專利名稱：檢查裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用顯微鏡放大在基板上形成的圖形尺寸后、檢測透明導電膜圖形的尺寸的尺寸測量裝置等檢查裝置。
背景技術：
基板(例如LCD(液晶)基板)的尺寸測量裝置是如下的檢查裝置用顯微鏡放大向在玻璃等基板(試樣)上形成的圖形照射照明光而得到的圖形像，對用CCD(電荷耦合器件)攝像機拍攝該圖像而獲得的圖形像進行圖像處理，來測量尺寸。
向試樣照射照明光的方式，有從顯微鏡以同軸落射方式照射并處理由其反射光獲得的圖像的反射照明方式、和從試樣的背面側對顯微鏡照射照明光并處理由其透射光獲得的圖像的透射式照明方式。但是，在LCD基板的測量中通常具備實現兩種照明方式的機構，根據被檢查對像的圖形來區分使用。
在LCD用的基板制造過程中，測量用于生成目的圖形的抗蝕劑膜圖形和生成的金屬膜、透明或半透明膜的尺寸。
這些圖形的尺寸測量是作為現有技術以圖8所示的結構實現的。圖8是表示現有測量裝置的大致結構的框圖。1是反射照明方式的照明機構，3是投光管，2是將從照明機構1輸出的照明導向投光管3的光纖，4是透射照明方式的照明單元，6是透射照明頭，5是將從照明單元4輸出的照明導向透射照明頭6的光纖，7是物鏡轉換器，8是物鏡，9是試樣，10是激光自動對焦單元，11和12是透鏡，13是自動調光機構，14是CCD攝像機，15是圖像處理單元，20是透射照明頭6內的反射鏡，21是投光管3內的半透半反鏡，22是激光自動對焦單元10內的半透半反鏡，23是照明單元1的燈，24是照明單元4的燈。并且，顯微鏡至少大致包括照明單元1、4，光纖2、5，投光管3，透射照明頭6，安裝在透射照明頭6上的反射鏡20，物鏡轉換器7，安裝在物鏡轉換器7上的物鏡8，激光自動對焦單元10，半透半反鏡21、22，透鏡11、12，以及固定試樣9的試樣臺(未圖示)。
在圖8中，從同軸落射照明用的照明單元1照射的光，通過光纖2后，經投光管3的半透半反鏡21、物鏡8照射試樣9。并且，照明單元1內的燈23例如是鹵素燈等產生白色光的燈。
從試樣9反射的光通過投光管3的半透半反鏡21、激光自動對焦單元10的半透半反鏡22之后，通過透鏡11和12，從而在CCD攝像機14的攝像面上成像。
激光自動對焦單元10是用于處理從試樣9反射的反射光來自動進行顯微鏡對焦的機構。此外，顯微鏡和CCD攝像機14之間設有自動調光單元13，利用該自動調光單元13將入射到CCD攝像機14中的光量控制為固定量。
而且，物鏡轉換器7用于切換物鏡8來改變倍率。
在利用透射照明方式進行測量的情況下，從透射照明用的照明裝置4照射的光，通過光纖5后，經透射照明頭6的半透半反鏡20照射試樣9。并且，照明單元4內的燈24例如是鹵素燈等產生白色光的燈。
照射的光透射試樣9的透明或半透明部分后，入射到物鏡8，與上述同樣地在CCD攝像機14上成像。
所成的像由CCD攝像機拍攝，轉換成圖像信號后，作為試樣9的圖像輸出到圖像處理單元15。
圖像處理單元15對輸入的圖像進行圖像處理，測量規定圖形的尺寸。并且，照明單元1、4、投光管3、激光自動對焦單元10、物鏡轉換器7以及自動調光單元13，通過用于改變測量條件等，由圖像處理單元15控制。
在本結構中，照明單元1和4的照明燈一般使用具有如圖9所示的接近白色光的連續光譜且低價的鹵素燈。圖9是表示用作照明單元1或4的照明燈23或24的光源所發出的光的光譜一個例子的圖。
專利文獻1日本特開2003-279318號公報例如在LCD用等基板中，作為生成的圖形有透明導電膜(透明電導膜)，但是，這樣的在可見光區透明的材質的圖形中，以前是利用在透明導電膜的圖形邊沿部反射的光不入射到顯微鏡中而變暗的作用來測量圖形邊沿部。此時，如果透明導電膜厚，則圖形邊沿部的對比度大，因此，可充分測量。但是，隨著最近的材料成本降低和圖形的微細化等使透明導電膜變薄，圖形邊沿部的對比度降低，以現有技術難以測量。
發明內容
本發明的目的在于解決上述問題，增加透明導電膜部分和其它以外部分的對比度，容易地實現膜厚度小的透明導電膜圖形的尺寸測量。
為了實現上述目的，本發明第一方案的檢查裝置，用顯微鏡放大在基板上形成的圖形的尺寸，進行尺寸測量，其包括燈，具有可見光以下的波長區的光譜；以及光學濾光器，遮斷波長比可見光長的波長區的光成分。
第一方案的檢查裝置中，上述光學濾光器僅使大約600nm以下的波長的光透射。
第一方案的檢查裝置中，上述燈在大約600nm以下的波長下至少具有一個輝線。
第一方案的檢查裝置中，上述檢查裝置使用反射照明和透射照明中的至少一種。
第一方案的檢查裝置中，上述燈在大約400nm、450nm、550nm、580nm附近至少具有一個輝線。
第一方案中的上述濾光器至少具有一個輝線。
此外，本發明的第二方案的檢查裝置，用顯微鏡放大在基板上形成的圖形的尺寸，進行尺寸測量，其包括燈，在規定的波長區內具有輝線；以及光學濾光器，使規定波長區的光成分通過。
第二方案的檢查裝置中，上述光學濾光器通過的規定波長區，與上述燈具有輝線的規定波長區至少重合。
第二方案的檢查裝置中，具有多個上述燈和上述光學濾光器，根據檢查的試樣種類切換為任一個燈或任一個光學濾光器。
第二方案的檢查裝置中，使用反射照明和透射照明的至少一種進行檢查。
圖1是表示本發明第一實施例的尺寸測量裝置的大致結構的框圖。
圖2是表示在本發明第一實施例的照明單元中使用的光源所發出的光的光譜一個例子的圖。
圖3是在本發明第一實施例的照明單元中使用的光學濾光器的透射特性圖。
圖4是表示試樣的透明導電膜的透射特性的一個例子的圖。
圖5A、圖5B、圖5C是用于說明使用本發明時的效果一個例子的圖。
圖6是表示本發明第二實施例的尺寸測量裝置的大致結構的框圖。
圖7是在本發明第二實施例的照明單元中使用的光學濾光器的透射特性圖。
圖8是表示現有的測量裝置大致結構的框圖。
圖9是在現有的照明單元中使用的光源所發出的光的光譜一個例子的圖。
具體實施例方式
本發明的實施例利用透明導電膜的透射率在可見光以下的短波長區降低的特性，通過將從照明單元照射的光限定在透明導電膜的透射率降低的波長區，可增加透明導電膜和其它以外部分的對比度來測量尺寸。
因此，本發明的實施例中，將現有的具有連續光譜的燈變換為具有輝線光譜的、例如水銀氙燈或鹵化金屬燈，還追加僅使從燈發出的輝線光譜內的、透明導電膜的透射率降低的波長區透射的光學濾光器。
例如，在使用了水銀氙燈或鹵化金屬燈的情況下，透明導電膜的透射特性為圖4的曲線I時，使用其透射率降低、具有可見到輝線的450nm附近波長的光；當透明導電膜的透射特性為圖4的曲線II的情況下，使用其透射率降低、具有可見到輝線的550nm附近波長的光。
(第一實施例)以下，利用圖1至圖5C說明該發明的實施例。
圖1是表示本發明第一實施例的尺寸測量裝置的大致結構的框圖。圖2是表示在第一實施例的照明單元1′及4′中使用的燈(光源)所發出的光的光譜一個例子的圖。此外，圖3是在第一實施例的照明單元1′及4′中使用的光學濾光器的透射特性圖。此外，圖4的曲線I是表示試樣9的透明導電膜的透射特性一個例子的圖。此外，圖5A、圖5B、圖5C是用于說明使用本發明時的效果的圖。
在圖1中，對具有與現有的圖8相同功能的構件付與相同的附圖標記。另外，1′是反射照明方式的照明單元，4′是透射照明方式的照明單元，23′是照明單元1′的燈，24′是照明單元4′的燈，16是光學濾光器，17是濾光器切換機構。
照明單元1′及4′內置例如水銀氙或鹵化金屬燈等在大致400nm至600nm之間的波長區(例如405nm、436nm、546nm、578nm)具有輝線的燈23′和24′，在照明單元的射出部附近配置僅使透明導電膜的透射率降低的波長區透射(例如遮斷比450nm長的波長)的光學濾光器16。光學濾光器16安裝在濾光器切換機構17上，在進行由具有圖4的曲線I那樣的透射特性的透明導電膜形成的圖形的尺寸測量時，切換至光學濾光器16。
從照明單元1′或4′的燈照射的光通過光學濾光器16時，根據圖3所示的光學濾光器的透射特性，僅使在比450nm波長短的波長區具有輝線的光透射。這樣，從照明單元1′照射的光通過光纖2后，經投光管3的半透半反鏡21照射試樣9，或者，從從照明單元4′照射的光通過光纖5后，經透射照明頭6的反射鏡20照射試樣9。
照射的光，如果是同軸落射照明則是來自試樣9的反射光，或者，如果是透射照明則是來自試樣9的透射光，入射到物鏡8中，與現有例中記載的情況相同地在CCD攝像機14上成像。
CCD攝像機14拍攝的試樣9的圖形圖像作為圖像信號輸出到圖像處理單元15，圖像處理單元15根據輸入的圖像信號進行圖像處理，測量圖形的尺寸。
這里，激光自動對焦單元10、自動調光裝置13、物鏡轉換器7、物鏡8、半透半反鏡21、22、透鏡11、12、以及圖像處理單元15，與現有例相同地動作。并且，在現有例的基礎上，圖像處理單元15的控制對象還有濾光器切換機構17的控制。
以下說明該作用。
如圖4所示，透明導電膜的透射特性在可見區顯示出大致80％的透射特性，但在比可見區更靠近短波長一側，透射特性急劇下降。
因此，反射照明的情況下，在透明導電膜存在于反射率高的金屬膜上時，如果從試樣9的上部只照射波長比450nm短的波長區的光，雖然無透明導電膜部分(金屬膜部分)因高反射率使反射光量多，但在透明導電膜部分，在照射的光一旦入射透明導電膜后在金屬膜上反射、并再次通過電導膜后射出的期間衰減，因此反射光量少(成為低反射率)。
因此，無透明導電膜部分和透明導電膜部分的明暗差變大，可根據圖形邊緣部的明暗差檢測邊緣、進行尺寸測量。
在玻璃基材上直接存在透明導電膜的情況下，玻璃基材的反射率本身低，但按照同上述相同的原理，存在透明導電膜的部分變得更暗，因此，可根據圖形邊緣部的明暗差檢測出邊緣，進行尺寸測量。即，由于在透明導電膜的下面有玻璃基材，即使在玻璃基材上反射的光量哪一方都相同，同直接入射玻璃基材后反射的光量相比，由于透射率小于100％(在可見區也是80％)，所以通過透明導電膜射出的光量變小。
再者，透射照明方式的情況下，如果從試樣9的下部只透射照射波長比450nm短的波長區的光，由于玻璃基材部分具有高透射特性而明亮，但存在透明導電膜的部分因透射率低而變暗。因此，產生無透明導電膜部分和透明導電膜部分的明暗差，可根據圖形邊緣部的明暗差檢測出邊緣，進行尺寸測量。
利用圖5A、圖5B、圖5C比較說明實施本發明得到的圖像和用現有技術得到的圖像。用于取得圖像的試樣，使用了完全相同的試樣。
圖5A是在照明單元中使用了現有的鹵素燈時的圖像，使用相同的試樣，金屬膜上的透明導電膜、玻璃基材上的透明導電膜都完全不產生明暗差，因此，難以檢測邊緣來進行尺寸測量。圖5B是照明單元中使用鹵化金屬燈時的圖像，同圖5A相比，產生了金屬膜上的透明導電膜的明暗差，但玻璃基材上的透明導電膜幾乎沒產生明暗差。因此，難以檢測出邊緣進行尺寸測量。圖5C是在照明單元中使用鹵化金屬燈且追加光學濾光器而得到的圖像。金屬膜上的透明導電膜、玻璃基材上的透明導電膜都產生明暗差，可容易地根據圖形邊緣部的明暗差檢測出邊緣，進行尺寸測量。
圖5C的圖像是組合了內置有鹵化金屬燈的照明單元和具有圖3所示透射特性的光學濾光器的一個例子，但并不限定于此。例如，如果使用僅透射紫外線區的光學濾光器、并在照明單元中使用水銀氙燈，則照射紫外線區的照明，因此，透明導電膜的透射特性進一步降低，可得到明暗差更明顯的圖像。
作為光源，也考慮了用光學濾光器將具有連續光譜的燈的光切出特定波長，但此時有光量不足的缺點，如果使用具有輝線的燈，可有效地取出特定波長的光，可獲得檢查所需的光量。
并且，在上述實施例中，在很多部分沒特意區別反射照明和透射照明進行說明，但是，也可以同時使用反射照明和透射照明進行檢查、或者使用任一個進行檢查。
再者，也可以利用濾光器切換機構17來切換不遮斷可見光以上的長波長區的光而使用的情況和使用遮斷它的光學濾光器的情況來使用，并進行檢查。此外，也可以具備多個光學濾光器的遮斷波長區進行切換控制，利用波長區的組合進行檢查。
此外，更進一步，還可以對光學濾光器的組合、和反射照明與透射照明的組合進行組合使用，進行檢查。
(第二實施例)參照圖1、圖4的曲線II、圖6及圖7說明本發明的第二實施例。圖4的曲線II是在第二實施例使用的試樣9′(參照圖6)的透明導電膜的透射特性圖，圖6是表示第二實施例的尺寸測量裝置大致結構的框圖，圖7是第二實施例涉及的光學濾光器16′(參照圖6)的透射特性圖。
第二實施例使用透明導電膜具有圖4的曲線II所示透射特性的試樣9′，第一實施例采用了僅透射450nm以下波長的光的光學濾光器16，但是，除了采用僅透射具有大約550nm以下波長的光的光濾光器16′這一點，其它是相同的。因此，在以下的第二實施例的說明中，省略與第一實施例相同部分的說明。
參照圖1，光學濾光器16′通過濾光器切換機構17′被配置在照明單元1′或4′的射出部附近。
通過這樣的結構，從照明單元1′或4′的燈23′或24′照射的光，在通過光學濾光器16′時，根據圖7所示的光學濾光器的透射特性，僅使在550nm波長附近的波長區具有輝線的光透射。這樣，從照明單元1′照射的光中，只有550nm波長附近的光通過光纖2后經投光管3的半透半反鏡21照射試樣9′，或者，從照明單元4′照射的光中，只有550nm波長附近的光通過光纖5后、經透射照明頭6的半透半反鏡照射試樣9′。
照射的光，若是同軸落射照明則是來自試樣9′的反射光、若是透射照明則是來自試樣9′的透射光，入射到物鏡8，與在現有例中記載的情況相同地在CCD14上成像。
CCD攝像機14拍攝的試樣9′的圖形圖像，作為圖像信號輸出給圖像處理單元15，圖像處理單元15根據輸入的圖像信號進行圖像處理，測量圖形的尺寸。
這里，激光自動對焦單元10、自動調光裝置13、物鏡轉換器7、物鏡8、半透半反鏡21、22、透鏡11、12以及圖像處理單元15，與圖1的實施例同樣地動作。
以下說明它的作用。
透明導電膜的透射特性如圖4的曲線II所示，因此，在透明導電膜存在于反射率高的金屬膜上的情況下，如果從試樣9′的上部只照射550nm附近的波長區的光，則無透明導電膜部分(金屬膜部分)因高反射率而使反射光量增多，但在透明導電膜部分，在照射的光一旦入射透明導電膜后在金屬膜上反射、并再次通過電導膜射出的期間衰減，因此反射光量少(成為低反射率)。
因此，無透明導電膜部分和透明導電膜部分的明暗差變大，可根據圖形邊緣部的明暗差檢測出邊緣，進行尺寸測量。
在玻璃基材上直接存在透明導電膜的情況下，玻璃基材的反射率本身低，但根據與上述相同的原理，存在透明導電膜的部分更加變暗，因此，可根據圖形邊緣部的明暗差檢測出邊緣，進行尺寸測量。
再者，如果從試樣9′的下部只透射照射550nm波長區的光，玻璃基材因具有高透射特性而明亮，但存在透明導電膜的部分因透射率低而變暗。因此，產生無透明導電膜部分和透明導電膜部分的明暗差，可根據圖形邊緣部的明暗差檢測出邊緣，進行尺寸測量。
并且，在上述實施例中說明了在可見光以下的短波長區的光源及濾光器的切換。但是，上述實施例以外，對于在各種波長區具有輝線的光源的組合，以及使波長比可見光短或長的波長區的光不通過的濾光器、或者在規定的波長區使光通過的濾光器的組合，可根據電導膜的種類，切換光源或濾光器的至少一個而使用。
此外，并不限于透明導電膜，也可適用于用各種材料、各種制法制做的膜圖形。
發明效果根據本發明，能夠將用現有技術無法得到的透明導電膜可視化，因此，可以根據在現有技術中無法實現的透明導電膜的圖形邊緣部的明暗差來檢測出邊緣，進行尺寸測量。本發明在具有透明導電膜圖形的LCD基板等的基板尺寸測量中使有效的。
權利要求
1.一種檢查裝置，用顯微鏡放大在基板上形成的圖形的尺寸，進行尺寸測量，其特征在于，包括燈，具有可見光以下的波長區的光譜；以及光學濾光器，遮斷波長比可見光長的波長區的光成分。
2.如權利要求1所述的檢查裝置，其特征在于，光學濾光器僅透射小于等于大約600nm的波長的光。
3.如權利要求1或2所述的檢查裝置，其特征在于，上述燈是在小于等于大約600nm的波長下至少具有一個輝線的燈。
4.如權利要求1或2所述的檢查裝置，其特征在于，使用反射照明和透射照明中的至少一種進行檢查。
5.如權利要求3所述的檢查裝置，其特征在于，上述燈在大約400nm、450nm、550nm、580nm附近至少具有一個輝線。
6.如權利要求5所述的檢查裝置，其特征在于，上述光學濾光器使具有至少一個輝線的波長的光透射。
7.一種檢查裝置，用顯微鏡放大在基板上形成的圖形的尺寸，進行尺寸測量，其特征在于，包括燈，在規定的波長區內具有輝線；以及光學濾光器，使規定波長區的光成分通過。
8.如權利要求7所述的檢查裝置，其特征在于，上述光學濾光器通過的規定波長區，與上述燈具有輝線的規定波長區至少重合。
9.如權利要求7或8所述的檢查裝置，其特征在于，具有多個上述燈和上述光學濾光器，根據檢查的試樣種類切換為任一個燈或任一個光學濾光器。
10.如權利要求7或8所述的檢查裝置，其特征在于，使用反射照明和透射照明的至少一種進行檢查。
全文摘要
提供一種檢查裝置。隨著在LCD用等基板上生成的透明導電膜圖形的膜厚度變薄，圖形邊緣部的對比度降低，因此用現有技術難以測量。因此，提供一種增加這樣的透明導電膜部分和其它以外部分的對比度、可容易地實現膜厚小的透明導電膜圖形的尺寸測量的技術。照明單元使用產生在可見光以下的波長區具有高輝度的光的燈、和遮斷可見光以上的長波長成分的光學濾光器，增加透明導電膜部分和其它以外部分的對比度，可容易地實現膜厚小的透明導電膜圖形的尺寸測量。
文檔編號G01B11/02GK1677051SQ200510060169
公開日2005年10月5日 申請日期2005年3月29日 優先權日2004年3月30日
發明者伊從潔, 野上大, 小菅正吾 申請人:株式會社日立國際電氣
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
