(57)【要約】【課題】フラットディスプレイパネル基板に形成された塗布膜等の大面積の被検査物表面形状を短時間かつ低コストで検査する。【解決手段】点光源１２と、点光源１２から発せられた出射光１３の光路上に設けられたハーフミラー１４と、ハーフミラー１４の後方に配置され、ハーフミラー１４により折り曲げられて塗布膜１１に照射され塗布膜１１表面で反射するとともにハーフミラー１４により点光源１２とは別の光路に導かれた反射光１５を投影するための、塗布膜１１よりも広い面積を有するスクリーン１６と、反射光１５によってスクリーン１６に投影された塗布膜１１の表面状態を表す画像を観察するためのＣＣＤカメラ１９とを有する。【選択図】図２
2006292668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点光源と、
前記点光源から発せられた光の光路上に設けられ、前記光をその光路を変えて被検査物表面に照射するように設けられたハーフミラーと、
前記被検査物表面に照射され、前記被検査物表面で反射した後前記ハーフミラーを通過した前記光を投影するために前記ハーフミラーの後方に設けられたスクリーンと
を備えた表面検査装置。
【請求項２】
前記スクリーンは、前記被検査物表面における被検査範囲より大なる面積を有することを特徴とする請求項１記載の表面検査装置。
【請求項３】
前記被検査物表面で反射し前記スクリーンに投影された前記光によりなる画像を観察するための観察手段をさらに備えた請求項２記載の表面検査装置。
【請求項４】
点光源から発せられた光を、ハーフミラーを経由して被検査物表面に照射し、前記被検査物表面において反射した後前記ハーフミラーを通過した前記光を前記ハーフミラー後方に設けられたスクリーンに投影して前記被検査物表面を観察することを特徴とする表面検査方法。
【請求項５】
前記被検査物表面で反射した前記光を、前記被検査物表面における被検査範囲より大なる面積を有する前記スクリーンに投影することを特徴とする請求項４記載の表面検査方法。
【請求項６】
基板上に膜材料を塗布して塗布膜を形成してから前記塗布膜を焼成するまでの間に、前記点光源から発せられた前記光を前記塗布膜表面に照射し前記塗布膜表面で反射した前記光を前記スクリーンに投影して前記塗布膜表面を観察することを特徴とする請求項５記載の表面検査方法。
【請求項７】
塗布膜として塗布された膜材料中の溶剤を乾燥させる乾燥工程を有する塗布膜製造工程における表面検査方法において、基板上に膜材料を塗布して前記塗布膜を形成してから前記乾燥工程に入るまでの間に、前記点光源から発せられた前記光を前記塗布膜表面に照射し前記塗布膜表面で反射した前記光を前記スクリーンに投影して前記塗布膜表面を観察することを特徴とする請求項５記載の表面検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面検査装置と表面検査方法に関し、特に基板上に形成されたフラットディスプレイパネル塗布膜の表面検査装置および表面検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ装置やプラズマディスプレイ装置等に用いるフラットディスプレイパネル（以下、「パネル」とも略記する）では、基板上に形成された塗布膜がパネルを構成する要素部材として各種の目的で使用されている。このような塗布膜の多くには、表面の平坦性、局所的な凹凸のないこと、膜厚が均一であること等が要求される。
【０００３】
例えば、プラズマディスプレイパネルは、前面基板および背面基板の両ガラス基板を対向配置して放電空間を形成し、両ガラス基板の周囲を封着材で封着し、放電空間に放電ガスを封入することにより構成されている。前面基板上には誘電体層で覆われた複数の電極が形成され、背面基板上には複数の電極および隔壁が形成されるとともに隣接する隔壁間の溝に赤色、緑色、青色に発光する蛍光体層が形成されている。このプラズマディスプレイパネルでは、前面基板上に形成された誘電体層や背面基板上に形成された隔壁は、いずれも高い厚み精度や表面の平坦性を要求されることが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
通常、基板上に形成された塗布膜の塗布状態は、それぞれの基板で微妙に異なる場合があり、塗布膜の性状を検査するときは全数の基板について基板全面の状態を検査できることが求められる。このような検査には、段差計または光学干渉式膜厚測定装置を用いた検査方法がある。この検査方法では、点あるいは微少エリアでの測定評価を積み重ねて基板全面を評価する。
【０００５】
また上記のような、点あるいは微少エリアで検査する検査方法以外に、ある面積について一括して面の反射光を解析して反射光の明暗から塗布膜表面の凹凸を検出する検査方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。このような方法は、一般に、魔鏡または魔鏡方式と呼ばれている。この魔鏡方式では、高い平行度を持つ平行光を被検査物膜面に照射すると、膜面の凹凸が反射光の方向を変えるために光束密度分布が生じて明暗の差として検出されるという原理が利用されている。この魔鏡方式は非常に検出感度が高く極微小な凹凸も明暗として検出でき、現在主として半導体分野のシリコンウェファの表面解析に適用されている。この方法は、検出の性能は高いが、非常に高い平行度を持つ平行光を生成するために高い精度の光学レンズが必要とされる。
【特許文献１】特開２０００−１６４１４５号公報
【特許文献２】特公昭６３−０１９００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、塗布膜の測定に段差計または光学干渉式膜厚測定装置を用いた検査方法では、点あるいは微少エリアでの測定評価を積み重ねて基板全面を評価することになるため、膜厚分布傾向の評価はできるが、局所的な膜厚ムラまで検出しようとすると測定ポイント数を非常に多くとらねばならないことになる。したがって、量産化における検査工程として考えた場合に、検査に要する時間（検査タクト）が非現実的なものとなってしまう。
【０００７】
例えば、１ｍ×１ｍの大きさの検査対象領域において１０ｍｍφの窪みを見つけるためには、少なくとも検査対象領域を１００×１００の１００００ポイント（あるいは領域）に分割して各ポイント（あるいは各領域）について測定を行い、その測定値の比較分析で局所的な膜厚ムラの有無を判定することが必要になる。各ポイントでの測定にかかる時間と測定ポイント間の移動にかかる時間とに、例えば５秒かかるとすれば、１台あたり５秒×１００００ポイントで５００００秒（約１４時間）の検査時間が必要となってしまう。したがって、このような検査方法を用いて検査対象である塗布膜の全面について膜厚の異常な部分、あるいは表面の凹凸部分を検査することを、量産化における検査工程に用いることは難しい。
【０００８】
また、魔鏡方式を用いた検査方法では、平行光を評価対象の膜面全面に一括して照射するためには、平行光を生成するための光学レンズとして、評価対象膜面サイズと同等以上のサイズが必要となる。そのため、魔鏡方式の検査装置は比較的面積が小さく面積あたりの付加価値の高い半導体ウェファの用途等にしか適用されていない。仮に、この魔鏡方式で大画面のフラットディスプレイパネル基板等の大面積検査用の検査装置を実現しようとすると、高精度に加工した大口径の光学レンズが必要になり設備価格が極端に高額になってしまう。したがって、大画面のフラットディスプレイパネル基板に適用できるような大面積検査用の検査装置を実現することは難しい。
【０００９】
現在、実用化されている魔鏡検査装置としては、一括評価可能範囲が３００ｍｍφ程度のものが最大である。そのため、この検査装置で一括評価可能範囲を越える大きな面積を検査するには、被検査範囲を分割して評価し、これを積み重ねて基板全面を評価する必要があり、その分検査タクトに時間がかかることになる。例えば、３００ｍｍφ視野の評価可能エリアを有する検査装置で１ｍ×１ｍの大きさの検査対象領域を検査する場合、方形基板での検査では最大でも一度に評価できる面積は２００ｍｍ×２００ｍｍ視野が限度である。したがって、１辺に対して５回の評価、すなわち５×５＝２５視野に分割して評価を行い各視野についてそれぞれ解析する必要がある。仮に、各視野毎の移動と解析にそれぞれ１０秒ずつかかるとすると、１枚あたりに必要な検査時間は２５０秒＋各視野間解析時間となり、量産化における検査工程として考えた場合には、さらなる時間短縮が求められる。また、この装置では高精度加工した光学レンズを使用するため設備価格が非常に高いものになってしまうという課題も有している。
【００１０】
本発明は、これらの課題に鑑みなされたものであり、大画面のフラットディスプレイパネルの塗布膜等の被検査物の表面形状を、短時間で、かつ低コストに検査できるようにする表面検査装置および表面検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するために、本発明の表面検査装置は、点光源と、点光源から発せられた光の光路上に設けられ、その光をその光路を変えて被検査物表面に照射するように設けられたハーフミラーと、被検査物表面に照射され、被検査物表面で反射した後ハーフミラーを通過した光を投影するためにハーフミラーの後方に設けられたスクリーンとを備えたことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、フラットディスプレイパネルのような大面積基板の塗布膜等の表面形状を短時間かつ低コストで検査することができる。
【００１３】
また、スクリーンは、被検査物表面における被検査範囲より大なる面積を有する構成としてもよい。この構成によれば、点光源より出射され拡散光として被検査物表面に照射された光が、被検査物表面において反射した後拡散して被検査範囲よりも大なる面積の反射光となっても、スクリーン上に投影することが可能となる。
【００１４】
また、被検査物表面で反射しスクリーンに投影された光によりなる画像を観察するための観察手段をさらに備えた構成としてもよい。この構成によれば、例えばＣＣＤカメラ等を観察手段として用いることで、そのＣＣＤカメラによって撮影された画像を解析することで被検査物表面の検査を行うことができるようになり、検査の自動化が容易になる。
【００１５】
また、本発明の表面検査方法は、点光源から発せられた光を、ハーフミラーを経由して被検査物表面に照射し、被検査物表面において反射した後ハーフミラーを通過した光をハーフミラー後方に設けられたスクリーンに投影して被検査物表面を観察することを特徴とする。
【００１６】
この方法によれば、フラットディスプレイパネルのような大面積基板の塗布膜等の表面形状を短時間かつ低コストで検査することができる。
【００１７】
また、被検査物表面で反射した光を、被検査物表面における被検査範囲より大なる面積を有するスクリーンに投影するようにしてもよい。この方法によれば、点光源から拡散光を出射して被検査物表面に照射し、被検査物表面での反射光がその後拡散して被検査範囲より大なる面積となっても、スクリーン上に投影することが可能となる。
【００１８】
また、基板上に膜材料を塗布して塗布膜を形成してから塗布膜を焼成するまでの間に、点光源から発せられた光を塗布膜表面に照射し塗布膜表面で反射した光をスクリーンに投影して塗布膜表面を観察するようにしてもよい。この方法によれば、塗布膜からの乱反射光が少ない状態で塗布膜表面の反射画像をスクリーン上に投影できるので、高いコントラストの観察画像を得ることができる。
【００１９】
また、塗布膜として塗布された膜材料中の溶剤を乾燥させる乾燥工程を有する塗布膜製造工程における表面検査方法において、基板上に膜材料を塗布して塗布膜を形成してから乾燥工程に入るまでの間に、点光源から発せられた光を塗布膜表面に照射し塗布膜表面で反射した光をスクリーンに投影して塗布膜表面を観察するようにしてもよい。この方法によれば、塗布膜からの乱反射光がさらに少ない状態で塗布膜表面の反射画像をスクリーン上に投影できるので、さらに高いコントラストの観察画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、高価なレンズを用いて平行光を生成する必要がなく、大画面のフラットディスプレイパネルのような大面積基板の塗布膜等の被検査物の表面形状を、短時間でかつ低コストに検査することができる表面検査装置および表面検査方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態による表面検査装置および表面検査方法について、フラットディスプレイパネルであるプラズマディスプレイパネルの塗布膜表面を被検査物として検査する場合について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、プラズマディスプレイパネル１０の構造を示す斜視図である。第１の基板であるガラス製の前面板２０上には、ストライプ状の走査電極２２とストライプ状の維持電極２３とで対をなす表示電極が複数形成されている。そして走査電極２２と維持電極２３とを覆うように誘電体層２４が形成され、その誘電体層２４上に保護層２５が形成されている。
【００２３】
第２の基板である背面板３０上には、走査電極２２および維持電極２３と立体交差するように、誘電体層３３で覆われた複数のストライプ状のデータ電極３２が形成されている。誘電体層３３上にはデータ電極３２と平行に複数の隔壁３４が配置され、この隔壁３４間の誘電体層３３上に蛍光体層３５が設けられている。また、データ電極３２は隣り合う隔壁３４の間の位置に配置されている。
【００２４】
これら前面板２０と背面板３０とは、走査電極２２および維持電極２３とデータ電極３２とが直交するように、微小な放電空間を挟んで対向配置されるとともに、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着している。そして放電空間には、例えばネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスが放電ガスとして封入されている。放電空間は、隔壁３４によって複数の区画に仕切られており、各区画には赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色に発光する蛍光体層３５が順次配置されている。そして、走査電極２２および維持電極２３とデータ電極３２とが交差する部分に放電セルが形成され、各色に発光する蛍光体層３５が形成された隣接する３つの放電セルにより１つの画素が構成される。この画素を構成する放電セルが形成された領域が画像表示領域となり、画像表示領域の周囲は、ガラスフリットが形成された領域等のように画像表示が行われない非表示領域となる。ここに示した誘電体層２４、３３、保護層２５等は、基板に塗布材料を塗布した後これを乾燥、焼成して形成した塗布膜である。これら塗布膜は、表面の平坦性、局所的な凹凸のないこと、膜厚が均一であること等が要求される。本発明の表面検査装置および表面検査方法は、これら塗布膜を検査するのに用いられる。
【００２５】
図２は、基板１００上に形成された塗布膜１１を本発明の実施の形態１における表面検査装置によって検査するときの概略を示す図である。
【００２６】
本発明の実施の形態１における表面検査装置は、点光源１２と、点光源１２から発せられた出射光１３の光路上に設けられたハーフミラー１４と、ハーフミラー１４の後方に配置され、ハーフミラー１４により折り曲げられて塗布膜１１に照射され塗布膜１１表面で反射するとともにハーフミラー１４により点光源１２とは別の光路に導かれた反射光１５を投影するための、塗布膜１１よりも広い面積を有するスクリーン１６と、反射光１５によってスクリーン１６に投影された塗布膜１１の表面状態を表す画像を観察するためのＣＣＤカメラ１９とを有する。
【００２７】
点光源１２は、図示していないが、ピンホール板にハロゲンランプを照射する構成となっている。この場合はピンホールの位置が点光源の位置となる。点光源１２から発せられた出射光１３は、その光路上に設けられたハーフミラー１４により折り曲げられ、塗布膜１１に照射される。塗布膜１１の表面によって反射された反射光１５はハーフミラー１４を通過しハーフミラー１４の後方に配置されたスクリーン１６に投影される。スクリーン１６に投影された塗布膜１１表面による反射光１５は塗布膜１１の表面状態を表す画像となってスクリーン１６上に表示され、その画像は観察手段であるＣＣＤカメラ１９によって撮影される。なお、反射光１５は進行方向に従って広がるので、スクリーン１６は被検査物である塗布膜１１よりも広い面積にして設けてある。このように、本発明の実施の形態１では、スクリーン１６を塗布膜１１の面積より広く設けることで反射光１５を収束させるための収束レンズを不要としている。
【００２８】
ここで、塗布膜１１に凹部１１ａがある場合、点光源１２から発せられた光束１７は、凹部１１ａにより収束光１８ａとなり、凹凸のない平面な塗布膜１１表面によって反射された反射光よりも高い光束密度を持った反射光としてスクリーン１６に投影される。
【００２９】
図３は、本発明の実施の形態１における表面検査装置において図２に示した塗布膜１１の反射画像をＣＣＤカメラ１９で撮影した画像を模式的に表した図である。
【００３０】
上述したように、凹部１１ａの位置では反射光１５が収束して収束光１８ａとなり、他の凹凸のない平面から反射された反射光と比較して光束密度が高く明るくなるので、スクリーン１６には図３に示すような画像が投影される。すなわち図３において、破線１６ａで囲まれた領域では周囲の領域に比べて明るくかつ領域の中心へ行くほど明るくなる画像が得られる。
【００３１】
図４は、基板１００上に形成された塗布膜１１を本発明の実施の形態１における表面検査装置によって検査するときの概略の他の一例を示す図である。なお、図４は、表面検査装置自体の構成および動作原理は図２と同様であり、塗布膜１１の表面状態が異なるだけであるので、図２と同じ構成部については同じ符号を用い説明を省略する。
【００３２】
ここで、塗布膜１１に凸部１１ｂがある場合、点光源１２から発せられた光束１７は、凸部１１ｂにより、凹部１１ａによる収束光１８ａとは逆の、拡散光１８ｂとなり、凹凸のない平面な塗布膜１１表面によって反射されたものよりも低い光束密度を持った反射光としてスクリーン１６に投影される。
【００３３】
図５は、本発明の実施の形態１における表面検査装置において図４に示した塗布膜１１の反射画像をＣＣＤカメラ１９で撮影した画像を模式的に表した図である。
【００３４】
上述したように、凸部１１ｂの位置では反射光１５が拡散して拡散光１８ｂとなり、他の凹凸のない平面から反射された反射光と比較して光束密度が低く暗くなるので、スクリーン１６には図５に示すような画像が投影される。すなわち図５において、破線１６ｂで囲まれた領域では周囲の領域に比べて暗くかつ領域の中心へ行くほど暗くなる画像が得られる。
【００３５】
こうして、本発明の実施の形態１の表面検査装置においては、スクリーン１６に投影された塗布膜１１の表面状態を示す画像を、ＣＣＤカメラ１９によって撮影し、得られる画像の明暗状況を解析することによって塗布膜１１の表面形状を検査でき、特に検査の難しい局所的な表面の凹凸形状を検査することができる。
【００３６】
なお、スクリーン１６を目視で観察する構成としてもよいが、ＣＣＤカメラ１９を用い、基板１００に塗布膜１１を形成する前の、基板１００表面からの反射光をＣＣＤカメラ１９で撮像した画像と、基板１００に塗布膜１１を形成した後の、塗布膜１１からの反射光をＣＣＤカメラ１９で撮像した画像との変化分を測定することで、塗布膜の平坦性や厚さムラ等の表面形状をより正確に自動的に検査することができる。
【００３７】
ここで、本発明との比較例として、従来例を図６に示す。図６は、半導体ウェファ等の検査に用いられる従来の表面検査装置の概略を示す図である。図６に示すように、点光源１２から発せられた光は、その光路上に設けられたハーフミラー１４により折り曲げられ、平行光生成用のレンズ９０によって平行光１２３に変換され、塗布膜１１に照射される。塗布膜１１からの反射光１２４は再びレンズ９０によって集光され、ハーフミラー１４を直進して結像レンズ１２５によって観察手段であるＣＣＤカメラ１２６に結像される。そして、塗布膜１１に凹部１１ａがある場合には平行光１２３は凹部１１ａで反射されて収束光１２４ａになり、塗布膜１１に凸部１１ｂがある場合には平行光１２３は凸部１１ｂで反射されて拡散光１２４ｂとなる。このような反射光１２４、収束光１２４ａ、拡散光１２４ｂをＣＣＤカメラ１２６で撮像し光束分布密度を解析することで塗布膜１１の表面を検査する。
【００３８】
半導体ウェファのような精密に凹凸を検出する必要のある検査には、高い平行度の平行光が必要とされるため、通常、平行光生成用のレンズ９０には高精度に研磨した球面レンズが使用されている。この平行光生成用のレンズ９０を、検査範囲全面をカバーできる大きさにするためには大口径のレンズが必要になる。しかしながら、この高精度研磨した大口径球面レンズを作成するのは非常に難しく設備コストが高くなる原因となっており、現在は３００ｍｍφサイズの検査用装置しか実用化されていない。
【００３９】
これに対して、大型フラットディスプレイパネル用基板の塗布膜検査では半導体ウェファのような微細な凹凸を検出する必要はなく、おおよそ１０ｍｍφ以上の凹凸を検出することができれば実用上問題のないレベルとして量産化における検査工程に用いることができる。本発明者らは、実験により、このような検査においては半導体ウェファの検査に求められるような高い精度の平行光は必ずしも必要ではなく、指向性の高い光束であればたとえ平行光でなくとも被検査物の表面の凹凸による光束の乱れを検出することが可能であることを見い出した。さらに、表面検査装置の光源として、点光源、蛍光灯のような線光源、ＥＬやＬＥＤ等を敷き詰めた面光源の３種類の光源をそれぞれ用いた場合の比較では、線光源、面光源では光の分散が大きく、反射光の凹凸による光束密度の変化が表れにくいため、点光源が最適であることも見い出した。すなわち、大型フラットディスプレイパネル用基板に形成された塗布膜等の表面検査においては、点光源１２から発せられる指向性の高い光束であれば、たとえ平行光でなくとも、実用上何ら問題なく使用することができる。
【００４０】
次に、本発明の実施の形態１における表面検査装置を用いて大型フラットディスプレイパネル用基板に形成された塗布膜を検査するときの検査タクトについて説明する。図７は、被検査物表面の検査状況を従来技術による表面検査装置と本発明の実施の形態１による表面検査装置とで比較して示した図である。図７（ａ）は、従来技術による表面検査装置を用いての被検査物表面の検査の状況を示した図であり、図７（ｂ）は、本発明の実施の形態１における表面検査装置を用いての被検査物表面の検査の状況を示した図である。
【００４１】
図７（ａ）に示すように、従来技術による表面検査装置における１回の検査可能エリア８０が３００ｍｍφであったとすると、検査エリア８１は２００ｍｍ×２００ｍｍ程度となるので、１ｍ×１ｍの基板１００に形成された塗布膜を検査する場合、塗布膜表面を２５の検査エリアに分割して検査する必要がある。一方、図７（ｂ）に示すように、本発明の実施の形態１における表面検査装置では、検査可能エリア８２を広げて検査エリア８３を基板１００に形成された塗布膜と同じ面積にすることができるので、検査の工程を１回で済ませられ、従来技術による表面検査装置を用いた場合の２５分の１の検査エリア数で検査を行うことができる。このように、本発明の実施の形態１における表面検査装置を用いた検査では、従来技術と比較して、検査時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００４２】
すなわち、本発明の実施の形態１における表面検査装置は、点光源１２から発せられる指向性の高い光を、被検査物である塗布膜１１の表面に照射するようにハーフミラー１４を設け、ハーフミラー１４の後方に配置され塗布膜１１より広い面積を有するスクリーン１６に塗布膜１１表面からの反射光１５を投影する構成とすることで、実現が難しく高価な大口径の平行光生成用のレンズを用いることなく、大型フラットディスプレイパネル用基板に形成された塗布膜等の大面積の被検査物の表面形状を、十分な精度でしかも一度の工程で検査することができるので、検査時間を大幅に短縮することが可能となるとともに、検査装置の設備価格を低く抑えることが可能となる。
【００４３】
なお、表面粗さの粗い塗布膜１１の表面に出射光１３を照射した場合、その表面粗さによって乱反射光成分が多く発生するため、塗布膜１１の表面の情報を有する正反射光成分は少なくなる。図８は、基板１００上に形成された表面粗さの粗い塗布膜１１を本発明の実施の形態１における表面検査装置によって検査するときの概略の他の一例を示す図である。なお、図８は、表面検査装置自体の構成および動作原理は図２と同じであり、塗布膜１１の表面状態が異なるだけであるので、図２と同じ構成部については同じ符号を用い説明を省略する。
【００４４】
図８に示すように、基板１００上に形成された表面粗さの粗い塗布膜１１に点光源１２から発せられた出射光１３が照射されると、その表面粗さによって乱反射光成分１３０が多く発生する。一方、塗布膜１１の表面の情報を有し正反射する反射光１５はその分弱くなってしまう。同様に、凹部１１ａで正反射する収束光１８ａも弱くなる。このように、乱反射光成分１３０が主体となってしまうと、スクリーン１６に投影される塗布膜１１の表面状態を表す画像は十分なコントラストの得られない薄い濃淡の画像となってしまい、塗布膜１１表面の正確な検査を行うことが難しくなる。
【００４５】
したがって、本発明の表面検査装置および表面検査方法は、塗布形成した膜表面の反射光全量に対する正反射光の割合が高く維持されている状態の間に検査するのが望ましい。基板１００上に塗布膜１１を塗布した直後では正反射の割合が高く維持されているが、塗布膜１１を乾燥することにより正反射の割合が下がる。また、その後の工程で塗布膜１１を焼成することにより正反射の割合はさらに低下してしまう。したがって、反射光１５を観察して表面粗さを検査する工程は、塗布膜１１を基板１００に塗布して形成した後、塗布膜１１を焼成する前までに行うことが望ましい。さらに、製造工程中に塗布膜１１の膜材料中の溶剤を乾燥させる乾燥工程を有する場合には、基板上に膜材料を塗布して塗布膜を形成してから乾燥工程に入るまでの間、すなわち塗布膜１１が乾燥するまでの間に表面粗さを検査する工程を行うことが最も望ましい。
【００４６】
なお、ハーフミラー１４は、点光源１２から発せられた出射光１３を折り曲げ、塗布膜１１全面に照射できる程度の大きさであれば、本発明の目的を達することは可能である。しかし、スクリーン１６に投影される反射光１５が、ハーフミラー１４を通る領域と通らない領域とに分かれると、それらの領域の境界がスクリーン１６に影として投影される恐れがある。そういった問題を低減するためには、全ての反射光１５がハーフミラー１４を通過してスクリーン１６に投影されるようにハーフミラー１４の大きさを設定しておくことが望ましい。
【００４７】
また、本発明の実施の形態１では、被検査物の表面全てを一度に検査する構成を説明したが、何らその構成に限定するものではなく、例えば、表面検査装置の設置場所に制限がある等の理由でスクリーン１６やハーフミラー１４等の大きさが制限され、被検査物の表面を二度あるいはそれ以上に分けて検査する場合であっても、従来技術と比較して、十分な効果を得ることができる。
【００４８】
なお、本発明の実施の形態１では、フラットディスプレイパネルの基板に形成された塗布膜の表面を検査する例を示したが、本発明の表面検査装置および表面検査方法は、これらの例に限らず種々の大面積の被検査物の表面形状の検査に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る表面検査装置および表面検査方法は、フラットディスプレイパネルの基板に形成された塗布膜等、大面積の被検査物表面形状の局所的な凹凸異常を短時間でかつ低コストに検査することができるので、表面検査装置および表面検査方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】プラズマディスプレイパネルの構造を示す斜視図
【図２】基板上に形成された塗布膜を本発明の実施の形態１における表面検査装置によって検査するときの概略を示す図
【図３】同表面検査装置において図２に示した塗布膜の反射画像をＣＣＤカメラで撮影した画像を模式的に表した図
【図４】基板上に形成された塗布膜を同表面検査装置によって検査するときの概略の他の一例を示す図
【図５】同表面検査装置において図４に示した塗布膜の反射画像をＣＣＤカメラで撮影した画像を模式的に表した図
【図６】半導体ウェファ等の検査に用いられる従来の表面検査装置の概略を示す図
【図７】被検査物表面の検査状況を従来技術による表面検査装置と本発明の実施の形態１による表面検査装置とで比較して示した図
【図８】基板上に形成された表面粗さの粗い塗布膜を本発明の実施の形態１における表面検査装置によって検査するときの概略の他の一例を示す図
【符号の説明】
【００５１】
１０    プラズマディスプレイパネル
１１    塗布膜
１１ａ    凹部
１１ｂ    凸部
１２    点光源
１３    出射光
１４    ハーフミラー
１５，１２４    反射光
１６    スクリーン
１７    光束
１８ａ，１２４ａ    収束光
１８ｂ，１２４ｂ    拡散光
１９，１２６    ＣＣＤカメラ
２０    （ガラス製の）前面板
２２    走査電極
２３    維持電極
２４，３３    誘電体層
２５    保護層
３０    背面板
３２    データ電極
３４    隔壁
３５    蛍光体層
８０，８２    検査可能エリア
８１，８３    検査エリア
９０    （平行光生成用の）レンズ
１００    基板
１２３    平行光
１２５    結像レンズ
１３０    乱反射光成分
【図１】
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【図２】
2006292668.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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