JP2008003018A - ムラ検査装置およびムラ検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布液の付与および基板の回転により形成された基板の膜上において回転軸を中心とする遠心方向に伸びる筋ムラの存在を精度よくかつ容易に確認する。
【解決手段】基板上の膜は、外部のスピンコータにおいて主面上にレジスト液を塗布するとともに基板を主面に垂直な回転軸を中心として回転することにより形成されており、ムラ検査装置では、基板の膜から得られる対象画像７１中において、基板の上面上にて回転軸を中心として設定される複数の遠心方向のそれぞれに対応する動径方向に並ぶ画素の値を積算することにより、複数の遠心方向に対応する複数の評価値が取得される。その結果、評価値を参照することにより、基板の膜上において回転軸を中心とする遠心方向に沿って伸びる筋ムラの存在を精度よくかつ容易に確認することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、基板に形成された膜上の筋ムラを検査する技術に関する。

従来より、表示装置用のガラス基板等（以下、単に「基板」という。）の主面上に所定のパターンを形成する際には、スピンコータにおいて基板の主面上にレジスト液を塗布しつつ主面に垂直な回転軸を中心として基板を回転することによりレジスト膜を形成することが行われており、特許文献１では、スピンコータによるレジスト液の塗布直後の基板の画像を取得して基板の主面上の塗布ムラを検査する技術が提案されている。

なお、特許文献２では、シャドウマスクを示す画像において、互いに直交する画素の配列方向のうち一方の方向の各位置において他方の方向に並ぶ画素の値を積算して積算データを取得し、積算データの各値を、積算データを平滑化した平滑化データの対応する値にて除算することにより得られる規格化データに基づいてシャドウマスクの筋ムラの良否の判定（すなわち、欠陥か否かの判定）を行う技術が開示されている。また、特許文献３では、角膜内皮を撮像した画像において、所定の処理にて特定される対象画素を中心として各動径方向に並ぶ画素の値の平均値を求め、動径方向を変数として表される評価値の関数を動径方向にて微分し、微分係数の符号が変化する動径方向を特定することにより、角膜内皮細胞の外形線を取得する手法が開示されている。
特開２００６−４９６３０号公報 特開平９−６８５０２号公報 特開平６−２６１８６４号公報

ところで、レジスト膜の形成の際に、例えば、レジスト液が塗布される直前の基板上に微小な不要物が存在すると、不要物を起点としつつ回転軸を中心とする遠心方向に沿って伸びる筋ムラがレジスト膜上に発生することがある。この場合に、特許文献２の手法のように、画素の配列方向に画素の値を積算した積算データを求めたとしても筋ムラの存在を精度よく確認することは困難である。したがって、基板の膜上において回転軸を中心とする遠心方向に伸びる筋ムラの存在を精度よく確認することが可能な新規な手法が必要となる。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、塗布液の付与および基板の回転により形成された基板の膜上において回転軸を中心とする遠心方向に伸びる筋ムラの存在を精度よくかつ容易に確認することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、塗布液を基板の主面上に供給するとともに前記基板を前記主面に垂直な回転軸を中心として回転することにより前記主面に形成された膜上の筋ムラを検査するムラ検査装置であって、前記基板の前記膜を、撮像デバイスにより撮像することにより、多階調の対象画像を取得する撮像部と、前記主面上に前記回転軸を始点として外側に向かう複数の遠心方向が設定されており、前記対象画像中において前記複数の遠心方向のそれぞれに対応する方向に並ぶ画素の値を積算することにより、前記複数の遠心方向に対応する複数の評価値を取得する評価値取得部とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のムラ検査装置であって、前記主面において前記回転軸を中心とする複数の環状領域が設定されており、前記評価値取得部が、前記対象画像中において、前記複数の遠心方向のそれぞれに対応する方向に沿って各環状領域の幅全体に対応する範囲に存在する画素の値を積算することにより評価値を求める。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のムラ検査装置であって、前記各環状領域の一部が、他のいずれかの環状領域の一部と径方向に関して重なる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のムラ検査装置であって、互いに隣接する２つの環状領域の境界を跨いで他の環状領域が設定されている。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のムラ検査装置であって、前記対象画像において互いに直交する画素の配列方向が、前記基板の前記主面上の互いに直交する２方向にそれぞれ対応し、前記評価値取得部が、前記対象画像において前記回転軸に対応する位置を中心とする極座標系を直交座標系に変換した変換画像を生成し、前記変換画像から前記複数の評価値を求める。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のムラ検査装置であって、前記複数の遠心方向が一定のピッチ角にて設定されており、前記対象画像の長辺に並ぶ画素数の半分をαとして、前記ピッチ角が、ａｒｃｔａｎ（１／α）以下である。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のムラ検査装置であって、前記基板が平面表示装置用のガラス基板である。

請求項８に記載の発明は、塗布液を基板の主面上に供給するとともに前記基板を前記主面に垂直な回転軸を中心として回転することにより前記主面に形成された膜上の筋ムラを検査するムラ検査方法であって、ａ）前記基板の前記膜から得られる多階調の対象画像を準備する工程と、ｂ）前記主面上に前記回転軸を始点として外側に向かう複数の遠心方向が設定されており、前記対象画像中において前記複数の遠心方向のそれぞれに対応する方向に並ぶ画素の値を積算することにより、前記複数の遠心方向に対応する複数の評価値を取得する工程とを備える。

本発明によれば、評価値を参照することにより、基板の膜上において回転軸を中心とする遠心方向に伸びる筋ムラの存在を精度よくかつ容易に確認することができる。

また、請求項２の発明では、評価値に対する筋ムラの長さの影響を抑制して、ムラ強度が高い、すなわち、ムラとして認識され易い筋ムラの存在を容易に確認することができ、請求項４の発明では、ムラ強度の高い筋ムラの存在を精度よく確認することができる。

また、請求項５の発明では、評価値を容易に求めることができ、請求項６の発明では、変換画像を精度よく生成することができる。

図１は、本発明の一の実施の形態に係るムラ検査装置１の構成を示す図である。ムラ検査装置１は、液晶表示装置等の平面表示装置に用いられる矩形のガラスの基板９において、一方の主面９１上に形成されたパターン形成用のレジストの膜９２の画像を取得し、この画像に基づいて基板９の膜９２上の筋ムラを検査する装置である。ここで、基板９上の膜９２はスピンコート法により形成されるものであり、具体的には、静止している基板にレジスト液を供給した後、基板を主面に垂直な回転軸を中心として回転することにより（いわゆる、スタティック法）、または、回転する基板上にレジスト液を供給した後、基板の回転数を上昇させることにより（いわゆる、ダイナミック法）形成される。すなわち、基板９上の膜９２は、外部のスピンコータにおいて主面９１上にレジスト液を供給するとともに基板９を主面９１に垂直な回転軸を中心として回転することにより形成されたものである。なお、スタティック法およびダイナミック法には、基板の主面の中央にレジスト液を供給する中央滴下方式があり、さらに、スタティック法では、中央滴下方式以外に、スリットノズルを基板の主面に沿って基板に対して相対的に移動しつつ層状にレジスト液を吐出して、主面上の外縁部を除く矩形の領域にレジスト液を供給した後、基板を回転する、いわゆる、スリット・アンド・スピン方式もある。

図１に示すように、ムラ検査装置１は、膜９２が形成された主面９１（以下、「上面９１」という。）を上側（図１中の（＋Ｚ）側）に向けて基板９を保持するステージ２、ステージ２に保持された基板９上の膜９２に所定の入射角にて光を照射する光照射部３、光照射部３から照射されて基板９の上面９１上の膜９２にて反射された光を受光する受光ユニット４、ステージ２を光照射部３および受光ユニット４に対して相対的に移動する移動機構２１、並びに、ムラ検査装置１の制御部としての役割を果たすコンピュータ５を備える。

ステージ２の（＋Ｚ）側の表面は、好ましくは黒色艶消しとされる。移動機構２１は、モータ２１１にボールねじ（図示省略）が接続された構成とされ、モータ２１１が回転することにより、ステージ２がガイド２１２に沿って基板９の上面９１に沿う図１中のＸ方向に移動する。

光照射部３は、白色光（すなわち、可視領域の全ての波長の光を含む光）を出射する光源であるハロゲンランプ３１、ステージ２の移動方向に垂直な図１中のＹ方向に伸びる円柱状の石英ロッド３２、および、Ｙ方向に伸びるシリンドリカルレンズ３３を備える。光照射部３では、ハロゲンランプ３１が石英ロッド３２の（＋Ｙ）側の端部に取り付けられており、ハロゲンランプ３１から石英ロッド３２に入射した光は、Ｙ方向に伸びる線状光（すなわち、光束断面がＹ方向に長い線状となる光）に変換されて石英ロッド３２の側面から出射され、シリンドリカルレンズ３３を介して基板９の上面９１へと導かれる。換言すれば、石英ロッド３２およびシリンドリカルレンズ３３は、ハロゲンランプ３１からの光をステージ２の移動方向に垂直な線状光に変換して基板９の上面９１へと導く光学系となっている。

図１では、光照射部３から基板９に至る光路を一点鎖線にて示している（基板９から受光ユニット４に至る光路についても同様）。光照射部３から出射された光の一部は、基板９の上面９１上の膜９２の（＋Ｚ）側の上面にて反射される。膜９２は光照射部３からの光に対して光透過性を有しており、光照射部３からの光のうち膜９２の上面にて反射しなかった光は、膜９２を透過して基板９の上面９１（すなわち、膜９２の下面）にてその一部が反射される。ムラ検査装置１では、基板９における膜９２の上面にて反射された光と基板９の上面９１にて反射された光との干渉光が受光ユニット４に入射し、フィルタ４３およびレンズ４２を介して所定の波長の干渉光が撮像部４１へと導かれる。

図２は、撮像部４１の受光面を示す図である。図２に示すように、撮像部４１には複数の受光素子（例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device））４１１をＹ方向に直線状に配列して有するラインセンサ４１０が設けられる。撮像部４１では、基板９からの干渉光がラインセンサ４１０にて受光されることにより、干渉光の強度分布（すなわち、各受光素子４１１からの出力値のＹ方向における分布）が取得される。実際には、基板９のＸ方向への移動に伴って撮像部４１のラインセンサ４１０にて干渉光の強度分布が繰り返し取得されることにより基板９上の膜９２の２次元画像が取得される。

コンピュータ５は、図３に示すように、各種演算処理を行うＣＰＵ５１、基本プログラムを記憶するＲＯＭ５２および各種情報を記憶するＲＡＭ５３をバスラインに接続した一般的なコンピュータシステムの構成となっている。バスラインにはさらに、情報記憶を行う固定ディスク５４、各種情報の表示を行う表示部であるディスプレイ５５、操作者からの入力を受け付けるキーボード５６ａおよびマウス５６ｂ（以下、「入力部５６」と総称する。）、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体８から情報の読み取りを行う読取装置５７、並びに、ムラ検査装置１の他の構成要素に接続される通信部５８が、適宜、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）５９ａ，５９ｂ，５９ｃを介する等して接続される。

コンピュータ５には、事前に読取装置５７を介して記録媒体８からプログラム５４１が読み出され、固定ディスク５４に記憶される。そして、プログラム５４１がＲＡＭ５３にコピーされるとともにＣＰＵ５１がＲＡＭ５３内のプログラムに従って演算処理を実行することにより（すなわち、コンピュータがプログラムを実行することにより）、コンピュータ５が基板９上の筋ムラを検査する演算部としての動作を行う。

図４は、ＣＰＵ５１がプログラム５４１に従って動作することにより、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、固定ディスク５４等が実現する機能構成を示すブロック図である。図４において演算部６内の画像処理部６１、評価値取得部６２および判定部６３がＣＰＵ５１等により実現される機能を示す。なお、これらの機能は専用の電気的回路により実現されてもよく、部分的に専用の電気的回路が用いられてもよい。

次に、ムラ検査装置１による筋ムラの検査の流れについて説明する。図５は、ムラ検査装置１が基板９の膜９２上の筋ムラを検査する処理の流れを示す図である。ムラ検査装置１では、まず、レジスト液の付与および基板９の回転により上面９１上に膜９２が形成された基板９が、図１中に実線にて示す検査開始位置に位置するステージ２上に保持された後、ステージ２の（＋Ｘ）方向への移動が開始される。続いて、光照射部３から出射されて基板９の上面９１に対して所定の入射角にて入射する線状光が、上面９１上の直線状の照射領域（以下、「線状照射領域」という。）に照射され、線状照射領域が基板９に対して相対的に移動する。光照射部３からの光は基板９の上面９１にて反射し、干渉光が撮像部４１へと導かれてラインセンサ４１０にて受光され、基板９上の線状照射領域における干渉光の強度分布が取得される。ラインセンサ４１０の各受光素子４１１からの出力は、所定の変換式に基づいて例えば８ｂｉｔ（もちろん、８ｂｉｔ以外であってもよい。）の値（画素値）に変換されつつコンピュータ５へと送られる。

ムラ検査装置１では、ステージ２が（＋Ｘ）方向に移動している間、撮像部４１における干渉光の強度分布の取得、および、画素値のコンピュータ５への出力がステージ２の移動に同期して繰り返される。そして、ステージ２が検査終了位置まで移動すると、移動機構２１によるステージ２の移動が停止され、照明光の照射も停止される。以上のようにして、撮像部４１では基板９上の膜９２の全体を撮像して多階調の２次元画像（後述するように演算部６における処理の対象となる画像であり、以下、「対象画像」という。）が取得され、コンピュータ５の演算部６に入力されて準備される（ステップＳ１１）。

続いて、演算部６の画像処理部６１では、対象画像が圧縮される。ここで、対象画像において座標（Ｘ，Ｙ）に位置する画素の画素値をＦ_ＸＹと表すと、対象画像をｓ_ａ画素×ｓ_ａ画素の範囲を単位として圧縮して生成された画像（圧縮後の対象画像）において、座標（ｘ，ｙ）に位置する注目画素の画素値Ａ_ｘｙは、数１により求められる。

本実施の形態ではｓ_ａが４（画素）であるため、数１の演算により圧縮後の対象画像のＳ／Ｎ比は元の対象画像の４倍に向上する。続いて、圧縮後の対象画像に対するローパスフィルタ処理が行われ、圧縮後の対象画像から高周波ノイズの影響が抑制されて平滑化された画像（ローパスフィルタ処理後の対象画像）が生成される。ローパスフィルタ処理の演算範囲を決定するウィンドウは、１辺の長さが（２ｓ_１＋１）画素の正方形であり、ローパスフィルタ処理後の対象画像において座標（ｘ，ｙ）に位置する注目画素の画素値Ｌ_ｘｙは、注目画素近傍の各画素の圧縮後の対象画像における画素値Ａ（数１参照）を用いて、数２により求められる。

その後、ローパスフィルタ処理後の対象画像に対してハイパスフィルタ処理が行われ、ローパスフィルタ処理後の対象画像から後述のコントラスト強調処理の妨げとなる低周波の濃度変動が除去された画像（ハイパスフィルタ処理後の対象画像）が生成される。ここで、座標（ｘ，ｙ）に位置する注目画素の画素値Ｈ^１ _ｘｙは、注目画素近傍の各画素のローパスフィルタ処理後の対象画像における画素値Ｌ（数２参照）を用いて、数３にて求められる。

数３は、ハイパスフィルタ処理の演算範囲を決定するウィンドウとして、注目画素を中心とする各辺の長さが（２ｓ_２＋１）画素の正方形のウィンドウが用いられる場合を示している。以上のように、画像処理部６１では、元の対象画像を圧縮した圧縮後の対象画像に対して、ローパスフィルタ処理を施した後に、ハイパスフィルタ処理を施すことにより、所定の空間周波数帯域のバンドパスフィルタ処理が行われる（ステップＳ１２）。

画像処理部６１では、さらに、ハイパスフィルタ処理後の対象画像に対してコントラスト強調処理が行われて強調処理後の対象画像が生成される（ステップＳ１３）。強調処理後の対象画像において座標（ｘ，ｙ）に位置する注目画素の画素値Ｅ_ｘｙは、ハイパスフィルタ処理後の対象画像における注目画素の画素値Ｈ^１ _ｘｙ、コントラスト係数ｒ_ｃ、および、背景値ｂを用いて、数４にて求められる。本実施の形態では、ｒ_ｃは０．０１，０．０２，０．０５または０．１とされ、ｂは１２７とされる。

図６は、強調処理後の対象画像７１を示す図である。ここでは、強調処理後の対象画像７１（以下、単に「対象画像７１」という。）は２５６階調の画像とされ、対象画像７１の平均濃度（すなわち、画素値の平均値）は約１２７となっている。なお、対象画像７１が取得された基板９の膜９２上には、基板９の回転時に遠心力が作用する方向へと回転軸を始点として伸びる筋ムラ（以下の処理にて検出される筋ムラ）が存在していることにより、図６の対象画像７１では、濃度が高い（黒い）筋状の領域、および、濃度が低い（白い）筋状の領域が中央（後述するように、基板９の回転軸に対応する位置となる。）から放射状に伸びているが、実際には、基板の膜上において回転軸以外の位置を始点として、遠心力が作用する方向に伸びる筋ムラが発生する場合もある。

続いて、評価値取得部６２の変換画像生成部６２１では、対象画像７１おいて膜９２を形成する際の基板９の回転軸（以下、単に「基板９の回転軸」と呼ぶ。）に対応する位置を中心とする極座標系を直交座標系に変換した変換画像が生成される（ステップＳ１４）。

変換画像の生成では、まず、ｘ方向およびｙ方向に画素が配列される図６の対象画像７１において、図７に示す基板９の回転軸Ｊ１に対応する位置（以下、「中心位置」という。）の座標（ｃｘ，ｃｙ）が特定される。ここでは、対象画像７１が基板９の回転軸Ｊ１を中心として取得されるため、図６に示すように、対象画像７１の中央が中心位置Ｃ１とされる。続いて、対象画像７１において中心位置Ｃ１から最も離れた位置と中心位置Ｃ１との間の距離（以下、「最大長さ」という。）が求められる。既述のように、中心位置Ｃ１は対象画像７１の中央であるため、最大長さは対象画像７１の対角線の長さの半分に等しく、対象画像７１のｘ方向およびｙ方向の長さ（画素数）をそれぞれｘ_１およびｙ_１として、数５により最大長さＫ_ｍａｘが求められる。

また、変換画像生成部６２１では、対象画像７１において中心位置Ｃ１を始点として外側に向かう複数の動径方向が求められる。ここで、複数の動径方向は一定のピッチ角にて設定され、ピッチ角Ｐ［度］は、対象画像７１の長辺に沿うｙ方向に並ぶ画素数ｙ_１の半分をαとして、ａｒｃｔａｎ（１／α）により得られる値とされる。また、動径方向の個数βは、３６０［度］をピッチ角Ｐ［度］にて除算した値とされる。変換画像生成部６２１では、例えば、（＋ｘ）方向を示す動径方向（図６中にて符号Ｄ０を付す矢印にて示す。）を基準となる０番目の動径方向（以下、「基準動径方向」という。）として規定することにより、反時計回りを正としてピッチ角Ｐにて順に設定される複数の動径方向のうち、ｍ番目（ただし、ｍは０以上かつ（β−１）以下の整数）の動径方向（図６中にて符号Ｄｍを付す矢印にて示す。）の基準動径方向に対する角度位置θ_ｍが（ｍ×Ｐ）として求められる。

なお、既述のように対象画像７１中の中心位置Ｃ１は、図７に示す基板９の回転軸Ｊ１に対応し、対象画像７１において互いに直交する画素の配列方向は、基板９の上面９１上の互いに直交する２方向にそれぞれ対応するため、基板９の上面９１上には、回転軸Ｊ１を始点として外側に向かう複数の遠心方向が、対象画像７１における複数の動径方向にそれぞれ対応するようにして設定されていると捉えることができ、複数の遠心方向のピッチ角も、対象画像７１の長辺に並ぶ画素数の半分をαとして、ａｒｃｔａｎ（１／α）により得られる値となる。図７では２つの遠心方向を、図６中の対応する動径方向と同符号を付す矢印Ｄ０，Ｄｍにて示している。

このようにして、図６に示す対象画像７１中の複数の動径方向が設定されると、対象画像７１において中心位置Ｃ１を中心として複数の動径方向の角度位置θ_ｍ、および、各動径方向に沿う中心位置Ｃ１からの距離ｎ（ただし、ｎは０以上かつ最大長さＫ_ｍａｘ以下の整数）にて規定される極座標系を、動径方向に沿う距離ｎ、および、角度位置θ_ｍに対応する動径方向の番号ｍにて規定した直交座標系に変換した変換画像が求められる。ここで、変換画像において座標（ｎ，ｍ）に位置する画素の値（画素値）は、ｎ，ｍの値を数６中に代入して求められる対象画像７１中の座標（ｘ，ｙ）に位置する画素の値とされる。ただし、ｃｘおよびｃｙはそれぞれ対象画像７１中の中心位置Ｃ１のｘ座標およびｙ座標であり、Ｐは動径方向のピッチ角である。また、変換画像中のある座標（ｎ，ｍ）に対して数６にて求められる座標（ｘ，ｙ）が対象画像７１の外側を示す場合には、この座標（ｎ，ｍ）に位置する変換画像の画素には、対象画像７１の中間値（背景値）１２７が付与される。

図８は、図６の対象画像７１から生成される変換画像７２を示す図である。図８の変換画像７２では、縦方向および横方向がそれぞれ動径方向の番号ｍおよび動径方向に沿う距離ｎに対応する。変換画像７２が生成されると、評価値取得部６２では、図９に示すように、変換画像７２中においてそれぞれが縦方向の全体に亘っており、かつ、横方向の幅がＷにて一定とされる複数の矩形領域７３（ただし、図９では、横方向に並ぶ複数の矩形領域７３を実線の矩形および破線の矩形にて交互に示している。）が、幅Ｗの半分のピッチ（Ｗ／２）にて横方向に配列設定される。したがって、互いに接しつつ隣接する２つの矩形領域７３（図９中にて符号７３ａを付す破線の矩形）の境界を跨いで他の矩形領域７３（図９中にて平行斜線を付して示す。）が設定されることとなり、各矩形領域７３が他の一の矩形領域７３と互いに重なる領域の横方向の幅は、矩形領域７３の幅の半分（Ｗ／２）となっている。

変換画像７２中に複数の矩形領域７３が設定されると、各矩形領域７３において横方向に並ぶ画素の値を積算した値を当該画素の個数にて除算する（すなわち、平均値を求める）ことにより、図１０に示すように、各矩形領域７３における複数の動径方向に対する複数の評価値が取得される（ステップＳ１５）。なお、図１０では縦軸は評価値を示し、横軸は動径方向の番号を示している。

ここで、変換画像７２における横方向は基板９の上面９１において回転軸Ｊ１を中心とする径方向（すなわち、回転軸Ｊ１から離れる方向）の距離に対応するため、変換画像７２中の横方向に関して互いに異なる位置にて幅Ｗの範囲を占める複数の矩形領域７３は、図７に示すように、基板９の上面９１上において径方向に関して互いに異なる位置にて幅Ｗの範囲を占める複数の環状領域７４（ただし、図７では一部の環状領域７４のみ図示している。）にそれぞれ対応する。より詳細には、変換画像７２中の矩形領域７３と同様に、互いに接しつつ隣接する２つの環状領域７４（図７中にて破線にて囲む領域）の境界を跨いで他の環状領域７４（図７中にて平行斜線を付す領域）が存在し、各環状領域７４の一部が、他のいずれかの環状領域７４の一部と径方向に関して重なっている。したがって、変換画像７２中の各矩形領域７３において横方向に並ぶ画素の値を積算して評価値を求める上記処理は、対象画像７１中において、複数の動径方向のそれぞれに沿って各環状領域７４の幅全体に対応する範囲に存在する画素の値を積算して評価値を求めることと等価である。

各矩形領域７３における複数の評価値が取得されると、判定部６３では、対象画像７１の背景値よりも高い上閾値、および、背景値よりも低い下閾値のそれぞれと各評価値とが比較され、いずれかの評価値が上閾値以上となる、または、下閾値以下となる場合には、基板９の膜９２上に遠心方向に沿って伸びており、かつ、欠陥とすべき筋ムラが存在すると判断される（ステップＳ１６）。例えば、図１０に示すグラフでは、評価値が上閾値Ｔ１以上または下閾値Ｔ２以下となる番号の動径方向が欠陥とすべき筋ムラに対応する。このように、判定部６３では、基板９の膜９２上の筋ムラのうち、対象画像７１中の対応する画素群の濃度と対象画像７１の背景値（平均濃度）との差の絶対値（以下、「ムラ強度」ともいう。）が大きい筋ムラが筋ムラ欠陥として検出され、基板９の膜９２上に筋ムラ欠陥が存在する旨がディスプレイ５５に表示されて操作者に報告される。なお、基板９上の遠心方向に沿って伸びる筋ムラ（欠陥）の存在の確認は、コンピュータ５が複数の遠心方向に対応する複数の評価値を示すグラフ（図１０参照）をディスプレイ５５に表示する等して、操作者により行われてもよい。

また、必要に応じて、上閾値以上、または、下閾値以下となる評価値が取得された矩形領域７３および動径方向から、当該矩形領域７３に対応する基板９上の環状領域７４、および、当該動径方向に対応する基板９上の遠心方向が特定され、筋ムラ欠陥（の少なくとも一部）が存在する基板９上の位置が取得される。そして、当該位置を示す情報は、筋ムラ欠陥の発生原因の特定（例えば、レジスト液の塗布前に基板９上に既に形成されているパターン形状に起因する等の原因の特定）、あるいは、後続の処理や最終製品に対して筋ムラ欠陥が及ぼす影響の管理等に利用される。

以上に説明したように、図１のムラ検査装置１では、レジスト液の付与および基板の回転により形成された基板９上の膜９２から得られる対象画像７１中において、基板９の上面９１上に設定される複数の遠心方向のそれぞれに対応する方向に並ぶ画素の値を積算する処理が行われることにより、複数の遠心方向に対応する複数の評価値が取得される。その結果、判定部６３において（または、操作者が）評価値を参照することにより、基板９の膜９２上において回転軸Ｊ１を中心とする遠心方向に沿って伸びる筋ムラの存在を精度よくかつ容易に確認することができる。

また、ムラ検査装置１では、基板９の上面９１上において回転軸Ｊ１を中心とする複数の環状領域７４が設定される。ここで、仮に、対象画像７１において各動径方向に沿って並ぶ全ての画素の値を積算して評価値を取得した場合、ムラ強度が低くかつ長い筋ムラの評価値と、ムラ強度が高くかつ短い筋ムラの評価値とがほぼ同じ値となり、ムラ強度が高い筋ムラのみを検出することが困難となる場合がある。これに対し、評価値取得部６２では、対象画像７１中において動径方向に沿って各環状領域７４の幅全体に対応する範囲に存在する画素の値を積算して評価値が求められることにより、評価値に対する筋ムラの長さの影響を抑制して、ムラ強度が高い筋ムラの存在のみを容易に確認することが可能となる。さらに、互いに隣接する２つの環状領域７４の境界を跨いで他の環状領域７４が設定されていることにより、互いに隣接する２つの環状領域７４を跨ぎながらも環状領域７４の幅に比べて短い筋ムラが存在する場合であっても、このような筋ムラの存在を精度よく確認することができる。なお、上記説明では、ムラ強度が画像中の濃度のみに基づいているが、一般的には、ムラ強度は、ムラとしての認識のされ易さを示すものであるため、筋ムラの長さもムラ強度の要素として加味することも可能である。

ムラ検査装置１では、図１１に示すように、基板９の上面９１の上方にラインセンサ４１０を有する撮像部４１を配置し、基板９の回転軸Ｊ１を中心としてラインセンサ４１０を基板９に対して３６０度だけ回転しつつ撮像が行われ、対象画像が取得されてもよい。この場合、対象画像の各行の複数の画素は、当該行の画素が取得された際のラインセンサ４１０の回転角に対応する基板９上の遠心方向に並ぶ複数の位置をそれぞれ示し、評価値取得部では、当該対象画像の列方向の各位置において行方向に並ぶ画素の値を積算することにより、複数の遠心方向に対応する複数の評価値を容易に取得することが可能となる。

また、スピンコータによる基板９上への膜９２の形成直後に、スピンコータのステージ上に載置される基板９の上方にラインセンサが配置され、ステージを回転させることによりラインセンサにて対象画像が取得されてもよい。このように、対象画像の取得時においてラインセンサの基板９上の膜９２に対する回転は相対的なものであってよく、さらに、ムラ検査装置１の機能が、スピンコータに組み合わせられてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

例えば、複数の遠心方向のピッチ角は、対象画像７１の長辺に並ぶ画素数の半分をαとして、ａｒｃｔａｎ（１／α）以下とされるのであれば、他のピッチ角が採用されてもよい。これにより、変換画像を精度よく生成することができる。

また、上記実施の形態では、基板９の上面９１上において互いに接しつつ隣接する２つの環状領域７４の境界を跨いで他の環状領域７４が設定されるが、間隙を設けつつ互いに隣接して配置される２つの環状領域の境界を跨いで他の環状領域７４が設定されてもよく、この場合でも、当該２つの環状領域の境界近傍にのみ位置する筋ムラの存在を精度よく確認することが可能となる。また、複数の環状領域は回転軸Ｊ１を中心とする径方向に関して互いに異なる幅とされてもよく、例えば、外側に配置されるものほど幅が広くなるように複数の環状領域が設定されてもよい。

評価値取得部６２では、対象画像７１中の複数の動径方向のそれぞれに沿う画素の値を抽出して変換画像７２を生成することにより、変換画像７２から複数の遠心方向に対応する複数の評価値が容易に求められるが、変換画像７２を生成することなく、対象画像７１から複数の遠心方向に対応する複数の評価値を直接求めることも可能である。

また、対象画像７１または変換画像７２中において各遠心方向に対応する方向に並ぶ画素の値が積算されるのであるならば、画素の値を積算した値そのものや、各画素の位置に応じた重みを付与することにより求められる加重平均値等が評価値とされてもよい。

図１のムラ検査装置１では、１次元撮像デバイスであるラインセンサ４１０に対して基板９を直線移動することにより対象画像が取得されるが、ラインセンサ４１０が基板９に対して直線移動することにより対象画像が取得されてもよい。すなわち、ラインセンサ４１０の基板９に対する直線移動は相対的なものであってよい。また、受光素子が２次元に配列された２次元撮像デバイスにて基板９の膜９２を撮像することにより対象画像を取得することも可能である。

基板９上の膜は、スピンコート法にて形成されるのであるならば、基板９の回転時、または、基板９の回転開始直前に、レジスト液以外の塗布液を基板９の主面上に供給することにより形成されたものであってもよい。また、ムラ検査装置１は、平面表示装置用のガラス基板に形成された膜上の筋ムラの検査に特に適しているが、半導体基板等の他の基板において塗布液の付与および基板の回転により形成された膜上の筋ムラの検査に利用することも可能である。

ムラ検査装置の構成を示す図である。 撮像部の受光面を示す図である。 コンピュータの構成を示す図である。 コンピュータが実現する機能構成を示すブロック図である。 ムラ検査装置が基板の膜上の筋ムラを検査する処理の流れを示す図である。 対象画像を示す図である。 基板上に設定される複数の遠心方向を説明するための図である。 変換画像を示す図である。 対象画像中の矩形領域を示す図である。 複数の動径方向に対する複数の評価値を示す図である。 撮像部が対象画像を取得する他の動作例を説明するための図である。

符号の説明

１ ムラ検査装置
９ 基板
４１ 撮像部
６２ 評価値取得部
７１ 対象画像
７２ 変換画像
７４ 環状領域
９１ 上面
９２ 膜
４１０ ラインセンサ
Ｊ１ 回転軸
Ｐ ピッチ角
Ｓ１１，Ｓ１５ ステップ

Claims (8)

1. 塗布液を基板の主面上に供給するとともに前記基板を前記主面に垂直な回転軸を中心として回転することにより前記主面に形成された膜上の筋ムラを検査するムラ検査装置であって、
   前記基板の前記膜を、撮像デバイスにより撮像することにより、多階調の対象画像を取得する撮像部と、
   前記主面上に前記回転軸を始点として外側に向かう複数の遠心方向が設定されており、前記対象画像中において前記複数の遠心方向のそれぞれに対応する方向に並ぶ画素の値を積算することにより、前記複数の遠心方向に対応する複数の評価値を取得する評価値取得部と、
   を備えることを特徴とするムラ検査装置。
2. 請求項１に記載のムラ検査装置であって、
   前記主面において前記回転軸を中心とする複数の環状領域が設定されており、
   前記評価値取得部が、前記対象画像中において、前記複数の遠心方向のそれぞれに対応する方向に沿って各環状領域の幅全体に対応する範囲に存在する画素の値を積算することにより評価値を求めることを特徴とするムラ検査装置。
3. 請求項２に記載のムラ検査装置であって、
   前記各環状領域の一部が、他のいずれかの環状領域の一部と径方向に関して重なることを特徴とするムラ検査装置。
4. 請求項３に記載のムラ検査装置であって、
   互いに隣接する２つの環状領域の境界を跨いで他の環状領域が設定されていることを特徴とするムラ検査装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載のムラ検査装置であって、
   前記対象画像において互いに直交する画素の配列方向が、前記基板の前記主面上の互いに直交する２方向にそれぞれ対応し、
   前記評価値取得部が、前記対象画像において前記回転軸に対応する位置を中心とする極座標系を直交座標系に変換した変換画像を生成し、前記変換画像から前記複数の評価値を求めることを特徴とするムラ検査装置。
6. 請求項５に記載のムラ検査装置であって、
   前記複数の遠心方向が一定のピッチ角にて設定されており、前記対象画像の長辺に並ぶ画素数の半分をαとして、前記ピッチ角が、ａｒｃｔａｎ（１／α）以下であることを特徴とするムラ検査装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載のムラ検査装置であって、
   前記基板が平面表示装置用のガラス基板であることを特徴とするムラ検査装置。
8. 塗布液を基板の主面上に供給するとともに前記基板を前記主面に垂直な回転軸を中心として回転することにより前記主面に形成された膜上の筋ムラを検査するムラ検査方法であって、
   ａ）前記基板の前記膜から得られる多階調の対象画像を準備する工程と、
   ｂ）前記主面上に前記回転軸を始点として外側に向かう複数の遠心方向が設定されており、前記対象画像中において前記複数の遠心方向のそれぞれに対応する方向に並ぶ画素の値を積算することにより、前記複数の遠心方向に対応する複数の評価値を取得する工程と、
   を備えることを特徴とするムラ検査方法。

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