膜厚不勻檢測裝置和方法、帶有該檢測裝置的塗布裝置的製作方法
2023-05-22 00:37:41
專利名稱：膜厚不勻檢測裝置和方法、帶有該檢測裝置的塗布裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及檢測形成於基板上的塗布膜的膜厚不勻的檢測裝置和方法，以及在基板上剛形成塗布膜完後檢測該塗布膜的膜厚不勻的塗布裝置和塗布方法。
背景技術：
液晶顯示器或者等離子顯示器等平板顯示器上，為了在由玻璃等構成的基板上形成彩色覆膜或者透明膜，使用塗布了塗布液的基板(稱之為塗布基板)。該塗布基板是通過將塗布液均勻地塗布的塗布裝置形成。即，該塗布裝置包括用於放置基板的平臺和排出塗布液的塗布單元，通過邊從塗布單元的管頭部排出塗布液邊使基板和塗布單元相對移動，由此在基板上形成規定厚度的塗布液膜(塗布膜)。對於通過這樣的塗布裝置所形成的塗布基板進行膜厚不勻檢測，以確認塗布膜上是否包含筋狀或者粒狀等的膜厚不勻。具體而言，在於基板上形成塗布膜的塗布工序之後緊接著，且在通過乾燥工序使塗布膜乾燥以進行薄膜化之前的狀態下，檢測膜厚不勻(例如，專利文獻I)。在用於檢測該膜厚度的裝置中，使用相對於基板上形成的塗布膜上輸出特定照射圖案的光的照射部，並接收從塗布膜的表面反射的反射光，對所接收的反射光的接收圖案和特定的照射圖案進行比較，由此判斷塗布膜的形成狀態是否良好(例如，專利文獻2)。圖10為現有的膜厚不勻檢測裝置中被攝像的圖像形象圖，是接收從不存在膜厚不勻的基板反射的光的圖案的圖。也就是，從照射部照射的黑白條紋形狀以明部43a和暗部43b的形式被攝像。圖11為現有的膜厚不勻檢測裝置中被攝像的圖像形象圖，是接收從存在膜厚不勻(縱筋)的基板反射的光的 圖案的圖。因此，不存在膜厚不勻的部分如圖10所示以明部43a和暗部43b的形式被攝像。另外，存在膜厚不勻的部分43s以條紋形狀變形的狀態其明部43a和暗部43b被攝像。圖12為在現有的膜厚不勻檢測裝置中，進行偏差提取處理後的形象圖，對不存在膜厚不勻時的圖像和存在膜厚不勻時的圖像進行比較，並僅將存在差異的部分作為「偏差提取像素43z」提取的圖。由這些偏差提取像素構成的圖像形象是，為了便於說明，將黑白圖案的境界用虛線表示，並表示有偏差提取像素43z在所接收光的圖案的什麼位置上以何種程度大小存在。在現有的膜厚度檢測裝置中，針對用於提取偏差提取像素43z的各條件，作為檢測參數設定了適當值，並判斷所提取的各偏差提取像素43z的大小是否比預先設定的基準值大，由此檢測是否存在膜厚不勻。並且，平板顯示器被迅速推進低價格化而對成本下降的要求強烈，另一方面，對高精度或顏色再現性能的要求也越來越高，因此對膜厚不勻檢測的要求也越來越嚴格。因此，包含膜厚不勻超過基準值的塗布基板，不僅在塗布後的乾燥工序之後(所謂的塗布乾燥後)進行檢測，而且在剛塗布之後且乾燥工序之前進行膜厚不勻檢測。另外，剛塗布後的基板在剛塗布後的膜厚不勻檢測中被判斷是否作為優良品進行下一乾燥工序，如果判斷為不良品，則在乾燥前進行排除而採取修復處理措施。專利文獻專利文獻I特開2005-337857號公報專利文獻2特開2010-234237號公報
發明內容
在過去的剛塗布完後的檢測中，針對作為檢測對象的基板，判斷所述的條紋圖案的明部43a和暗部43b的境界附近顯現的偏差提取像素的各個面積大小，如果存在大面積的偏差提取像素，則判斷此基板為不良品。另外，即使面積小的偏差提取像素以一群組方式存在，只要每一個像素麵積小，則在偏差提取過程中作為不關注(噪音)成分來對待，只要不存在大面積的偏差提取像素，則並不將作為檢測對象的基板判斷為不良品。但是，這樣以一群組方式存在的小面積的偏差，有時會有隻伴隨微小膜厚不勻的縱筋或橫段起因的情況，因此在塗布乾燥後的嚴格檢測中，作為豎筋或橫段來被檢測出。因此，即使在剛塗布完的檢測中，也要求針對因縱筋或橫段所導致的微小膜厚不勻發揮與乾燥後的嚴格檢測相同程度的檢測精度(即，保持一致性)。因此，本發明的目的在於提供一種膜厚不勻檢測裝置以及包括該膜厚不勻檢測裝置的塗布裝置，在該檢測裝置中，即使對只伴隨微小膜厚不勻的縱筋或橫段也能夠在剛塗布完之後可靠地進行檢測，能夠保持與塗布乾燥後的嚴格檢測的一致性。為了解決上述的課題，技術方案I所述的發明是一種膜厚不勻檢測裝置，其特徵在於，包括:照射部，向形成在基板上的塗布膜照射特定的照射圖案的光；光接收部，用於接收從所述塗布膜的表面反射的所述特定的照射圖案的反射光；檢測部，對通過所述光接收部所接收到的所述反射光的接收光圖案和與所述特定的照射圖案相對應的基準圖案進行比較，由此判斷塗布 膜的形成狀態是否良好；其中，所述檢測部包括:圖像比較部，比較所述接收光圖案和所述基準圖案；偏差提取圖像生成部，將由在所述圖像比較部對所述接收光圖案和所述基準圖案進行比較後作為具有偏差的部分提取的像素構成的圖像作為偏差提取圖像來生成；偏差提取像素麵積累加計算部，將所述偏差提取圖像的存在於規定區域內的所述偏差提取的像素的面積作為偏差提取像素麵積累加計算值進行累加計算；累加計算偏差面積判斷部，判斷所述偏差提取像素麵積累加計算值是否比判斷基準值大。技術方案5所述的發明是一種膜厚不勻檢測方法，其特徵在於，包括如下步驟:光照射步驟，向形成於基板上的塗布膜照射特定照射圖案的光；光接收步驟，接收在所述照射步驟中照射且從所述塗布膜的表面反射的光；檢測步驟，通過對在所述光接收步驟中接收的光的圖案和與所述特定的照射圖案相對應的基準圖案進行比較，判斷塗布膜的形成狀態是否良好；其中，所述檢測步驟包括:圖像比較步驟，比較所述接收光圖案和所述基準圖案；偏差提取圖像生成步驟，將由在所述圖像比較步驟中對所述接收光圖案和所述照射圖案進行比較後作為具有偏差的部分提取的像素構成的圖像作為偏差提取圖像來生成；偏差提取面積累加計算步驟，對所述偏差提取圖像的存在於規定區域內的所述偏差提取的像素的面積作為偏差提取像素麵積累加計算值進行累加計算；累加計算偏差面積判斷步驟，判斷所述偏差提取像素麵積累加計算值是否比判斷基準值大。由於利用上述的膜厚不勻檢測裝置和方法，因此即使對於如過去作為噪音處理的、在規定的照射圖案上散布的小的膜厚不勻變化部分，也能夠作為一群組的膜厚不勻或者膜厚不勻候補來對待，由此能夠判斷塗布膜的形成狀態是否良好。技術方案2所述的發明是根據技術方案I所述的膜厚不勻檢測裝置，其特徵在於，所述檢測部包括:第一基準值登記部，將所述累加計算偏差面積判斷部的判斷基準值作為第一基準值登記；偏差提取像素麵積追加累加計算部，當所述偏差提取像素麵積累加計算值大於所述第一基準值時，將所述偏差提取圖像的與存在於規定區域內的所述偏差提取的像素連續而存在的、所述規定區域外的偏差提取的像素麵積追加累加計算於所述偏差提取像素麵積累加計算值後作為偏差提取像素麵積追加累加計算值；第二基準值登記部，將相對於所述偏差提取像素麵積追加累加計算值的判斷基準值作為第二基準值登記；累加計算偏差面積第二判斷部，判斷所述偏差提取像素麵積追加累加計算值是否比所述第二基準值大。技術方案6所述的發明是根據技術方案5所述的膜厚不勻檢測方法，其特徵在於，所述檢測步驟包括如下步驟:偏差提取像素麵積追加累加計算步驟，讀取作為累加計算偏差面積的判斷基準值的第一基準值，當所述累加計算的面積的累加計算值大於所登記的所述第一基準值時，將所述偏差提取圖像的與存在於規定區域內的所述偏差提取的像素連續而存在的、所述規定區域外的偏差提取的像素的面積追加累加計算於所述偏差提取像素麵積累加計算值後作為偏差提取像素麵積追加累加計算值；累加計算偏差面積第二判斷部，讀取作為相對於所述偏差提 取像素麵積追加累加計算值的判斷基準值的第二基準值，並判斷所述偏差提取像素麵積追加累加計算值是否比所述第二基準值大。利用上述的膜厚不勻檢測裝置和方法，即使是原來希望檢測的縱筋和橫段所對應的偏差提取像素跨越設定的規定區域的境界線的方式存在、偏差提取像素麵積累加計算值減半的情況下，也能夠將第一基準值的臨界值設定為低，並將包含超出至該規定區域外而存在的一群組偏差提取像素的偏差提取像素麵積追加累加計算值和第二基準值進行比較。由此，能夠防止膜厚不勻的檢測遺漏，能夠可靠地判斷塗布膜的形成狀態是否良好。技術方案3所述的發明是根據技術方案I或2所述的膜厚不勻檢測裝置，其特徵在於，所述規定區域是向塗布方向或者與該塗布方向呈垂直的方向延伸的區域。技術方案7所述的發明是根據技術方案5或6所述的膜厚不勻檢測方法，其特徵在於，所述規定區域是向塗布方向或者與塗布方向呈垂直的方向延伸的區域。利用上述的膜厚不勻檢測裝置和方法，能夠高精度地判斷被稱為縱筋或橫段的向一個方向延伸的膜厚不勻所導致的塗布膜的形成狀態是否良好。技術方案4所述的發明是一種帶有膜厚不勻檢測裝置的塗布裝置，其特徵在於，包括:基板放置部；塗布噴嘴；移動機構；技術方案I至3任一項所述的膜厚不勻檢測裝置；其中，從所述塗布膜的表面反射的反射光是從用所述塗布噴嘴進行塗布的塗布膜的表面反射的反射光。技術方案8所述的發明是一種在基板上形成的塗布膜的膜厚不勻檢測方法，包括如下步驟:將基板放置在基板放置部上的步驟；使基板放置部和塗布噴嘴相對移動的步驟；一邊使基板放置部和塗布噴嘴相對移動，一邊從塗布噴嘴排出塗布液，由此在所述基板上形成塗布膜的步驟；對在所述塗布步驟中在基板上形成的塗布膜的膜厚不勻進行檢測的步驟；其中，所述膜厚不勻檢測步驟利用技術方案5至7任一項所述的膜厚不勻檢測方法。
利用上述的帶有膜厚不勻檢測裝置的塗布裝置和基板上形成的塗布膜的膜厚不勻檢測方法，能夠判斷剛塗布完後的塗布基板上是否發生膜厚不勻。因此，如果判斷為發生膜厚不勻，則立刻停止塗布動作，或者在將塗布基板交付至下遊工序時通知異常信息等，能夠在早期採取將不良基板取出的措施，因此能夠減少製造工序中的損失，並能夠降低製造成本。本發明即使對只伴隨微小的膜厚不勻的縱筋或橫段，也能夠在剛塗布完後可靠地檢測出，並能夠保持與塗布乾燥後的嚴格的檢測的一致性。
圖1為本發明實施方式的一個例子的側視圖；圖2為表不本發明實施方式的一個例子的系統結構圖；圖3為在本發明實施方式的一個例子中進行偏差提取處理之後的形象圖；圖4為本發明實施方式的一個例子中根據被攝像的圖像來進行偏差提取的像素的輝度分布圖；圖5為本發明實施方式的一個例子的流程圖；圖6為本發明實施方式的一個例子中根據偏差提取處理的有無的不同之處的形象圖；圖7為本發明實施方式的另一個例子的俯視圖；圖8為本發明實施方式的另一個例子的側視
圖9為本發明實施方式的另一個例子的系統結構圖；圖10為在現有的膜厚不勻檢測裝置中被攝像的圖像的形象圖；圖11為在現有的膜厚不勻檢測裝置中被攝像的圖像的形象圖；圖12為在現有的膜厚不勻檢測裝置中進行偏差提取處理之後的形象圖。附圖標號說明I 膜厚不勻檢測裝置2 基板放置部3 照射部4 光接收部5 檢測部7 相對移動部8 塗布部9 控制部10 基板IOf 檢測對象區域21 基板放置臺23 移動機構31 照射單元32 筐體部33 發光部
34部分遮光部37照射光軸38光量調整部41攝像機42透鏡43a明部(條紋圖案的白色部分)43b暗部(條紋圖案的黑色部分)43c偏差提取像素(過分檢測條件)43d表示明部和暗部境界部分的虛線43s存在膜厚不勻(縱筋)的部分43m規定區域內的偏差提取像素43p規定區域外的偏差提取像素43z偏差提取像素(現有的條件)44稍微集中而散布的偏差提取像素群45散 布成直線形狀的偏差提取像素群46密集散布成直線形狀的偏差提取像素群47觀測光軸48規定區域50判斷基準值90控制用計算機91信息輸入裝置92信息輸出裝置93發出警報裝置94信息記錄裝置95設備控制單元96圖像處理單元101塗布裝置IlOw塗布基板(檢測對象物)IlOf檢測對象區域112框架部115門型框架(檢測部)121基板放置臺122導軌123滑動部130門型框架(塗布部)140升降用驅動器150塗布噴嘴
具體實施方式
下面利用附圖對本發明的實施方式進行說明。圖1為本發明實施方式的一個例子的側視圖。以下，各圖中直角坐標系的三個軸作為X、Y、Z軸，XY平面作為水平面，Z方向作為垂直方向。尤其是，Z方向的箭頭方向表示為上，與之相反的方向表示為下。膜厚不勻檢測裝置I包括基板放置部2、照射部3、光接收部4、檢測部5和控制部
9。在此，作為檢測對象的基板，例示在玻璃上塗布了彩色覆膜的基板10而進行說明。基板放置部2包括用於放置基板10的基板放置臺21，在基板放置臺21的表面上設置有細孔或者細槽，所述細孔或者細槽通過切換閥與真空泵等真空源連接。因此，通過使所述細孔或者細槽處於 負壓狀態來能夠將放置在基板放置臺21上的基板10固定和保持在基板放置臺21上。另外，基板放置臺21直接或者通過移動機構23安裝在膜厚不勻檢測裝置I的框架部(未圖示)上。照射部3包括照射單元31和光量調節部38(參照圖2)，照射單元31向基板10照射具有特定照射圖案的光，光量調節部38與照射單元31連接，調節從照射單元31照射的光的強度。照射單元31包括筐體部32、發光部33、部分遮光部34，並按照從配置在筐體部32內的發光部33發出的光通過部分遮光部34向基板10的檢測對象區域IOf照射的方式配置。部分遮光部34由與如利用圖10進行說明的白和黑的條紋圖案所對應的光透射部和遮光部構成。因此，從發光部33發出的光通過光透射部的部分作為明部43a而被攝像，被遮光部遮光的部分作為暗部43b而被攝像。另外，此時，按照從照射單元31發出的光的照射光軸37相對於基板10形成Θ角的方式配置。受光部4包括攝像機41和透鏡42，攝像機41和透鏡42以朝向基板10的檢測對象區域的方式配置。此時，攝像機41和透鏡42的觀測光軸47按照相對於基板10形成Θ角的方式配置。進一步，攝像機41按照在照射單元的部分遮光部34上形成焦點的方式設置，並且能夠將從照射單元31照射的光在作為檢測對象的基板10上形成的塗布膜的表面上反射的光作為接收光圖案獲取。關於檢測部5，在後面詳細敘述，檢測部5對基板上反射的接收光圖案和特定的照射圖案所對應的基準圖案進行比較處理，能夠判斷塗布膜的形狀情況是否良好。另外，所述基準圖案是在基板10上形成的塗布膜沒有包含膜厚不勻時用攝像機41觀測的接收光圖案，可以是利用將沒有膜厚不勻或者視為沒有膜厚不勻的基準操作來獲取並登記，還可以是規定設計上的基準圖案並登記。[系統結構]圖2為本發明實施方式的一個例子的系統結構圖，並利用圖1表示上述的膜厚不勻檢測裝置I中基板放置部2、照射部3、光接收部4、檢測部5的各設備與控制部9的各設備連接的形狀。控制部9包括控制用計算機90、信息輸入裝置91、信息輸出裝置92、發出警報裝置93、信息記錄裝置94、設備控制單元95。控制用計算機90與信息輸入裝置91、信息輸出裝置92、發出警報裝置93、信息記錄裝置94、設備控制單元95連接。控制用計算機90為對本發明的膜厚不勻檢測裝置I總管而控制用裝置。具體而言，控制用計算機90讀取並運行登記在信息記錄裝置94的程序或者用於膜厚不勻檢測的各種設定參數等，並通過對設備控制單元95下達控制指令來能夠進行本發明的膜厚不勻的檢測。作為控制用計算機90，可例示搭載有微型計算機、個人用計算機、工作站等的數字運算單元的計算機。作為信息輸入裝置91，可例示鍵盤、滑鼠或者開關等。作為信息輸出裝置92，可例示圖像顯示器或者燈。作為發出警報裝置93，可例示蜂鳴器或者揚聲器、燈等能夠引起作業人員注意的
>J-U ρ α裝直。信息記錄裝置94是登記在後面詳細敘述的判斷基準值或者規定區域的設定值、第一基準值以及第二基準值的裝置。作為具體的信息記錄裝置94的方式，可例示存儲卡或者數據光碟等的半導體記錄介質或者磁記錄介質或者光磁記錄介質等。作為設備控制單元95，可例示被稱為可編程序控制器或者運動控制器的設備等。設備控制單元95與移動機構23連接在一起，並根據來自控制用計算機90的指令能夠使照射部3和光接收部4和基板10以規定速度相對移動。設備控制單元95與光量調整單元38連接在一起，相對於光量調整單元38能夠傳送規定的設定值。因此，設備控制單元95根據來自控制用計算機90的指令，能夠控制從照射單元31照射的光量。控制部9還包括 圖像處理單元96。圖像處理單元96與控制用計算機90連接在一起，並通過圖像處理單元96輸入從攝像機41輸出的圖像信號。圖像處理單元96通常被稱為GPU (圖像處理器)，可例示設置在控制用計算機90外部、與控制用計算機90的筐體內部連接、利用控制用計算機90的圖像處理部的方式。控制用計算機90上通過圖像處理單元96輸入從攝像機41輸出的圖像信號。圖像處理單元96可以例示設置在控制用計算機90外部、與控制用計算機90的筐體內部連結、利用控制用計算機90的圖像處理部的方式等，作為本發明中的檢測部5發揮功能。[檢測部的具體情況]檢測部5設置在圖像處理單元96上，並包括圖像比較部、偏差提取圖像生成部、偏差提取圖像面積累加計算部、累加計算偏差面積判斷部。另外，所述各部對應於登記在圖像處理單元96的程序的處理模塊，具體進行以下的處理。所述圖像比較部將所述接收光圖案和所述特定的照射圖案所對應的基準圖案進行比較，由此判斷各圖案的相對應的地方是否產生變化。具體而言，處理模塊的程序設計如下:所述接收光圖案和所述基準圖案為白黑圖案時，對於用攝像機41攝像的所述接收光圖案和所述基準圖案所對應的位置的各像素進行差分運算處理，並判斷所述接收光圖案和所述基準圖案是不是相同白色或者黑色，或者是白色和黑色不同。因此，在所述接收光圖案中，顏色與所述基準圖案的顏色不同的部分的像素被作為由膜厚不勻導致的、有偏差的部分來處理。另外，在所述圖像比較部中進行如下比較處理:對基準圖案和接收光圖案進行比較時，將臨界值設定為與現有的臨界值不同的臨界值，按照連過去作為噪音來處理的微小偏差也能夠檢測出的方式(所謂過分檢測條件)。所述偏差提取圖像生成部是將在所述圖像比較部中作為具有偏差的部分提取的像素與所述接收光圖案的觀測位置相對應，並作為一個圖像形象來生成的裝置。具體而言，用攝像機21攝像的所述接收光圖案中，針對作為具有偏差的部分提取的像素，進行所謂的標記處理，將相鄰的像素彼此作為一群組。另外，處理模塊的程序設計如下:對應於觀測區域內的各像素位置的全部像素作為一個圖像形象生成，以便知道標記處理後的散布的偏差提取像素在攝像機21的觀測區域內的哪個部分怎樣分布。圖3為本發明實施方式的一個例子中進行偏差提取處理後的形象圖，表示在所述偏差提取圖像生成部生成的圖像形象。在所述圖像比較部中通過比較處理，具有偏差的部分的像素作為「偏差提取像素43c」如圖3中例示地存在於形象圖內的各個地方。進一步，偏差提取像素43c除了觀測為獨立散布的形態之外，還可以觀測為稍微集中而散布的偏差提取像素群44或者以直線形狀散布的偏差提取像素群45或者以直線狀密集地散布的偏差提取像素群46的形態。另夕卜，在圖3中，為了便於說明，虛線43d表示所述接收光圖案的明部43a和暗部43b的境界部分。另外，為了得到該圖像，設定與現有的檢測裝置中使用的臨界值不同的臨界值，以便提取更多的偏差提取像素43c。在所述偏差提取圖像生成部所生成的圖像中，將對應於所述觀測區域內的各像素位置的全體像素分成若干個區域，並被分成的各區域被設定為規定區域。在圖3中例示有在多個被設定的規定區域中的一個規定區域48，該規定區域48由X方向的t像素和Y方向的全部像素的區域構成。所述偏差提取像素麵積累加計算部是累加計算被設定的規定區域48內的被偏差提取的像素43c的面積，並將其作為偏差提取像素麵積累加計算值獲取的裝置。具體而言，處理模塊的程序設計如下:用攝像機21攝像的接收光圖案中，計算出(合計)作為具有偏差的部分被提取的像素43c在規定區域內有多少像素(例如，在相同的位置X方向的範圍內，在Y方向上有多少像素)，由此累加計算面積。關於該規定區域48的設定，結合具體例子進行說明。在本實施方式中，攝像機41的有效攝像區域為X方向為100 0像素、Y方向為750像素，將這些在X方向上分成100等分。此時，所述偏差提取圖像作為X:1000像素XY:750像素的圖像形象在所述偏差提取圖像生成部中生成。進而，所生成的所述偏差提取圖像被分成在X方向上分成100等分而具有10像素、在Y方向上沒有被分割的750像素的區域，針對X: 10像素XY:750像素的圖像形象進行包含在其中的偏差提取像素的面積的累加計算處理。在各規定區域中也進行這樣的處理，由此計算出每個規定區域的偏差提取像素的面積累加計算值。通過這樣的處理，能夠將在規定區域內以分離狀態存在的小面積的偏差提取像素作為一個群組的偏差提取像素群進行處理。另外，在上述中，雖然針對將全部形象圖像在X方向上分成100份的例子進行了說明，但具體分割數可以適當地進行改變。另外，還可以將規定區域在Y方向上分割。所述累加計算偏差面積判斷部將在所述偏差提取像素麵積累加計算部中累加計算的偏差提取像素麵積累加計算值與預先設定的判斷基準值比較其大小，由此判斷是否比判斷基準值大。具體而言，所述判斷基準值在被讀取信息記錄裝置94中登記設定的設定值後，與所述偏差提取像素麵積累加計算值被比較其大小。另外，所述累加計算偏差面積判斷部的處理模塊的程序設計如下:如果所述偏差提取像素麵積累加計算值大於所述判斷基準值，則判斷為塗布膜的形成狀態不良，如果所述偏差提取像素麵積累加計算值小於所述判斷基準值，則判斷為塗布膜的形成狀態為良好。
圖4為根據本發明實施方式的一個例子中被攝像的圖像來進行偏差提取的像素的輝度分布圖，與利用圖3所例示的偏差提取圖像對應地，橫軸表示攝像位置X，縱軸表示在各攝像位置的共同的X方向的範圍內、在Y方向上偏差提取像素的面積累加計算值N。在X方向上被分割的各個規定區域上進行累加計算處理的偏差提取像素的面積累加計算值N在所述累加計算偏差面積判斷部中與所述判斷基準值被比較其大小。此時，作為所述判斷基準值，如果例如被設定有NO，則NO的水準(直線50)就會成為相對於所述面積累加計算值N的臨界值。另外，所述累加計算偏差面積判斷部進行如下判斷:所述各個規定區域的偏差提取像素的面積累加計算值N是否比判斷基準值NO大，如果所述面積累加計算值N不超過所述判斷基準值NO的水準，則將作為檢測對象的基板判斷為優良品，如果超過所述判斷基準值NO的水準，則判斷為不良品。因此，如果與圖3對應而進行說明，則在偏差提取像素43c中，對於獨立而散布的偏差提取像素、稍微集中而散布的偏差提取像素群44、以直線狀散布的偏差提取像素群45的部分，由於面積累加計算值N均小於所述判斷基準值NO，因此所述累加計算偏差面積判斷部判斷為優良品。另外，對於以直線狀密集而散布的偏差提取像素群46的部分，由於面積累加計算值N大於所述判斷基準值NO，因此所述累加計算偏差面積判斷部以該部分為依據判斷為存在膜厚不勻的不良。此時，如果塗布膜的品種或檢測條件有多個，則將所述判斷基準值與塗布膜的品種或檢測條件相關聯而登記，並使其能夠與品種更換相應。另外，為了判斷一群組的偏差提取像素群是否為膜厚不勻，優選的是，將相對於規定區域的累加計算值判斷是否存在膜厚不勻的基準值設定為與使用塗布乾燥後的檢測裝置得到的結果一致。通過這樣的設定，使本發明的膜厚不勻的檢測精度接近於塗布乾燥後的檢測精度，由此能夠保持相互的一致性。膜厚不勻檢測裝置I由於具有這樣的結構，因此，能夠對在基板10上的檢測對象區域反射的從照射部3的照射單元31發出的特定的照射圖案(在上述例子中為傾斜45度的條紋圖案)用光接收部4的攝像機41進行攝像，並根據該被攝像的圖像在檢測部5判斷塗布膜的形成狀態是否良好，由此能夠檢測出膜厚不勻。在現有的檢測裝置中，對於偏差提取像素一個一個判斷是否良好，因此如果膜厚不勻的變化大則容易判斷是否良好，但對於諸如膜厚不勻的變化微小且跨越多個基準圖案而存在的、由縱筋或者橫段導致的膜厚不勻，難以判斷良好。但是，本發明的膜厚不勻檢測裝置I具有如下的結構:即使是對於諸如跨越多個基準圖案而存在的、由縱筋或者橫段導致的膜厚不勻，也能夠累加計算存在於規定區域內的偏差提取像素的面積，由此根據面積累加計算值判斷其是否良好。因此，該裝置適用於判斷諸如縱筋或者橫段的規定方向上具有長度的膜厚不勻的好壞。[流程圖]圖5為本發明實施方式的一個例子的流程圖，表示本發明所適用的檢測基板上形成的塗布膜的膜厚不勻的一連串流程的每一個步驟。首先，將形成有塗布膜的基板10放置在基板放置臺21上(SlOl)。根據需要 ，使基板放置臺21以固定和保持基板10的狀態下移動至能夠用攝像機41攝像基板10上的檢測對象區域IOf的位置(sl02)。
用照射單元31向基板10上的檢測對象區域IOf照射光，用攝像機41進行攝像(sl03)。根據預先設定和登記的檢測條件的信息，選擇是否進行與過去一樣的檢測(sl04)。當進行與過去一樣的檢測時，對於用攝像機41攝像的接收光圖案和預先登記的照射光圖案，在與過去的檢測條件相同的適當條件下，用檢測部5的圖像比較部進行比較處理(sill)，用檢測部5的偏差提取圖像生成部提取偏差部分(sll2)。然後，用檢測部5的偏差提取像素麵積累加計算部，將所述偏差提取圖像的規定區域內存在的所述偏差提取的像素的面積作為偏差提取像素麵積累加計算值進行累加計算。然後，用累加計算偏差面積判斷部判斷偏差提取像素麵積累加計算值是否比判斷基準值大(sll4)，如果大則作為不良品處理(sll6)，反之則作為優良品處理(sll7)。在上述步驟sl04中進行與現有的檢測不一樣的檢測時，或者在上述步驟sll6、sll7之後，根據預先設定登記的檢測條件的信息(與現有的檢測條件不同的過分檢測條件)，在檢測部5對用攝像機41攝像的接收光圖案和預先登記的照射光圖案進行比較處理(sl21)，並提取偏差部分(sl22)。然後，累加計算規定區域的偏差提取像素(S123)。然後，判斷該累加計算值是否比判斷基準值大(S124)，如果大則當作不良品處理(sl26)，反之當作優良品處理(sl27)。通過上述的步驟，能夠高精度地檢測出在Y方向上存在的縱筋導致的微小的膜厚不勻。另外，上面對Y方向上存在的縱筋導致的微小的膜厚不勻進行了說明，但同樣地能夠高精度地檢測出在X方向上存在的橫段導致的微小的膜厚不勻。通過將該X方向和Y方向與在塗布基板上有可能發生的縱筋或橫段的方向上匹配，由此能夠檢測出縱筋或者橫段導致的微小的膜厚不勻。 [變形例:追加處理]圖6為本發明實施方式的一個例子中根據偏差提取處理的有無的不同之處的形象圖。圖6 (a)為表示上面結合圖3說明的偏差提取像素的放大的形象圖，表示偏差被提取的像素43c和規定區域48。與原來希望檢測的縱筋和橫段所對應的一群組偏差提取像素有完全收納在規定區域43的情況，也有如圖6 Ca)所示地跨越所設定的規定區域48境界線而存在的情況。圖6 (b)為表示偏差提取像素43c中與規定區域48重複(S卩，規定區域內的)的偏差提取像素43m的形象圖。因此，如上所述，本發明的膜厚不勻檢測裝置以及方法中，當與原來希望檢測的縱筋和橫段所對應的一群組偏差提取像素沒有完全收納在規定區域43內而跨越所設定的規定區域48境界線而存在時，所累加計算的偏差提取像素麵積累加計算值達不到規定區域內的判斷基準值而不會被判斷為不良品。因此，本發明的膜厚不勻檢測裝置是在上面說明的方式上增加下述結構來實現，即使所設定的規定區域48的境界線跨越與原來希望檢測的縱筋和橫段所對應的一群組偏差提取像素上，也能夠可靠地判斷是否良好。圖6 (C)為表示偏差提取像素43c中規定區域48內的偏差提取像素43m和相鄰於所述偏差提取像素43m的偏差提取像素43p的形象圖，圖中表示按照跨越規定區域48境界線的方式與規定區域內的偏差提取像素43m連續存在的規定區域外的偏差提取像素43p被再標記處理之後的樣子。該變形例的情況是進一步包括第一基準值登記部、偏差提取像素麵積追加累加計算部、第二基準值登記部、累加計算偏差面積第二判斷部。另外，所述各部按照對應於登記在圖像處理單元96程序中的處理模塊的方式構成。所述第一基準值登記部是將所述累加計算偏差面積判斷部的判斷基準值作為第一基準值登記的登記部。具體而言，假設將第一基準值作為NI設定時，所述面積累加計算值N為NI的水準將成為臨界值。並且，如果面積累加計算值N不超過所述判斷基準值NI的水準，則所述累加計算偏差面積判斷部將作為檢測對象的基板判斷為優良品，如果超過NI的水準，則處理模塊按照應對該規定區域進行追加判斷的方式被編程序。偏差提取像素麵積追加累加計算部是如下一種計算部，在僅根據所述偏差提取像素麵積累加計算值難以判斷是否良好時，將所述偏差提取圖像的與存在於規定區域內的所述偏差提取像素連續而存在的、所述規定區域外的偏差提取像素的面積與所述偏差提取像素麵積累加計算值追加累加計算，由此作為偏差提取像素麵積追加累加計算值來獲得。具體而言，與規定區域內的偏差提取像素連續存在的規定區域外的偏差提取像素按照跨越在所述累加計算偏差面積判斷部判斷為應當追加判斷的區域的境界線的方式被再標記處理，由此累加計算各個像素麵積。另外，處理模塊按照下述方式被編程序:規定區域外的被再標記處理的偏差提取像素的面積值被累加計算在規定區域內的偏差提取的像素的面積累加計算值上，並作為偏差提取像素麵積追加累加計算值來獲得。第二基準值登記部是將相對於所述偏差提取像素麵積追加累加計算值的判斷基準值作為第二基準值登記的登記部。具體而言，處理模塊按照下述方式被編程序:所述第二基準值登記部登記比所述第一基準值大的值，並且追加累加計算後的偏差提取像素麵積值被設定為形成判斷膜厚不勻是否良好的臨界值的值。累加計算偏 差面積第二判斷部是判斷所述偏差提取像素麵積追加累加計算值是否比所述第二基準值大的判斷部。具體而言，所述累加計算偏差面積第二判斷部的處理模塊按照下述方式被編程序:當第二基準值設定為N2時，如果偏差提取像素麵積追加累加計算值Nx不超過第二基準值(N2)的水準，則將作為檢測對象的基板判斷為優良品，如果超過N2的水準，則對該規定區域判斷為不良品。另一方面，在本發明的膜厚不勻檢測方法中，按照下述的方式適用作為上述變形例進行說明的追加處理。首先，在不適用上述變形例時，在上述步驟sl24中判斷偏差提取像素的面積累加計算值是否比判斷基準值大，但在適用上述變形例時，將該步驟sl24作為初步判斷的步驟，並進一步增加後處理以進行提高檢測精度的判斷。另外，在上述步驟sl23中，累加計算規定區域內的偏差部分的像素麵積，並根據該結果，在步驟sl24中判斷偏差部分的面積累加計算值是否比基準值大。但是在本變形例中，將在該步驟sl24中成為判斷基準的值作為第一基準值，並將該值預先登記在第一基準值登記部中。並且，對在上述步驟sl23中得到的偏差面積的累加計算值和所述第一基準值進行比較。所述累加計算的偏差面積的累加計算值比所登記的所述第一基準值大時，進行對該累加計算值追加合算相鄰於該面積被累加計算的偏差提取像素的偏差提取像素麵積的處理。這樣的結果是，不僅針對規定區域內的偏差提取像素，而且即使在被提取的偏差部分超出至規定區域外而存在的情況下，也會作為一群組偏差提取像素進行累加計算，即使在偏差提取像素的累加計算值中包含由微小的不關注成分引起的因素，但通過加法計算上述相鄰的偏差提取像素，由此能夠更多地累加計算出並不是微小的不關注成分的、由本來應當檢測的不勻引起的偏差提取像素。然後，判斷所述追加加法計算後的偏差面積累加計算值是否比第二基準值大。此時，對於該第二基準值，優選將與利用乾燥後的膜厚不勻檢測裝置等得到的檢測結果一致的設定值預先登記在第二基準值登記部。通過這樣的處理，使本發明的膜厚度檢測精度更加接近於塗布乾燥後的檢測精度，由此能夠保持相互的一致性。另外，對於無所述膜厚不勻時的圖像，保存準備實際上無膜厚不勻的基板並用攝像機41攝像的圖像。或者也可以對攝像實際上無膜厚不勻的基板時觀察到的圖像進行規定以將其作為基準圖像來保存。如上所述，如果利用適用上述變形例的膜厚不勻檢測裝置以及方法，則即使是原來希望檢測的縱筋和橫段所對應的偏差提取像素跨越所設定的規定區域的境界線而存在、偏差提取像素麵積累加計算值減半的情況下，也能夠將第一基準值的臨界值設定為低，並將包含超出至規定區域48外面而存在的一群組偏差提取像素的偏差像素麵積追加累加計算值和第二基準值進行 比較，由此能夠判斷塗布膜的形成狀態是否良好。[變形例2:規定區域的方向設定]在上述內容中，在適用本發明中，將接收光圖案的任意地方設定規定區域48。即使是這樣的方式，也能夠對縱筋或者橫段進行檢測。但是，隨著膜厚不勻變為微小，上述偏差提取像素麵積累加計算值或者所述偏差提取像素麵積追加累加計算值有時稍微低於所述判斷基準值或者第一以及第二基準值，由此不會被判斷為不良品。即，對於希望檢測的縱筋，規定區域48並不是向塗布方向延伸的區域、而與其方向相互交叉或者逐漸脫離的狀態下設定時，會引起前述的狀況。同樣，對於希望檢測的橫段，規定區域48並不是向垂直於塗布方向的方向延伸的區域、而與其方向相互交叉或者逐漸脫離的狀態下設定，則會引起前述的狀況。因此，在適用本發明中，優選的是使規定區域48形成為向塗布方向延伸的區域，或者向垂直於塗布方向的方向延伸的區域。通過這樣的處理，能夠更加可靠地檢測出伴隨微小膜厚不勻的縱筋和橫段。[帶有膜厚不勻檢測裝置的塗布裝置]圖7為本發明實施方式的另一個例子的俯視圖，圖8為本發明實施方式的另一個例子的側視圖。塗布裝置101包括照射部3、光接收部4、檢測部5、相對移動部7、塗布部8和控制部9。塗布裝置101包括框架部112、安裝在框架部112的向Y方向延伸的導軌122、能夠在導軌122上以規定速度移動並在規定位置停止的滑動部123。在框架部112上，按照夾持基板放置臺121的方式安裝有導軌122和一對滑動部123，一對滑動部123包括兩組。進一步，在一對滑動部123上按照跨越基板放置臺121的方式安裝有門型框架130。在門型框架130上安裝有能夠向Z方向移動的升降用驅動器140，在升降用驅動器140上安裝有塗布噴嘴150。塗布裝置101的照射部3的照射單元31以及光接收部4的攝像機41為與上述膜厚不勻檢測裝置I的照射單元和攝像機的結構一樣，配置在與基板IlOw相對的位置上，從照射單元31照射而反射的光能夠在攝像機41觀測得到。另外，相對於基板10的表面，照射單元31的照射光軸37或攝像機41的觀測光軸47所形成的角度設定為相同的角度。如上述的膜厚不勻檢測裝置I 一樣，構成塗布裝置101的檢測部5、控制部9包括檢測形成在基板上的覆膜的膜厚不勻的功能，進一步按照能夠在基板IlOw上塗布形成彩色覆膜的方式構成。另外，本方式的相對移動部7包括滑動部123。另外，塗布部8包括升降用驅動器140和塗布噴嘴150。照射單元31在基板IlOw的寬度方向(即，X方向)上具有規定的長度，能夠對於基板IlOw上的檢測對象區域IlOf照射特定照射圖案的光。攝像機41至少配置有一個以上，以便能夠觀察基板IlOw上的檢測對象區域110f。另外，在框架112上用虛線表示的門型框架115按照跨越基板IlOw和基板放置臺121的方式與門型框架130並排安裝，在門型框架115上用安裝支架等(未圖示)安裝照射單元31和攝像機41。門型框架115和照射單元31或者攝像機41配置在即使滑動部123向Y方向移動也與門型框架130或塗布噴嘴150不幹涉的位置上。圖9為本發明實施方式的另一個例子的系統結構圖，在結合圖7、圖8說明的方式的塗布裝置101中，表示照射部3、光接收部4、檢測部5、相對移動部7、塗布部8的各設備與控制部9的各設備連接的樣子。塗布裝置101 由於具有這樣的結構，因此使滑動部123向Y方向移動的同時，通過設定相對於基板IlOw的塗布噴嘴150的Z方向的位置、並排出塗布液，能夠進行規定的塗布動作。另外，通過滑動部123向Y方向持續移動來使塗布動作連續，直到結束塗布為止，門型框架130或塗布噴嘴150與照射單元31或攝像機41分離。另外，遠離至不影響觀察的位置後，將基板IlOw上的塗布開始部分作為檢測對象區域IlOf，並利用膜厚不勻檢測裝置1，針對該塗布開始部分的塗布膜進行形成狀態是否良好的判斷。在塗布裝置101中，與基板中央部相比在塗布開始部分上容易產生膜厚不勻，因此優選的是檢測該塗布開始部分上是否存在膜厚不勻。另外，在塗布動作中或者塗布動作結束時，通知是否檢測到了膜厚不勻的結果，或者在將塗布結束的基板向下遊側的裝置交付時，通知該基板上是否包含膜厚不勻的信息。這樣，在不存在膜厚不勻的塗布基板的情況下，能夠繼續進行通常的處理(塗布膜的乾燥處理等)，在存在膜厚不勻的塗布基板的情況下，能夠不讓進行通常的處理而是再檢測或者進行再生處理。如上所述，包括本發明的膜厚不勻檢測裝置的塗布裝置的情況下，如果發生膜厚不勻能夠立刻將其檢測結果通知給外部設備，或者停止塗布動作。因此，不浪費塗布液並能夠防止基板受損失，由此能夠降低成本。
權利要求
1.一種膜厚不勻檢測裝置，其特徵在於，包括: 照射部，向形成在基板上的塗布膜照射特定的照射圖案的光； 光接收部，用於接收從所述塗布膜的表面反射的所述特定的照射圖案的反射光；檢測部，對通過所述光接收部所接收到的所述反射光的接收光圖案和與所述特定的照射圖案相對應的基準圖案進行比較，由此判斷塗布膜的形成狀態是否良好； 其中，所述檢測部包括: 圖像比較部，對所述接收光圖案和所述基準圖案進行比較； 偏差提取圖像生成部，將由在所述圖像比較部對所述接收光圖案和所述基準圖案進行比較後作為具有偏差的部分提取的像素構成的圖像作為偏差提取圖像來生成； 偏差提取像素麵積累加計算部，將所述偏差提取圖像的存在於規定區域內的所述偏差提取的像素的面積作為偏差提取像素麵積累加計算值進行累加計算； 累加計算偏差面積判斷部，判斷所述偏差提取像素麵積累加計算值是否比判斷基準值大。
2.根據權利要求1所述的膜厚不勻檢測裝置，其特徵在於，所述檢測部包括: 第一基準值登記部，將所述累加計算偏差面積判斷部的判斷基準值作為第一基準值登記； 偏差提取像素麵積追加累加計算部，當所述偏差提取像素麵積累加計算值大於所述第一基準值時，將所述偏差提取圖像的與存在於規定區域內的所述偏差提取的像素連續而存在的、所述規定區域外的偏差提取的像素麵積追加累加計算於所述偏差提取像素麵積累加計算值後作為偏差提取像素麵積追加累加計算值； 第二基準值登記部，將相對於所述偏差提取像素麵積追加累加計算值的判斷基準值作為第二基準值登記； 累加計算偏差面積第二判斷部，判斷所述偏差提取像素麵積追加累加計算值是否比所述第二基準值大。
3.根據權利要求1或2所述的膜厚不勻檢測裝置，其特徵在於，所述規定區域是向塗布方向或者與該塗布方向呈垂直的方向延伸的區域。
4.一種帶有膜厚不勻檢測裝置的塗布裝置，其特徵在於，包括: 基板放置部； 塗布噴嘴； 移動機構； 權利要求1至3任一項所述的膜厚不勻檢測裝置， 其中，從所述塗布膜的表面反射的反射光是從用所述塗布噴嘴進行塗布的塗布膜的表面反射的反射光。
5.一種膜厚不勻檢測方法，其特徵在於，包括如下步驟: 照射光步驟，向形成於基板上的塗布膜照射特定照射圖案的光； 接收光步驟，接收在所述照射步驟中照射且從所述塗布膜的表面反射的光； 檢測步驟，通過對在所述接收光步驟中接收的光的圖案和與所述特定的照射圖案相對應的基準圖案進行比較，判斷塗布膜的形成狀態是否良好； 其中，所述檢測步驟包括:圖像比較步驟，比較所述接收光圖案和所述基準圖案； 偏差提取圖像生成步驟，將由在所述圖像比較步驟中對所述接收光圖案和所述照射圖案進行比較後作為具有偏差的部分提取的像素構成的圖像作為偏差提取圖像來生成；偏差提取面積累加計算步驟，對所述偏差提取圖像的存在於規定區域內的所述偏差提取的像素的面積作為偏差提取像素麵積累加計算值進行累加計算； 累加計算偏差面積判斷步驟，判斷所述偏差提取像素麵積累加計算值是否比判斷基準值大。
6.根據權利要求5所述的膜厚不勻檢測方法，其特徵在於，所述檢測步驟包括如下步驟: 偏差提取像素麵積追加累加計算步驟，讀取作為累加計算偏差面積的判斷基準值的第一基準值，當所述累加計算的偏差面積的累加計算值大於所登記的所述第一基準值時，將所述偏差提取圖像的與存在於規定區域內的所述偏差提取的像素連續而存在的、所述規定區域外的偏差提取的像素的面積追加累加計算於所述偏差提取像素麵積累加計算值後作為偏差提取像素麵積追加累加計算值； 累加計算偏差面積第二判斷部，讀取作為相對於所述偏差提取像素麵積追加累加計算值的判斷基準值的第二基準值，並判斷所述偏差提取像素麵積追加累加計算值是否比所述第二基準值大。
7.根據權利要求5或6所述的膜厚不勻檢測方法，其特徵在於，所述規定區域是向塗布方向或者與塗布方向呈垂直的方向延伸的區域。
8.一種在基板上形成的塗布膜的膜厚不勻檢測方法，包括如下步驟: 將基板放置在基板放置部上的步驟；` 使基板放置部和塗布噴嘴相對移動的步驟； 一邊使基板放置部和塗布噴嘴相對移動，一邊從塗布噴嘴排出塗布液，由此在所述基板上形成塗布膜的步驟； 對在所述塗布步驟中在基板上形成的塗布膜的膜厚不勻進行檢測的步驟； 其中，所述膜厚不勻檢測步驟利用權利要求5至7任一項所述的膜厚不勻檢測方法。
全文摘要
本發明提供膜厚不勻檢測裝置和方法、帶有該檢測裝置的塗布裝置，即使對伴隨微小膜厚不勻的縱筋或橫段，能夠在剛塗布完後可靠地發現膜厚不勻，該膜厚不勻檢測裝置包括照射部，向基板上的塗布膜照射特定照射圖案的光；光接收部，接收從塗布膜表面反射的反射光；判斷部，對由光接收部接收的光圖案和特定的照射圖案進行比較，由此判斷塗布膜的形成狀態是否良好；其中，判斷部包括圖像比較部，比較接收光圖案和照射圖案；偏差提取圖像生成部，用圖像比較部比較接收光圖案和照射圖案以提取偏差；累加計算部，從偏差提取的圖像累加計算散布的偏差提取圖像的面積；累加計算偏差面積判斷部，判斷累加計算的偏差提取面積累加計算值是否比判斷基準值大。
文檔編號B05C11/00GK103226105SQ20131002344
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月22日 優先權日2012年1月25日
發明者西村幸治, 平田肇, 森誠樹 申請人:東麗工程株式會社