(57)【要約】【課題】パターンの不良を正確に測定する基板検査方法及び基板検査装置を提供する。【解決手段】基板検査方法は、パターンが形成されている基板に検査光を加える段階と、基板で反射された検査光の輝度を感知する段階と、感知された輝度からパターンの不良有無を判断する段階とを含むことを特徴とする。【選択図】図２
2007279026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンが形成されている基板に検査光を加える段階と、
前記基板で反射された前記検査光の輝度を感知する段階と、
前記感知された輝度から前記パターンの不良有無を判断する段階と、
を含む基板検査方法。
【請求項２】
前記検査光は、コヒーレント（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）な状態で前記基板に加えられることを特徴とする、請求項１に記載の基板検査方法。
【請求項３】
前記検査光は線光であることを特徴とする、請求項２に記載の基板検査方法。
【請求項４】
前記輝度は、前記検査光を前記基板にスキャンしながら得ることを特徴とする、請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項に記載の基板検査方法。
【請求項５】
前記スキャン時に、
前記検査光の前記基板への入射角は一定であり、前記輝度は前記基板の入射点から一定の位置で感知することを特徴とする、請求項４に記載の基板検査方法。
【請求項６】
前記輝度は、一列に配置されている撮像単位を含むラインカメラ（ｌｉｎｅ  ｃａｍｅｒａ）を用いて得ることを特徴とする、請求項５に記載の基板検査方法。
【請求項７】
前記撮像単位は、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）を含むことを特徴とする、請求項６に記載の基板検査方法。
【請求項８】
反射された前記検査光は、レンズを経て前記ラインカメラに入射されることを特徴とする、請求項７に記載の基板検査方法。
【請求項９】
前記基板には複数の画素領域が形成されており、
前記各撮像単位の光学解像度（ｏｐｔｉｃａｌ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）は、前記画素領域大きさ（ｓｉｚｅ）の１００％〜３００％であることを特徴とする、請求項８に記載の基板検査方法。
【請求項１０】
前記各撮像単位の光学解像度Ｒは、（ｂ−ｆ）＊Ｄ／ｆ（ここで、ｂは前記レンズと前記入射点との距離、ｆは前記レンズの焦点距離、Ｄは前記各撮像単位の大きさ（ｓｉｚｅ））で表現され、
前記各撮像単位の光学解像度は、前記レンズと前記入射点との距離を変化させて調節することを特徴とする、請求項９に記載の基板検査方法。
【請求項１１】
前記レンズと前記ラインカメラとの距離（ａ）は、Ｄ＊Ｒ／ｂ値の９０％〜１１０％であることを特徴とする、請求項１０に記載の基板検査方法。
【請求項１２】
前記パターンは、ブラックマトリックス、カラーフィルター及びコラムスペーサーのうちの少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする、請求項４に記載の基板検査方法。
【請求項１３】
前記輝度は、前記パターンの高さによって変わることを特徴とする、請求項４に記載の基板検査方法。
【請求項１４】
パターンが形成されている基板に線（ｌｉｎｅ）形態の検査光を加える段階と、
前記基板で反射された前記検査光の輝度をラインカメラを用いて感知する段階と、
前記感知された輝度から前記パターンの不良有無を判断する段階と、
を含む基板検査方法。
【請求項１５】
前記輝度は、前記検査光を前記基板にスキャンしながら得ることを特徴とする、請求項１４に記載の基板検査方法。
【請求項１６】
前記スキャン時に、
前記検査光の前記基板への入射角は一定であり、前記輝度は前記基板の入射点から一定の位置で感知することを特徴とする、請求項１５に記載の基板検査方法。
【請求項１７】
反射された前記検査光は、レンズを経て前記ラインカメラに入射し、
前記基板には複数の画素領域が形成されており、
前記ラインカメラは一列に配置されている撮像単位を含み、
前記各撮像単位の光学解像度（ｏｐｔｉｃａｌ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）は、前記画素領域大きさ（ｓｉｚｅ）の１００％〜３００％であることを特徴とする、請求項１６に記載の基板検査方法。
【請求項１８】
前記各撮像単位の光学解像度Ｒは、（ｂ−ｆ）＊Ｄ／ｆ（ここで、ｂは前記レンズと前記入射点との距離、ｆは前記レンズの焦点距離、Ｄは前記各撮像単位の大きさ（ｓｉｚｅ））で表現され、
前記各撮像単位の光学解像度は、前記レンズと前記入射点との距離を変化させて調節することを特徴とする、請求項１７に記載の基板検査方法。
【請求項１９】
パターンが形成されている基板が載置される載置部と、
前記載置部の上部に位置し、前記基板に検査光を供給する光源部と、前記基板に反射された前記検査光の輝度を感知するカメラとを含む検出部と、
前記載置部と前記検出部を相対移動させる駆動部と、
前記カメラが感知した輝度から前記パターンの不良有無を判断する制御部と、
を含むことを特徴とする基板検査装置。
【請求項２０】
前記光源部が供給する前記検査光はコヒーレント（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）であることを特徴とする、請求項１９に記載の基板検査装置。
【請求項２１】
前記検査光は線光であることを特徴とする、請求項２０に記載の基板検査装置。
【請求項２２】
前記光源部は、放出される光の放出角を制限するスリットを含むことを特徴とする、請求項２１に記載の基板検査装置。
【請求項２３】
前記カメラは、ラインカメラ（ｌｉｎｅ  ｃａｍｅｒａ）を含むことを特徴とする、請求項２１に記載の基板検査装置。
【請求項２４】
前記検出部は、前記カメラと前記載置部との間に位置するレンズをさらに含むことを特徴とする、請求項２３に記載の基板検査装置。
【請求項２５】
前記載置部と検出部の相対移動時に、
前記基板の反射地点と前記光源部の相対位置及び前記基板の反射地点と前記カメラの相対位置は、一定に維持されることを特徴とする、請求項２３に記載の基板検査装置。
【請求項２６】
前記パターンは、ブラックマトリックス、カラーフィルター及びコラムスペーサーのうちの少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする、請求項２３に記載の基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板検査装置とこれを用いた基板検査方法に係わり、より詳しくは、基板上のパターン不良を正確に測定できる基板検査装置とこれを用いた基板検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、既存のブラウン管に代えて、液晶表示装置と有機電界発光装置（ＯＬＥＤ）のような平板表示装置（ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）が多く使用されている。
これら表示装置には色々なパターンが形成された基板が使用されている。例えば、液晶表示装置のカラーフィルター基板にはブラックマトリックス及びカラーフィルターのようなパターンが形成されている。このようなパターンは均一な厚さに形成されなければならない。カラーフィルターの場合、厚さを均一に形成しなければ、画面に斑点模様が発生するおそれがある。
【０００３】
表示装置の製造過程では基板検査を通してこれらパターンの厚みが均一に形成されているか否かを検査する。
しかし、従来の基板検査は、パターンが形成されている基板に光を照射しながら、作業者が肉眼で不良有無を判断していたので、正確な測定が難しいという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、パターンの不良を正確に測定する基板検査方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、パターンの不良を正確に測定する基板検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記本発明の目的は、パターンが形成されている基板に検査光を加える段階と、前記基板で反射された前記検査光の輝度を感知する段階と、前記感知された輝度から前記パターンの不良有無を判断する段階とを含む基板検査方法によって達成される。
前記検査光は、コヒーレント（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）な状態で前記基板に加えられることが好ましい。
【０００６】
前記検査光は線光であることが好ましい。
前記輝度は、前記検査光を前記基板にスキャンしながら得ることが好ましい。
前記スキャン時に、前記検査光の前記基板への入射角は一定であり、前記輝度は前記基板の入射点から一定の位置で感知することが好ましい。
前記輝度は、一列に配置されている撮像単位を含むラインカメラ（ｌｉｎｅ  ｃａｍｅｒａ）を用いて得ることが好ましい。
【０００７】
前記撮像単位は、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）を含むことが好ましい。
反射された前記検査光は、レンズを経て前記ラインカメラに入射されることが好ましい。
前記基板には複数の画素領域が形成されており、前記各撮像単位の光学解像度（ｏｐｔｉｃａｌ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）は、前記画素領域大きさ（ｓｉｚｅ）の１００％〜３００％であることが好ましい。
【０００８】
前記各撮像単位の光学解像度Ｒは、（ｂ−ｆ）＊Ｄ／ｆ（ここで、ｂは前記レンズと前記入射点との距離、ｆは前記レンズの焦点距離、Ｄは前記各撮像単位の大きさ（ｓｉｚｅ））で表現され、前記各撮像単位の光学解像度は、前記レンズと前記入射点との距離を変化させて調節することが好ましい。
前記レンズと前記ラインカメラとの距離（ａ）は、Ｄ＊Ｒ／ｂ値の９０％〜１１０％であることが好ましい。
【０００９】
前記パターンは、ブラックマトリックス、カラーフィルター及びコラムスペーサーのうちの少なくともいずれか１つを含むことが好ましい。
前記輝度は、前記パターンの厚みによって変わることが好ましい。
前記本発明の目的は、パターンが形成されている基板に線（ｌｉｎｅ）形態の検査光を加える段階と、前記基板で反射された前記検査光の輝度をラインカメラを用いて感知する段階と、前記感知された輝度から前記パターンの不良有無を判断する段階とを含む基板検査方法によっても達成され得る。
【００１０】
前記輝度は、前記検査光を前記基板にスキャンしながら得ることが好ましい。
前記スキャン時に、前記検査光の前記基板への入射角は一定であり、前記輝度は前記基板の入射点から一定の位置で感知することが好ましい。
反射された前記検査光は、レンズを経て前記ラインカメラに入射され、前記基板には複数の画素領域が形成されており、前記ラインカメラは一列に配置されている撮像単位を含み、前記各撮像単位の光学解像度（ｏｐｔｉｃａｌ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）は、前記画素領域大きさ（ｓｉｚｅ）の１００％〜３００％であることが好ましい。
【００１１】
前記各撮像単位の光学解像度Ｒは、（ｂ−ｆ）＊Ｄ／ｆ（ここで、ｂは前記レンズと前記入射点との距離、ｆは前記レンズの焦点距離、Ｄは前記各撮像単位の大きさ（ｓｉｚｅ））で表現され、前記各撮像単位の光学解像度は、前記レンズと前記入射点との距離を変化させて調節することが好ましい。
前記本発明の他の目的は、パターンが形成されている基板が載置される載置部と、前記載置部の上部に位置し、前記基板に検査光を供給する光源部と、前記基板に反射された前記検査光の輝度を感知するカメラとを含む検出部と、前記載置部と前記検出部を相対移動させる駆動部と、前記カメラが感知した輝度から前記パターンの不良有無を判断する制御部とを含むことを特徴とする基板検査装置によって達成される。
【００１２】
前記光源部が供給する前記検査光はコヒーレント（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）であることが好ましい。
前記検査光は線光であることが好ましい。
前記光源部は、放出される光の放出角を制限するスリットを含むことが好ましい。
前記カメラは、ラインカメラ（ｌｉｎｅ  ｃａｍｅｒａ）を含むことが好ましい。
【００１３】
前記検出部は、前記カメラと前記載置部との間に位置するレンズをさらに含むことが好ましい。
前記載置部と検出部の相対移動時に、前記基板の反射地点と前記光源部の相対位置、及び前記基板の反射地点と前記カメラの相対位置は、一定に維持されることが好ましい。
前記パターンは、ブラックマトリックス、カラーフィルター及びコラムスペーサーのうちの少なくともいずれか１つを含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、パターンの不良を正確に測定する基板検査方法を提供することができる。
また、本発明によれば、パターンの不良を正確に測定する基板検査装置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】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明について説明する。
いろいろな実施形態において同一の構成要素に対しては同一の参照番号を付与し、同一の構成要素については第１実施形態で代表的に説明し、他の実施形態では省略することができる。
以下の実施形態では基板として液晶表示装置のカラーフィルター基板を例に挙げて説明するが、本発明は薄膜トランジスタ基板にも適用することができる。また、発明は有機電界発光装置（ＯＬＥＤ）、電気泳動表示装置（ＥＰＤ）、プラズマディスプレイ装置（ＰＤＰ）のような他の表示装置の基板にも適用することができる。
【００１６】
以下の説明で‘画素領域の大きさ（ｓｉｚｅ）’は画素領域の面積と同一の面積を有する正方形の一辺の長さをいう。各撮像単位は正方形状であり、‘撮像単位の大きさ（ｓｉｚｅ）’は撮像単位の一辺の長さをいう。各撮像単位は撮像対象物の正方形領域を撮像するものであって、‘撮像単位の光学解像度（ｏｐｔｉｃａｌ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）’はそれぞれ撮像する正方形領域の一辺の長さをいう。
【００１７】
図１は液晶表示装置の断面図である。
液晶表示装置１００は、薄膜トランジスタ基板１１０、カラーフィルター基板１２０、そして両基板１１０、１２０の間に位置した液晶層１３０を含む。
薄膜トランジスタ基板１１０を見れば、絶縁基板１１１上に複数の薄膜トランジスタ１１２が形成されている。薄膜トランジスタ１１２は無機膜または有機膜からなる保護層１１３が覆っており、保護層１１３の一部は除去されて、薄膜トランジスタ１１２を露出させる接触孔１１４を形成する。ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）のような透明な導電物質からなる画素電極１１５は接触孔１１４を通じて薄膜トランジスタ１１２と接続されている。
【００１８】
カラーフィルター基板１２０を見れば、絶縁基板１２１上に格子形状のブラックマトリックス１２２が形成されている。ブラックマトリックス１２２はブラック顔料を含んだ有機物で形成することができ、薄膜トランジスタ基板１１０の薄膜トランジスタ１１２及び配線（図示せず）と対応するように形成されている。
ブラックマトリックス１２２の間にはカラーフィルター１２３が形成されている。カラーフィルター１２３は有機物から形成されており、互いに異なる色を有する３つのサブ層１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃを含む。ブラックマトリックス１２２とカラーフィルター層１２３の上部にはオーバーコート層１２４と透明な導電物質からなる共通電極１２５が形成されている。共通電極１２５上にはコラムスペーサー１２６が形成されている。コラムスペーサー１２６はブラックマトリックス１２２に対応するように形成されており、両基板１１０、１２０の間隔を維持する。
【００１９】
両基板１１０、１２０の間に位置した液晶層１３０は画素電極１１５と共通電極１２５が形成する電界によってその配列状態が決定される。薄膜トランジスタ基板１１０の下部から供給された光は、液晶層１３０で透過率が調整された後、カラーフィルター層１２３及びカラーフィルター基板１２０の外部に付着された偏光板（図示せず）を通過することにより対応する色が付与される。
【００２０】
以上で説明したブラックマトリックス１２２、カラーフィルター層１２３及びコラムスペーサー１２６等のパターンは通常感光有機層をコーティングした後に露光及び現像して形成する。
感光有機層のコーティングは、スリットコーティング（ｓｌｉｔ  ｃｏａｔｉｎｇ）、スピンコーティング（ｓｐｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）、またはスクリーンコーティング（ｓｃｒｅｅｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）等の方法で行うことができる。ところで、コーティング前に絶縁基板上にパーティクルがあると、感光有機層の厚さが不均一になり、これによって形成されるパターンの厚さも不均一になる。パターンの厚さはパターンを形成する過程中にパーティクルが流入することによって不均一になることもある。
【００２１】
パターンの厚さが不均一になると、表示品質が低下し、特にカラーフィルター層１２３の厚さが不均一になると、画面に斑点模様が発生することがある。
そのため、各パターンを形成した後にパターンの不良有無を測定する。パターンに不良が測定された場合、不良が発生したパターンを再作業（ｒｅｗｏｒｋ）したり基板を廃棄する。
【００２２】
本発明はパターンの不良を測定する検査装置と検査方法に関するものである。
図２は本発明の第１実施形態による基板検査装置を示した図面である。
基板検査装置１は、検出部１０、検出部１０の下部に位置し基板１４０が載置される載置部４０、載置部４０を直線運動させる駆動部５０を含む。検査対象の基板１４０は、絶縁基板１４１及び絶縁基板１４１上に形成されているパターン１４２を含む。パターン１４２は、ブラックマトリックス、カラーフィルター層及びコラムスペーサーのうちのいずれか１つとすることができる。
【００２３】
検出部１０は、固定されており基板１４０に検査光を供給する光源部２０と、基板１４０で反射された反射光の輝度を感知するカメラ３０とを含む。図３のように、カメラ３０は一対で構成されている。各カメラ３０は輝度を感知する領域、即ち、ＦＯＶ（ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  ｖｉｅｗ）を有する。各カメラ３０のＦＯＶの幅ｄ１は基板１４０の幅ｄ２の半分より大きい。カメラ３０のＦＯＶは一部が重なり、一部は基板１４０を逸脱する。カメラ３０と基板１４０の間にはレンズ３５が位置している。
【００２４】
光源部２０は、検査光と基板１４０の入射点が一定の角度θ１をなすように配置されている。光源部２０は、光を発生するランプ２１と、ランプ２１を囲むとともに光を基板１４０に向けて射出するランプカバー２２とで構成されている。ランプカバー２２は基板１４０に向いた一面が開口している。
光源部２０の構成は、均一な強度の線（ｌｉｎｅ）タイプの検査光を供給できれば多様に変更することができる。光源部２０は、ハロゲンランプまたはメタル−ハライド（ｍｅｔａｌ−ｈａｌｉｄｅ）ランプのような点光源（ｐｏｉｎｔ  ｌｉｇｈｔ  ｓｏｕｒｃｅ）と、点光源を線光源に変換する光ファイバ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒ）を含む構成とすることができる。
【００２５】
カメラ３０は、図４のように、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）からなるｎ個の撮像単位３１が一列に配置されているラインカメラである。各撮像単位３１は正方形状で、一辺の長さ、即ち、撮像単位３１の大きさ（ｓｉｚｅ）はＤで表現される。カメラ３０の各撮像単位３１は、ランプ２１から出射して基板１４０で反射した光を受光可能な位置に配置されている。カメラ３０は基板１４０の入射点と一定の角度θ２をなすように配置されている。
【００２６】
駆動部５０は、載置部４０を移動させて、検出部１０が基板１４０全体をスキャンする。基板１４０全体のスキャンのために、ランプ２１の長さは基板１４０の幅ｄ２より多少大きく設けることが好ましい。
基板１４０全体に対するスキャン時に、入射点と光源部２０との角度θ１及び入射点とカメラ３０との角度θ２は一定に維持される。
【００２７】
スキャン時に、パターン１４２の厚さによってカメラ３０に感知される反射光の強度が変化する。
図示していないが、基板検査装置１は、感知された輝度値に基づいてパターン１４２の不良有無を判断する制御部をさらに含むように構成できる。
図５は本発明の第１実施形態による基板検査装置で出射する検査光を説明するための図面である。
【００２８】
検査光は、光源部２０に近い部分では平行光ではないが、基板１４０に入射する時は実質的に平行な状態で入射する。このように実質的に平行な状態をコヒーレント（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）状態という。このようなコヒーレント状態の検査光を作るために入射点と光源部２０との間の距離ｃは一定の値、例えば約３ｍ以上を維持しなければならない。
反射された検査光から基板１４０を検査するためにはカメラ３０が適切な光学解像度を有しなければならない。つまり、カメラ３０の各撮像単位３１の光学解像度が適切な範囲を有しなければならない。この点について、カラーフィルター基板１２０を検査対象として例示して説明する。
【００２９】
図６ａのように、カラーフィルター基板１２０には複数の画素領域が形成されている。画素領域は複数のサブ画素が集まっているものであって、画面を構成する基本単位となる。画素領域は、図示したように、それぞれ赤色、青色及び緑色を表現する３領域を含み、一辺の長さがｄ３である正方形状である。
各撮像単位３１は基板１４０中の正方形状の単位撮像領域を撮像する。単位撮像領域の一辺の長さである光学解像度Ｒは画素領域の一辺の長さｄ３、即ち、画素領域の大きさ（ｓｉｚｅ）の１００％〜３００％であるのが好ましい。
【００３０】
通常、不良は多数の画素領域にわたって起こる。光学解像度Ｒが画素領域の大きさｄ３の１００％より小さいと、即ち、単位撮像領域が画素領域より小さいと、光学的な理由で不良を感知することができない。反対に、光学解像度Ｒが画素領域の大きさｄ３の３００％より大きいと、解像力が減少して不良が発生してもこれを不良と認識しなかったり、不良が発生した位置を決めることができない。
【００３１】
一方、図６ｂのように、画素領域の正方形でない場合がある。この場合には、画素領域の大きさｄ３は画素領域と同一の面積を有する正四角形の一辺長さを基準にすることができる。
以下、光学解像度Ｒを調節する方法を説明する。
光学解像度Ｒは次のような式１で決定される。
（式１）
Ｒ＝（ｂ−ｆ）＊Ｄ／ｆ
ここで、ｂは図２に示したレンズ３５と入射点との距離、ｆはレンズ３５の焦点距離、Ｄは図４に示した各撮像単位３１の大きさである。
【００３２】
一方、レンズ３５と入射点との距離ｂは式１から次のような式２で表現される。
（式２）
ｂ＝ｆ＊（Ｒ／Ｄ＋１）
検査において光学解像度Ｒを調節する場合には、通常、カメラ３０とレンズ３５を交換せずに、レンズ３５と入射点との距離ｂを変更して調節する。例えば、画素領域の大きさｄ３が３００μｍ、撮像単位３１の大きさＤが１４μｍ、レンズ３５の焦点距離ｆが６０μｍである場合、光学解像度Ｒが５００μｍであるためには、式２に基づいて、レンズ３５と入射点との距離ｂを約２２０２ｍｍに調節すれば良い。
【００３３】
もちろん、光学解像度Ｒの調節のためにカメラ３０とレンズ３５を交換することも可能である。
一方、光学解像度Ｒは、撮像単位３１の個数ｎ及びＦＯＶの幅ｄ１と関連する。
例えば、図３のように、カメラ３０が２台であり、基板１４０の幅ｄ２が１５００ｍｍであり、ＦＯＶの幅ｄ１が８００ｍｍと仮定する。
【００３４】
所望の光学解像度Ｒが５００μｍであれば、撮像単位３１の個数ｎはｄ１／Ｒ、約１６００個とならなければならない。カメラ３０の撮像単位３１の個数ｎが１６００個より小さければ、カメラ３０を３つ以上使用するか、あるいは光学解像度Ｒを増加する必要がある。
このように、カメラ３０の個数、撮像単位３１の個数ｎ及び光学解像度Ｒは密接な関係を有している。
【００３５】
所望の光学解像度Ｒによりレンズ３５と入射点との距離ｂが決まれば、図２に示したレンズ３５とカメラ３０間の距離ａは以下の式３によって決定される。
（式３）
ａ＝（Ｄ／Ｒ）＊ｂ
前述した例によれば、計算されたａ値は約６２ｍｍとなる。レンズ３５とカメラ３０との間の距離ａはカメラ３０の焦点を合わせるために調節し、計算された値の９０％〜１１０％で調節することができる。
【００３６】
図７は検査光の回折を説明するための図面である。
基板１４０に形成されているパターン１４２は、ブラックマトリックスの場合には格子状、カラーフィルターの場合には一定の間隔で配置されたライン状、コラムスペーサーの場合には均一に配置されたドット状とすることができる。
このようなパターン１４２は入射する検査光に対して回折格子（ｄｉｆｆｒａｃｔｉｎｇ  ｇｒａｔｉｎｇ）として作用する。したがって、光源２０からパターン１４２に入射した光は回折して、波長別に分かれたスペクトルをなしながら反射する。
【００３７】
パターン１４２で反射されて回折した光のスペクトルを見れば、波長によって強度が変わることが分かる。
以下、パターン１４２の高さによってカメラ３０に認識される反射光に輝度差が発生する理由を、図８〜図１０を参照して説明する。
図８はパターンの厚さによる反射光のシフトを説明するための図面であり、図９ａ及び図９ｂはパターンの厚さによる回折スペクトルを示した写真であり、図１０はパターンの厚さによる輝度変化を説明するための図面である。
【００３８】
パーティクルなどの不良要因によって、パターン１４２の厚さは位置によって変わる。厚さの異なるパターン１４２は基板１４０上でドット形態で示すこともでき、ライン形態で示すこともできる。
図８に示すように、パターン１４２の厚さによって反射光の経路に差があることが分かる。つまり、正常パターン１４２ａで反射された（ａ）の場合と厚さの大きいパターン１４２ｂで反射された（ｂ）の場合に、反射点の高さが異なるため、反射光のシフトが起こる。
【００３９】
図９ａはパターン１４２の厚さが一定である場合の回折スペクトルを示したものであり、図９ｂはパターン１４２の厚さが一定でない場合の回折スペクトルを示したものである。
図９ｂを見れば、パターン１４２の厚さが一定でない場合には矢印で表示した部分で周辺と異なる形態を示すことが分かる。つまり、パターン１４２の厚さによって反射光のシフトが起きて、輝度が変わるのである。
【００４０】
図１０を見れば、正常パターン１４２ａである（ａ）の場合と厚いパターン１４２ｂの場合に回折スペクトルの形態はほとんど類似している。しかし、固定されているカメラ３０が認識する波長は互いに異なる。
（ａ）の場合、最も高い強度を有する波長の光がカメラ３０に認識される。反面、（ｂ）の場合、比較的低い強度を有する波長の光がカメラ３０に認識される。したがって、カメラ３０は厚いパターン１４２ｂで正常パターン１４２ａに比べて低い輝度を感知する。
【００４１】
輝度感知は、検査光を基板１４０全体にわたってスキャンしながら行われる。スキャンを通して全体パターン１４２での反射光輝度を測定し、これを合わせる。
このように合わせられた輝度データを見れば周囲に比べて低い輝度を有する部分が感知され、これからパターン１４２の厚さが不均一な部分を判断することができる。
図８〜図１０ではパターン１４２が高ければ輝度が低くなることを説明した。しかし、パターン１４２の厚さが異なる場合、反射光の輝度が高いかまたは低いかは光源部２０とカメラ３０の位置関係によって決定される。つまり、カメラ３０が通常の厚さを有するパターン１４２で反射した光の回折パターンで、比較的低い強度の光を感知すれば、他の厚さを有するパターン１４２で反射した光をさらに強く感知することもできる。
【００４２】
得られた輝度値からパターン１４２の不良を判定する基準はいろいろある。例えば、輝度値を数値化し、輝度が周囲に比べて一定の水準以上の高い部分を不良と判定することができる。不良部分は点または線で示すことができる。
パターン１４２の不良と判定されると、パターン１４２を除去し再び形成したり、基板１４０を廃棄することができる。
【００４３】
図１１は実験を通して得られた輝度イメージを示す写真である。
図１１はカラーフィルターに対するイメージであって、四角で表示した部分で周囲と輝度が異なる点を観察することができる。このような不良は、感光有機層の形成後にパーティクルが感光有機層の上部に流入することによって発生する。
図１１に示した点以外に輝度が異なる部分は線または面形状で示すこともできる。
【００４４】
図１１を見ればパターン不良が明確に表示されて、不良判定が容易である。一方、得られた輝度データは必要に応じて多様に変形、操作してパターン不良判定に用いることができる。
図１２は本発明の第２実施形態による基板検査装置を示した図面である。
第１実施形態で説明したように、光源２０での検査光はコヒーレントな状態で基板１４０に入射される必要がある。検査光をコヒーレントな状態にするためには基板１４０と光源２０の間に相当な距離が必要である。そのため、基板検査装置１の体積が非常に大きくなるという問題がある。
【００４５】
第２実施形態によれば、光源２０のランプカバー２２にはスリット２２ａが設置されている。スリット２２ａは検査光の出射角を制限し、これによって、検査光は比較的に短い距離でもコヒーレント状態になる。これによって、光源２０と基板１４０の間の距離ｄ２を減らすことができて、基板検査装置１の大きさを小さくすることができる。
本発明のいくつかの実施形態を図示して説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する当業者であれば、本発明の原則や精神から外れずに本実施形態を変形できることが分かる。本発明の範囲は添付された請求項とその均等物によって決められる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】液晶表示装置の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による基板検査装置を示した図面である。
【図３】本発明の第１実施形態による基板検査装置でのカメラの配置を説明するための図面である。
【図４】本発明の第１実施形態による基板検査装置でのカメラの構成を説明するための図面である。
【図５】本発明の第１実施形態による基板検査装置で出射する検査光を説明するための図面である。
【図６ａ】画素領域の大きさと光学解像度との関係を説明するための図面である。
【図６ｂ】画素領域の大きさと光学解像度との関係を説明するための図面である。
【図７】検査光の回折を説明するための図面である。
【図８】パターンの高さによる反射光のシフトを説明するための図面である。
【図９ａ】パターンの高さによる回折スペクトルを示した写真である。
【図９ｂ】パターンの高さによる回折スペクトルを示した写真である。
【図１０】パターンの高さによる輝度変化を説明するための図面である。
【図１１】実験を通して得られた輝度イメージを示した写真である。
【図１２】本発明の第２実施形態による基板検査装置を示した図面である。
【符号の説明】
【００４７】
１０      検出部
２０      光源部
２１      ランプ
２２      ランプカバー
３０      カメラ
３１      撮像単位
３５      レンズ
４０      載置部
５０      駆動部
１４１      絶縁基板
１４２      パターン
【図１】
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【図２】
2007279026.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１２】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１１】
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