗ上の縁部の領域の評価を行う。即ち、変化点Ｌ１３が多く検出されれば、レジスト膜が基板Ｗに対して所望領域位置に塗布されていないこととなり、この場合に基板Ｗの全周囲において変化点が抽出される。
【００６６】
判定バンドＬ１１は、評価部６１に次のような処理で設定が行われる。予め複数のレジストが塗布された基板Ｗを実験的に測定する。その結果、塗布領域と縁部領域の境界を判定するレベルを求めて信号上に設定する。これと実際の検査工程における検査対象基板ＷのＥＢＲ線の凸状変化点Ｌ１３を比較することによりエッジ不良は容易に検出される。通常、エッジ線Ｌ１２は大半が判定バンドＬ１１の幅内に位置するので、ここで判定バンドＬ１１の幅内に位置しない場合を判定するように設定することで処理が簡便になるという効果がある。
【００６７】
即ち、上記のように反射した光量をデジタル化し二次元画像を形成すると、基板Ｗの全周囲において変化点Ｌ１３を検出することが可能であるため、効率的に検査を行うことが可能となる。また、エッジ不良を判定する場合に、エッジ線Ｌ１２のライン毎の位置を判断する必要は無く、判定バンドＬ１１の幅内に位置しない場合のみを検出すれば良いので処理が簡単に行われる。
【００６８】
このように、制御部１０で、図９に示すように判定バンドＬ１１に対するエッジ線Ｌ１２の有無の判定によって、エッジ線Ｌ１２が幅内に無い場合を変化点Ｌ１３が存在すると判断する。そして、判定バンドＬ１１の幅内にエッジ線Ｌ１２が無い場合にエッジ不良が有りと判断する。このように、上記実施形態の基板検査装置１００においては、比較的広範囲な変化を示すＥＢＲ線を簡単な構成で確実に検出することができる。
【００６９】
なお、上記実施形態において変化点Ｌ１３の判断を評価部６１にて処理するようにしたが、制御部１０にて判断を処理するように構成してもよい。また、その検査結果を基板検査装置１００に設けられているテレビモニタに表示するようにしてもよい。
【００７０】
最後に、検査対象の基板Ｗのエッジの良否が判定されると、検査工程の終了として基板Ｗが回転テーブル５上から搬出される（ステップＳ１０６）。この搬出工程において、基板Ｗの向きは搬入時と同じ向きになっているので、回転テーブル５の位置を改めて調整する必要が無い。即ち、検査工程において基板Ｗの二次元画像を基板Ｗの１回転の間に撮像することで検査が行われるので、基板Ｗは搬入時に同じ向きで検査工程が終了される。そのため、搬出時に回転テーブル５上の基板Ｗの向きは搬送手段によって搬出されるのに改めて向きの調整を行う必要が無いというメリットがある。
【００７１】
以上、上記実施形態によれば、基板Ｗの二次元画像を作成して、判定バンドＬ１１の幅内にエッジ線Ｌ１２が無い場合にエッジ不良が有りと判断する。このように、基板検査装置１００においては、比較的広範囲な変化を示すＥＢＲ線を判定してエッジ不良を簡単な構成で確実に検出することができる。
【００７２】
なお、上記実施形態では、エッジ線Ｌ１２は二次元画像上で図７に示すエッジ線Ｌ１２の左右の領域の境界を検出しているが、この境界を線として認識するようにしてもよい。即ち、二次元画像を強調処理後に再度二次元画像に展開してから、エッジ線Ｌ１２に相当する境界位置を線として認識して判定するようにしてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態の強調処理を行う（ステップＳ１０４）による別の効果を説明する。基板Ｗ上に凹凸のパターンを形成されており、その上面にレジスト膜が塗布されている場合、撮像された二次元画像にはレジスト膜の有無による画像の階調値のみならず、下層のパターンによる陰影が反映されることとなる。この場合、特にレジスト膜の有る部位において階調値がバラツクこととなり、ＥＢＲ線を輝度の予め設定された範囲以上の差を表すものとして抽出するための予め設定された階調差の設定によっては誤検知を招きかねない。そのためこのような二次元画像に対して強調処理を行うことで、エッジ線Ｌ１２に対応する部位において積算値が強いピークとなって現れる。それによってエッジ線Ｌ１２の抽出においての誤判断を防止することをより確実にすることができる。
【００７４】
また、上記実施形態では強調処理を行うブロックを３個としたが、それに限られるものではなく、適宜数を設定してもよい。この場合、多くすると強調処理の効果が薄れてしまい、少なければ処理に時間がかかってしまうので、処理効率を考慮して設定するようにすればよい。
【００７５】
また、上記実施形態では強調処理を実行しているが、強調処理の実行が必須というわけではない。例えばレジスト膜の残渣が積算結果に与える影響が軽微であることがあり、この場合、残渣に対応する画素の積算値は輝度の高い部位（つまり残渣がない部位）の積算値とほぼ同じとなり、強調処理（ステップＳ１０４）を行うことなく、直ちに判定処理を実行してもよい。
【００７６】
図１０は塗膜形成ムラ検査装置の第２実施形態の動作を示すフローチャートである。また、図１１は第２実施形態におけるエッジ検出動作を示すフローチャートである。この第２実施形態は、図１に示す装置によって取得した二次元画像に対して判定バンドを用いることでエッジ不良を判定する点で第１実施形態と共通するものの、第１実施形態の強調処理（ステップＳ１０４）および判定処理（ステップＳ１０５）と異なる基板検査方法でエッジ不良を判定する。すなわち、強調処理（ステップＳ１０４）および判定処理（ステップＳ１０５）を除く処理、つまり基板搬入処理（ステップＳ１０１）、露光開始処理（ステップＳ１０２）、撮像処理（ステップＳ１０３）および基板搬出処理（ステップＳ１０６）は第１実施形態と基本的に同一である一方、エッジ検出およびそれに基づくエッジ不良判定は第１実施形態と大きく相違している。以下、相違点を中心に第２実施形態での基板検査方法について説明する。
【００７７】
この第２実施形態では、二次元画像を取得するまでに、画像処理装置６はＥＢＲ線と判定バンドとの関係を示すデータを受信し、図示を省略するメモリに記憶している（ステップＳ２０１）。上記データを受信した画像処理装置６は、例えば図１２（ａ）に示すように、各処理１、２、…、ｎにより基板Ｗの表面に形成された各ＥＢＲ線を検出するための判定バンドＬ１１の許容幅を表形式でメモリに記憶する。同図（ａ）中の「内側径ｘｎａ」は回転中心Ａ０から判定バンドL１１の回転中心側端までの距離を意味し、また「外側径ｘｎｂ」は回転中心Ａ０から判定バンドL１１の反回転中心側端までの距離を意味しており、これら内側径および外側径によって判定バンドＬ１１および該判定バンドＬ１１の許容幅が規定されている。例えば処理ｎによってｍ層の塗布膜が基板Ｗの表面に積層形成され、ｍ本のＥＢＲ線が存在する場合、各ＥＲＢ線に対して判定バンドＬ１１の許容幅（ｘｎ１ａ〜ｘｎ１ｂ）、（ｘｎ２ａ〜ｘｎ２ｂ）、…、（ｘｎｍａ〜ｘｎｍｂ）がそれぞれ設定されている。したがって、後述するようにして求めたＥＢＲ線のエッジ位置ＥＰが判定バンドＬ１１の許容幅内に位置することはエッジ検出に成功したことを意味し（図１２（ｃ））、逆に許容幅に位置しないことはエッジ検出に失敗したことを意味する。なお、本実施形態において、各処理１、２、…、ｎおよび各ＥＲＢ線について許容幅（ｘｎａ〜ｘｎｂ）を個別に設定している理由は、処理内容に応じて基板Ｗの表面に形成される膜の数、膜種、膜形状および膜サイズなどが異なるためである。
【００７８】
そして、検査対象となる基板Ｗが回転テーブル５上に載置されると、第１実施形態と同様に、回転テーブル５に保持される基板Ｗを回転中心Ａ０回りに１回転させながら３６０μｓｅｃごとに撮像される走査ラインの画像を１０５００本取得するとともに、それらを主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙに並べることで画像処理装置６は基板Ｗの表面全体を示す二次元画像ＳＩを得る（図１２（ｂ））。また、本実施形態では、画像処理装置６は、基板表面全体の二次元画像ＳＩから基板Ｗの周縁部全周を示す二次元画像ＥＩ（図１３（ａ））を抜き出し、その画像ＥＩの画像データをメモリに一時的に記憶する（ステップＳ２０２）。それに続いて、画像処理装置６は画像ＥＩの画像データに基づいて以下の処理を実行する（ステップＳ２０３〜Ｓ２１１）
ステップＳ２０３では、回転テーブル５に保持される基板Ｗに対して施された処理に対応するＥＢＲ本数ｍをステップＳ２０１で受信したデータから読み出して設定する。また、検査カウント値Ｋを初期値「１」に設定する（ステップＳ２０４）。この検査カウント値Ｋは検査中のＥＢＲ線が何本目であるかを示す値であり、この検査カウント値Ｋによって検査対象となっているＥＢＲ線が特定される。
【００７９】
次のステップＳ２０５では、検査カウント値ＫのＥＢＲ線、つまりＫ本目のＥＢＲ線に対応する判定ラインＬ１１の許容幅（ｘｎａ〜ｘｎｂ）をメモリ中の表（図１２（ａ））から読み出し、設定する。そして、その判定ラインＬ１１を用いてエッジ検出処理を実行し、画像データからＫ本目のＥＢＲ線のエッジを検出する（ステップＳ２０６）。
【００８０】
このエッジ検出処理の概要動作は次のとおりである。つまり、図１３に示すように、判定バンドＬ１１の許容幅（Ｘｎａ〜Ｘｎｂ）内で、かつ副走査方向Ｙで５００ライン分のブロック画像ＢＩを抽出し、当該ブロック画像ＢＩのブロック画像データＢＤに基づいてＥＢＲ線のエッジがブロック画像ＢＩに含まれるか否かを判定する。そして、本実施形態では、ブロック画像ＢＩを副走査方向Ｙに２５０ラインずつシフトしながら合計４１個のブロック画像ＢＩに対してエッジ検出を実行する。
次に、エッジ検出処理の詳細について図１１〜図１３を参照しつつ説明する。画像処理装置６は図１１に示す動作フローにしたがってエッジ検出処理を実行する。このエッジ検出処理では、まずブロック画像ＢＩの先頭ラインをライン取得開始位置の初期値である「０」番目ラインに設定する（ステップＳ２０６ａ）。そして、基板端全周の二次元画像ＥＩの画像データからステップＳ２０５で設定された判定バンドＬ１１の許容幅（Ｘｎａ〜Ｘｎｂ）内の画像データをライン取得開始位置から５００ライン分だけ取得し、ブロック画像ＢＩを抽出する（ステップＳ２０６ｂ）。そして、ブロック画像ＢＩを構成する画素のうち主走査方向Ｘにおいて互いに隣接する画素の画像データ間の階調差ΔＤを算出し、これらを含む階調差データＤＤをメモリに記憶する（ステップＳ２０６ｃ）。例えば図１３（ｂ）（ｃ）では、隣接する画素（Ｘｎａ＋ｐ、０）、（Ｘｎａ＋ｐ＋１、０）の階調差ΔＤ（Ｘｎａ＋ｐ、０）は、
ΔＤ（Ｘｎａ＋ｐ、０）＝Ｄ（Ｘｎａ＋ｐ＋１、０）−Ｄ（Ｘｎａ＋ｐ、０）
ただし、ｐは０以上で、かつ（Ｘｎｂ−Ｘｎａ−１）以下の自然数、
により求められる。
【００８１】
そして、主走査方向Ｘの各位置（Ｘｎａ〜Ｘｎｂ）での階調差ΔＤを副走査方向Ｙに積算する（ステップＳ２０６ｄ）。ここで、ＥＢＲ線のエッジがブロック画像ＢＩに含まれている場合、エッジ位置ＥＰでの階調差ΔＤは比較的大きくなるのに対し、非エッジ位置では階調差ΔＤはゼロあるいはゼロに近い値を示す。しかも、各位置（Ｘｎａ〜Ｘｎｂ）での階調差ΔＤを積算しているので、ノイズなどの影響を抑制することができ、例えば図１３（ｄ）に示すようにエッジ位置での積算値は非エッジ位置に比べて著しく高くなる。そこで、本実施形態では、判定バンドＬ１１の許容幅（Ｘｎａ〜Ｘｎｂ）内での積算値のうち積算値の平均値から２σ（σ：標準偏差）を超えた積算値ピークが存在するか否かを判定し（ステップＳ２０６ｅ）、例えば図１３（ｄ）に示すように位置（Ｘｎａ＋ｐ）で当該ピークが存在する場合（ステップＳ２０６ｅで「ＹＥＳ」の場合）には、エッジ検出に成功したと判定する（ステップＳ２０６ｆ）。一方、積算値ピークを確認できなかった場合（ステップＳ２０６ｅで「ＮＯ」の場合）には、エッジ検出に失敗したと判定する（ステップＳ２０６ｇ）。
【００８２】
こうして、当該ブロック画像ＢＩにＥＢＲ線のエッジが含まれるか否かの判定が完了すると、全４１個のブロック画像についてエッジ有無の判定が完了していない間（ステップＳ２０６ｈで「ＮＯ」の間）、ライン取得開始位置を副走査方向Ｙに２５０ライン進めた（ステップＳ２０６ｉ）後、ステップＳ２０６ｂに戻って次のブロック画像ＢＩについて上記した一連の処理（ステップＳ２０６ｂ〜Ｓ２０６ｈ）を実行する。そして、全４１個のブロック画像についてエッジ有無の判定が完了すると、合計４１個の判定結果が得られるので、エッジ検出処理を閉じてステップＳ２０７に進む。
【００８３】
図１０に戻って動作説明を続ける。このステップＳ２０７では、４１個の判定結果のうちエッジ検出された個数が予め設定した閾値、例えば全４１個のうち３／４以上であるか否かを判定し、閾値以上である場合には、エッジ線が判定バンドＬ１１内に収まっており、エッジ良好であると判定する（ステップＳ２０８）。一方、閾値未満である場合には、エッジ線が判定バンドＬ１１内になく、エッジ不良であると判定する（ステップＳ２０９）。なお、判定基準については、上記した基準（エッジ検出したブロック数が３／４以上である）に限定されるものではなく、例えば実験的に求めてもよい。
【００８４】
こうしてＫ本目のＥＢＲ線についてのエッジ良否判定が完了すると、検査カウント値ＫがＥＢＲ本数ｍと一致するか否かを判定し（ステップＳ２１０）、不一致の場合には検査カウント値Ｋを「１」だけインクリメントした後、ステップＳ２０５に戻って次のＥＢＲについてのエッジ良否判定を行う。一方、ステップＳ２１０で「ＹＥＳ」と判定されて全ＥＢＲ線についてエッジ良否判定が完了したことが確認されると、一連の処理を終了する。
【００８５】
以上のように、本発明の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、基板Ｗを撮像した二次元画像から簡単に塗布膜の評価を判断することができ、処理効率の良い検査検出が可能になる。また、第２実施形態では、第１実施形態のようにエッジ線そのものを求めることなく、ＥＢＲ線の良否検査を行うことができ、塗布膜の評価をより簡素化することができる。
【００８６】
また、ブロック画像ＢＩの区分け態様（副走査方向Ｙでのブロックライン数、ブロックシフト単位数）については任意であり、例えば５００ライン分のブロック画像ＢＩを副走査方向Ｙに５００ライン単位でシフトさせてもよいが、第２実施形態のように互いに隣接するブロック画像ＢＩが副走査方向Ｙで部分的に重複するように区分けすることで、ＥＢＲ線のエッジ位置ＥＰを高精度に検出することができ、エッジ不良をより正確に判定できる。
【００８７】
このように、第２実施形態では、画像処理装置６が、各ブロック画像ＢＩでのＥＢＲ線のエッジ位置ＥＰを検出するエッジ検出部およびエッジを検出したブロック画像ＢＩの個数に基づいてＥＢＲ線の良否を判断する良否判断部として機能しているが、それらの一部または全部を制御部１０に担わせてもよい。つまり、第１実施形態と同様に、画像処理部６と制御部１０の一部で本発明の「画像処理部」を構成してもよい。
【００８８】
また、上記第２実施形態では、各ＥＢＲ線に対応する判定バンドＬ１１の許容幅を予め設定しておき、各ＥＢＲ線に対応する許容幅を有する判定バンドＬ１１を用いるので、複数種類の塗布膜が形成された基板についても各塗布膜のエッジ良否判定を高精度に行うことができる。なお、このように各塗布膜に対応する判定バンドを予め用意しておき、各ＥＢＲ線に対応する各判定バンドを用いるという技術思想については、第１実施形態にも適用可能である。
【００８９】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、画像処理装置６と制御部１０を別構造としたが、同様な制御機能を備えるように一体的な処理部として構成してもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、被塗布物として円形の基板を対象としたが、回転テーブルに載置し回転しながら塗布する対象であれば平面四角形や平面台形等の形状を示すガラス基板やカラーフィルタ等の矩形基板を被塗布物としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の基板検査装置は、膜を塗布した基板の状態の検査に利用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１ 検出ユニット
１００ 基板検査装置
２ 光照射手段
２１ 光源
３ 光学系
４ 光電変換手段
５ 回転テーブル
６ 画像処理装置
６１ 評価部
１０ 制御部
Ａ０ （基板の）回転中心
ＢＩ ブロック画像
Ｌ 撮像領域
Ｌ１１ 判定バンド
Ｌ１２ エッジ線
Ｗ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に塗布膜が形成された基板を保持して回転する回転手段と、
前記基板の表面に光を照射する光照射手段と、
前記基板の表面からの正反射光を受光し、少なくとも前記基板の回転中心から前記基板の半径方向と平行な主走査方向に前記基板の半径の長さを有する、走査ラインの画像を撮像する光電変換手段と、
前記基板が一回転する間に前記光電変換手段により撮像される画像を前記主走査方向と直交する副走査方向に並べて二次元画像を生成し、前記二次元画像に対して前記副走査方向と平行に設定された判定バンドを用いて前記塗布膜のエッジ線の良否を判断する画像処理手段と、
を具備することを特徴とする基板検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板検査装置において、
前記画像処理手段は、
前記二次元画像のうち前記判定バンド内に含まれる画像を前記副走査方向に複数のブロック画像に区分し、各ブロック画像が前記塗布膜のエッジを含んでいるか否かを検出するエッジ検出部と、
前記エッジ検出部がエッジを検出したブロック画像の個数に基づいて前記塗布膜のエッジ線の良否を判断する良否判断部と
を有することを特徴とする基板検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板検査装置において、
前記エッジ検出部は、互いに隣接するブロック画像が前記副走査方向で部分的に重複するように区分けすることを特徴とする基板検査装置。
【請求項４】
請求項１に記載の基板検査装置において、
前記画像処理部は、前記二次元画像中に含まれるエッジ線を特定し、前記判定バンドの幅内において前記エッジ線の有無から変化点を求め、エッジ線が無い場合にエッジ不良と判定することを特徴とする基板検査装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板検査装置において、
前記光電変換手段により撮像される前記走査ラインは、前記回転中心から前記主走査方向に前記基板の半径と第１長さを足し合わした長さを有することを特徴とする基板検査装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の基板検査装置において、
前記光電変換手段により撮像される前記走査ラインは、前記回転中心から前記主走査方向と反対側に第２長さだけ延びることを特徴とする基板検査装置。
【請求項７】
前記基板の表面に複数の塗布膜が積層された請求項１ないし６のいずれか一項に記載の基板検査装置において、
各塗布膜に対応して判定バンドが設定され、
前記画像処理手段は、各塗布膜のエッジ線の良否を各塗布膜に対応する判定バンドを用いて判断することを特徴とする基板検査装置。
【請求項８】
表面に塗布膜が形成された基板を回転させながら前記基板の表面に光を照射するとともに前記基板の表面からの正反射光を受光することで、少なくとも前記基板の回転中心から前記基板の半径方向と平行な主走査方向に前記基板の半径の長さを有する、走査ラインの画像を撮像する撮像工程と、
前記基板が一回転する間に前記撮像工程を繰り返すことで得られる複数の画像を前記主走査方向と直交する副走査方向に並べて二次元画像を生成する画像生成工程と、
前記二次元画像に対して前記副走査方向と平行に設定された判定バンドを用いて前記塗布膜のエッジ線の良否を判断する判断工程と、
を具備することを特徴とする基板検査方法。
【請求項１】
表面に塗布膜が形成された基板を保持して回転する回転手段と、
前記基板の表面に光を照射する光照射手段と、
前記基板の表面からの正反射光を受光し、少なくとも前記基板の回転中心から前記基板の半径方向と平行な主走査方向に前記基板の半径の長さを有する、走査ラインの画像を撮像する光電変換手段と、
前記基板が一回転する間に前記光電変換手段により撮像される画像を前記主走査方向と直交する副走査方向に並べて二次元画像を生成し、前記二次元画像に対して前記副走査方向と平行に設定された判定バンドを用いて前記塗布膜のエッジ線の良否を判断する画像処理手段と、
を具備することを特徴とする基板検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板検査装置において、
前記画像処理手段は、
前記二次元画像のうち前記判定バンド内に含まれる画像を前記副走査方向に複数のブロック画像に区分し、各ブロック画像が前記塗布膜のエッジを含んでいるか否かを検出するエッジ検出部と、
前記エッジ検出部がエッジを検出したブロック画像の個数に基づいて前記塗布膜のエッジ線の良否を判断する良否判断部と
を有することを特徴とする基板検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板検査装置において、
前記エッジ検出部は、互いに隣接するブロック画像が前記副走査方向で部分的に重複するように区分けすることを特徴とする基板検査装置。
【請求項４】
請求項１に記載の基板検査装置において、
前記画像処理部は、前記二次元画像中に含まれるエッジ線を特定し、前記判定バンドの幅内において前記エッジ線の有無から変化点を求め、エッジ線が無い場合にエッジ不良と判定することを特徴とする基板検査装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板検査装置において、
前記光電変換手段により撮像される前記走査ラインは、前記回転中心から前記主走査方向に前記基板の半径と第１長さを足し合わした長さを有することを特徴とする基板検査装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の基板検査装置において、
前記光電変換手段により撮像される前記走査ラインは、前記回転中心から前記主走査方向と反対側に第２長さだけ延びることを特徴とする基板検査装置。
【請求項７】
前記基板の表面に複数の塗布膜が積層された請求項１ないし６のいずれか一項に記載の基板検査装置において、
各塗布膜に対応して判定バンドが設定され、
前記画像処理手段は、各塗布膜のエッジ線の良否を各塗布膜に対応する判定バンドを用いて判断することを特徴とする基板検査装置。
【請求項８】
表面に塗布膜が形成された基板を回転させながら前記基板の表面に光を照射するとともに前記基板の表面からの正反射光を受光することで、少なくとも前記基板の回転中心から前記基板の半径方向と平行な主走査方向に前記基板の半径の長さを有する、走査ラインの画像を撮像する撮像工程と、
前記基板が一回転する間に前記撮像工程を繰り返すことで得られる複数の画像を前記主走査方向と直交する副走査方向に並べて二次元画像を生成する画像生成工程と、
前記二次元画像に対して前記副走査方向と平行に設定された判定バンドを用いて前記塗布膜のエッジ線の良否を判断する判断工程と、
を具備することを特徴とする基板検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２１６７５４（Ｐ２０１２−２１６７５４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１５１６６（Ｐ２０１１−２１５１６６）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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