CN1841012A - 不匀检查装置以及不匀检查方法 - Google Patents

Abstract

一种不匀检查装置，具有：载物台，其保持基板；光射出部，其向基板的形成了膜的上表面射出线状光；受光部，其接受来自基板的反射光；波段切换机构，其被配置在基板和受光部之间来切换光的波段；移动机构，其移动载物台；检查部，其基于所接受的光的强度分布来检查膜厚不匀。在不匀检查装置中，通过将从光射出部入射到基板的光相对上表面的入射角θ1设为60°，从而能够使可进行高精度不匀检测的膜厚的范围变大，同时能够防止相对膜厚的反射率的极大点附近区域、即低灵敏度区域的宽度变宽。其结果是能够防止膜厚的变化幅度包含在低灵敏度区域内，并精度较高地检测出微小侧膜厚不匀。

Description

不匀检查装置以及不匀检查方法

技术领域

本发明涉及一种检查在基板上所形成的膜的膜厚不匀的技术。

背景技术

一直以来，在检查在显示装置用的玻璃基板和半导体基板等(以下仅称为“基板”)的主面上所形成的抗蚀膜等薄膜时，将来自光源的光照射到薄膜上，利用来自薄膜的反射光和透过光的光干涉来检查膜厚的不匀。

在这种膜厚不匀检查中，在使用了钠灯等单色光源时，由于薄膜的厚度和折射率而不能得到充分的灵敏度(即，不能清楚地表示由光干涉产生的干涉条纹)。因此，在由目视进行的检查中，通过倾斜基板来改变光的入射角，可靠地进行不匀检测。另外，虽然也有对基板同时照射多个波长的光的处理，但是由于与各波长对应的干涉条纹同时出现，所以存在整体上灵敏度下降的可能性。

在JP特开2002-267416号公报中公开了如下技术，在进行被验体表面上的缺陷检查的表面缺陷检查装置中，使限制来自被验体的反射光的波段的多个窄带滤光片中的一个配合被验体表面上的薄膜特性(材料、折射率、膜厚、反射率等)，并插到光路上，从而用适当的波段进行检查。另外，也公开了配合薄膜的特性来变更向被验体照射光的照明部的角度(即照明光对被验体的入射角)的技术。

但是，在由目视进行的检查中，通过倾斜基板来观察而使干涉条纹清晰化，这能够比较容易地进行，但是，如JP特开2002-267416号公报的表面缺陷检查装置所示，在拍摄来自被验体的反射光并取得根据各像素值的亮度值表示膜厚不匀的图像的装置中，在变更照明部对被验体的角度时，接收反射光的线型传感器摄像头的角度也需要配合照明光的入射角，高精度地进行调整。因此，装置的结构变得复杂，并且检查时的操作变得烦杂。

另外，关于来自照明部的光对被验体的入射角，根据要检测的膜厚不匀的特性分别存在适当的角度，但是，在JP特开2002-267416号公报中，对于具体的入射角什么也没公开。

发明内容

本发明的主要目的在于面向检查形成在基板上的膜的膜厚不匀的不匀检查装置，精度较高地检测出微小的膜厚不匀。另外，其目的也在于可靠地检测出变动范围较大的膜厚不匀。

不匀检查装置具有：保持部，其保持基板；光射出部，其射出相对于上述基板形成有光透过性的膜的主面以50°～65°的入射角入射的光；传感器，其接受在上述基板的上述主面反射后的特定波段的光，并取得来自上述主面的上述特定波段的光的强度分布；波段切换装置，其在相互不同的多个波段之间切换上述特定的波段。根据本发明，能够精度较高地检测出微小的膜厚不匀。

在本发明一个优选的实施方式中，在不匀检查装置中，上述光射出部射出含有上述多个波段的光的光；上述波段切换装置具有：多个光学滤光片，其选择性地使上述多个波段的光分别透过；光学滤光片切换机构，其将上述多个光学滤光片中配置在从上述光射出部至上述传感器的光路上的一个光学滤光片切换为其他的光学滤光片。由此，能够容易地切换接受的光的波段。

在本发明另一个优选的实施方式中，在不匀检查装置中，还具有：第一滤光片倾斜机构，其变更上述多个光学滤光片中第一光学滤光片相对于上述光路的倾角；第二滤光片倾斜机构，其区别于上述第一滤光片而单独地变更上述多个光学滤光片中第二光学滤光片相对于上述光路的倾角；移动机构，其在沿着上述基板的上述主面的规定的移动方向上，相对于上述光射出部以及上述传感器，使上述保持部相对地移动，上述光射出部具有：光源，其射出含有上述多个波段的光的光；光学系统，其将来自上述光源的光变换为沿着上述主面并垂直于上述移动方向的线状光，并导向上述主面，上述传感器是线型传感器，该线型传感器与上述保持部的移动同步而反复取得来自上述线状光在上述基板上的照射区域的上述特定的波段的光的强度分布。由此，能够精度较高地调整光学滤光片的透过波段。

在本发明其他实施方式中，不匀检查装置还具有偏振镜，该偏振镜配置在从上述光射出部至上述传感器的光路上，并且选择性地使相对于上述膜的S偏振光透过。

在本发明的一个方面，不匀检查装置具有：保持部，其保持基板；光射出部，其射出相对于上述基板形成有光透过性的膜的主面以10°～40°的入射角入射的光；传感器，其接受在上述基板的上述主面反射后的特定波段的光，并取得来自上述主面的上述特定的波段的光的强度分布。由此，能够可靠地检测出变动范围较大的膜厚不匀。

本发明也面向检查在基板上所形成的膜的膜厚不匀的方法。

上述目的以及其他目的、特征、形式以及优点参照附图并通过下面进行的对于本发明的详细说明加以明确。

附图说明

图1是表示第一实施方式的不匀检查装置的结构的图。

图2是表示波段切换机构的图。

图3是放大表示选择光学滤光片附近的图。

图4是表示光学滤光片的倾斜角度和透过波段的偏移量的关系的图。

图5是表示膜厚不匀的检查的流程的图。

图6是表示膜厚不匀的检查的流程的图。

图7是表示膜厚和反射率的关系的图。

图8是表示膜厚和反射率的变动的关系的图。

图9是表示在比较例的不匀检查装置中的膜厚和反射率的关系的图。

图10是表示第二实施方式的不匀检查装置的结构的图。

图11是表示第三实施方式的不匀检查装置的结构的图。

图12表示膜厚和反射率的关系的图。

图13是表示膜厚和反射率的变动的关系的图。

图14是表示第四实施方式的不匀检查装置的结构的图。

图15是表示第五实施方式的不匀检查装置的结构的图。

图16是表示第六实施方式的不匀检查装置的结构的图。

图17是表示第七实施方式的不匀检查装置的结构的图。

图18是表示第八实施方式的不匀检查装置的结构的图。

图19是表示第九实施方式的不匀检查装置的结构的图。

图20是表示第十实施方式的不匀检查装置的结构的图。

具体实施方式

图1是表示本发明第一实施方式的不匀检查装置1的结构的图。不匀检查装置1是在液晶显示装置等显示装置使用的玻璃基板(以下仅称为“基板”)9上，检查在一侧的主面91上所形成的图案形成用的抗蚀膜(以下仅称为“膜”)92的膜厚不匀的装置。基板9上的膜92通过在基板9的主面91上涂敷抗蚀液来形成。

如图1所示，不匀检查装置1具有：载物台2，其将形成了膜92的主面91(以下称为“上表面91”)朝向上侧(图1中的(+Z)侧)来保持基板9；光射出部3，其向载物台2所保持的基板9的上表面91射出光；受光部4，其接受从光射出部3射出，并在基板9的上表面91上的膜92被反射的光；波段切换机构5，其配置在基板9和受光部4之间来切换受光部4接受的光的波段；移动机构21，其使载物台2相对射出部3、受光部4以及波段切换机构5相对地移动；检查部7，其基于在受光部4接受的光的强度分布(与上表面91的区域对应的分布)来检查膜92的膜厚不匀；以及控制部8，其控制这些构件。此外，在图1中，为了便于图示，用剖面表示波段切换机构5的一部分(在其他实施方式也同样)。

载物台2的(+Z)侧的表面优选做成黑色去光泽面。移动机构21做成滚珠螺杆连接在马达211上的结构，通过马达211旋转，载物台2沿着导轨212，在沿着基板9的上表面91即图1的X方向移动。

光射出部3具有：光源即卤素灯31，其射出白色光(即含有包括了与后面所述的多个光学滤光片51对应的多个波段的光的可视区域的所有波段的光的光)；圆柱状的石英棒32，其在与载物台2的移动方向垂直的图1中的Y方向延伸；以及在Y方向延伸的柱状透镜33。在光射出部3中，卤素灯31安装在石英棒32的(+Y)侧的端部，从卤素灯31入射到石英棒32的光变换成在Y方向延伸的线状光(即成为光束剖面在Y方向较长的线状的光)，并从石英棒32的侧面射出，经由柱状透镜33导向基板9的上表面91。换言之，石英棒32以及柱状透镜33成为将来自卤素灯31的光变换成沿着基板9的上表面91并与载物台2的移动方向垂直的线状光，并导向基板9的上表面91的光学系统。

在图1中，用单点划线表示从光射出部3至基板9的光路(从基板9至受光部4的光路也是同样)。从光射出部3入射到基板9的光相对上表面91的入射角(即光路和上表面91的法线方向所形成的角度)θ1为50°～65°，在本实施方式中为60°。

从光射出部3射出的光的一部分在基板9的上表面91上的膜92的(+Z)侧的面(以下称为“膜上表面”)被反射。膜92对来自光射出部3的光具有光透过性，来自光射出部3的光中在膜上表面没有被反射的光，透过膜92，在基板9的上表面91(即膜92的下表面)被反射。在不匀检查装置1中，在基板9的膜92的上表面被反射的光和在基板9的上表面91被反射的光的干涉光(以下仅称为“反射光”)，经由波段切换机构5入射到受光部4。

波段切换机构5具有：多个光学滤光片(例如半幅值为10nm的干涉滤光片)51，其选择性地使相互不同的多个窄波段的光分别透过；圆板状的滤光片转盘52，其保持多个光学滤光片51；以及滤光片旋转马达53，其安装在滤光片转盘52的中心，旋转滤光片转盘52。滤光片转盘52以其法线方向与从基板9至受光部4的光路平行的方式配置。

图2是从基板9侧沿着与滤光片转盘52垂直的方向看到的波段切换机构5的图。如图2所示，在滤光片转盘52，在圆周方向以等间隔形成6个圆形的开口521，在其中5个开口521安装有透过波段相互不同的5种光学滤光片51。

在图1所示的波段切换机构5中，通过控制部8所控制的滤光片旋转马达53的驱动，滤光片转盘52旋转，5个光学滤光片51(参照图2)中，根据成为检查对象的膜92的膜厚和折射率等，选择某一个光学滤光片51(以下为了和其他光学滤光片51区别，称为“选择光学滤光片51a”)，配置在从基板9至受光部4的光路上。由此，在来自基板9的反射光(即包含与5个光学滤光片51对应的5个透过波段的光的白色光的反射光)中，只有与配置在光路上的选择光学滤光片51a对应的特定波段(以下称为“选择波段”)的光，透过选择光学滤光片51a，并被导向受光部4。

并且，当通过滤光片旋转马达53的驱动，滤光片转盘52旋转时，多个光学滤光片51中被配置在从光射出部3至受光部4的光路上的选择光学滤光片51a切换为其他光学滤光片51，变更受光部4接受的光的波段(即选择波段)。这样，滤光片旋转马达53以及滤光片转盘52成为光学滤光片切换机构。

如图2所示，各光学滤光片51被安装在圆环状的滤光片框54的内侧，以通过滤光片框54和光学滤光片51的中心的滤光片旋转轴55(在图2中用单点划线表示)为中心可旋转地被支撑着。滤光片旋转轴55在光学滤光片51被配置在从基板9至受光部4的光路上的状态(即为选择光学滤光片51a的状态)下，以朝向来自光射出部3的线状光延伸的方向(即，与线状光平行的方向)即图1中的Y方向的方式设置。

图3是放大表示波段切换机构5的选择光学滤光片51a附近的主视图，对于选择光学滤光片51a以及滤光片框54的外侧的部位表示其剖面。如图3所示，波段切换机构5还具有滤光片倾斜机构56，滤光片倾斜机构56变更选择光学滤光片51a相对从基板9至受光部4(参照图1)的光路90(在图3中用单点划线表示)的倾角。在波段切换机构5中，通过由滤光片倾斜机构56变更选择光学滤光片51a相对光路90的倾角，从而变更相对来自基板9的反射光的选择光学滤光片51a的透过波段(即选择波段)。

滤光片倾斜机构56具有：千分尺561，其与滤光片框54的下端部接触；弹性体即弹簧562，其被安装在滤光片框54的上端部。在波段切换机构5中，通过由千分尺561推出滤光片框54的下端部，从而选择光学滤光片51a和滤光片框54一起以滤光片旋转轴55为中心按图3中的顺时针方向旋转，由此，变更选择光学滤光片51a相对光路90的倾角。另外，通过千分尺561返回到原来的状态，利用收缩状态的弹簧562的反弹力，让选择光学滤光片51a在逆时针方向旋转，由此，选择光学滤光片51a返回到垂直于光路90的状态。

当通过滤光片倾斜机构56将选择光学滤光片51a相对光路90倾斜时，选择光学滤光片51a相对来自基板9的反射光的透过波段的中心波长偏移到短波长侧。图4是表示选择光学滤光片51a相对光路90的倾斜角度和透过波段的中心波长向短波长侧的偏移量的关系的图。此外，选择光学滤光片51a的倾斜角，将图3中的选择光学滤光片51a相对光路90垂直的状态设为0°。

图4中的多个点301是倾斜选择光学滤光片51a而计测的透过波段的中心波长的偏移量，线302是偏移量的计测值的近似直线。如图4所示，在波段切换机构5中，选择光学滤光片51a倾斜1°，从而透过波段仅向短波长侧偏移0.5nm。

另外，在波段切换机构5中，如图2所示，相对5个光学滤光片51分别设置有滤光片倾斜机构56，由此，各光学滤光片51相对光路90(参照图3)的倾角与其他光学滤光片51分开各自进行变更。

如图1所示，受光部4具有：将多个受光元件即CCD(Charge CoupledDevice：电荷耦合器件)在Y方向直线状地排列而成的线型传感器41，以及配置在从基板9至线型传感器41的光路上，即配置在线型传感器41和波段切换机构5的选择光学滤光片51a之间的聚光透镜42。在从光射出部3射出，并在基板9的上表面91上，在Y方向延伸的直线状的照射区域(以下称为“线状照射区域”)的膜92被反射后的线状光(即在基板9的上表面91反射后的线状光)中，聚光透镜42将透过了选择光学滤光片51a的选择波段的光向线型传感器41会聚。线型传感器41接受由聚光透镜42聚光并成像的选择波段的光，取得所接受的光的强度分布(即来自各CCD的输出值在Y方向的分布)，并输出到检查部7。在不匀检查装置1中，在基板9以及载物台2的移动中，由线型传感器41反复取得来自在基板9的上表面91上形成的膜92的反射光的强度分布。

检查部7具有：图像生成部71，其接受来自线型传感器41的输出，生成基板9的上表面91的二维图像；以及不匀检测部72，其从由图像生成部71生成的二维图像的各像素的像素值检测出膜92的膜厚不匀。

接着，针对不匀检查装置1的膜厚不匀检查的流程进行说明。图5以及图6是表示不匀检查装置1的检查的流程的图。在通过图1所示不匀检查装置1检查基板9的上表面91上的膜92的膜厚不匀时，首先，在将相对于作为检查对象的膜92的材料和膜厚等的特性，具有适当的透过波段的选择光学滤光片51a配置在光路上的状态下，根据需要，操作者通过选择光学滤光片51a的滤光片倾斜机构56倾斜选择光学滤光片51a，变更选择光学滤光片51a相对从基板9至线型传感器41的光路的倾角(或者预先变更倾角)。由此，选择光学滤光片51a的透过波段的中心波长偏移到短波长侧，选择波段被调整为更适合的范围检测膜92的膜厚不匀(步骤S11)。

接着，在位于在图1中用实线表示的检查开始位置的载物台2上保持基板9后，基板9以及载物台2开始向(+X)方向移动(步骤S12)。然后，从光射出部3射出并相对基板9的上表面91以入射角60°入射的线状光照射在基板9的上表面91上的线状照射区域(步骤S13)，线状照射区域相对基板9相对地移动。

来自光射出部3的光在基板9的上表面91被反射，通过透过波段切换机构5的选择光学滤光片51a，只有特定波段(例如中心波长为550nm、半幅值为10nm)的光被取出之后，被导向受光部4。在受光部4中，在基板9的上表面91的反射后的选择波段的光经由聚光透镜42由线型传感器41接受(步骤S14)，取得在来自基板9上的线状照射区域的反射光的选择波段的强度分布(步骤S15)。来自线型传感器41的各CCD的输出值被送到检查部7图像生成部71。

在不匀检查装置1中，由控制部8，在基板9的移动中反复确认基板9以及载物台2是否移动到了在图1中用双点划线表示的检查结束位置(步骤S16)，在没有移动到检查结束位置时，则返回到步骤S14，反复进行反射光中的选择波段的光的接受、和线状照射区域的选择波段的光的强度分布的取得(步骤S14、S15)。在不匀检查装置1中，在载物台2在(+X)方向移动期间，通过反复步骤S14～S16的动作，反复取得来自基板9上的线状照射区域的反射光的强度分布，从而取得在来自整个基板9的上表面91的反射光的选择波段的强度分布。

并且，当基板9以及载物台2移动到检查结束位置时(步骤S16)，由移动机构21进行的基板9以及载物台2的移动被停止，照明光的照射也被停止(步骤S17)。在检查部7的图像生成部71中，对于由受光部4取得的来自上表面91的反射光的选择波段的强度分布，进行强调起因于膜厚变动的亮度值的差的图像处理(例如，对表示上表面91上的强度分布的二维图像(以下称为“原图像”)，通过中间滤波器进行平滑化处理，求取平滑化图像，用原图像的各像素的值除以平滑化图像对应的像素值，从而除去比由膜厚变动导致的还大且整个宽范围的亮度值的变动等处理)，从而生成将被强调了的膜厚变动作为像素值的变动来表现的上表面91的二维图像(以下称为“强调图像”)(步骤S21)。

生成的强调图像根据需要被显示在显示器等显示装置上，进而，由检查部7的不匀检测部72基于强调图像进行膜厚不匀的检测(步骤S22)。

图7是表示在基板9的上表面91上形成的膜92的膜厚和反射率的关系的图。图7中的线101表示在和本实施方式的不匀检查装置1相同的条件的反射率(即对入射角为60°的光的反射率)，线102表示来自射出部的光对基板的入射角为30°的、在和后面所述的第五实施方式的检查装置相同的条件下的反射率。线101、102表示对波长为550nm的光的反射率，当变更波长时，膜厚和反射率的关系也变化。

如图7所示，由于当膜92的膜厚不同时膜92的反射率也不同，所以在受光部4接受的反射光的强度也不同。因此，在膜92的膜厚分布存在不匀时，在由检查部7的图像生成部71生成的基板9的上表面91的二维图像(原图像以及强调图像)，也像素值产生的不匀。在不匀检查装置1中，由检查部7的不匀检测部72检查上表面91的强调图像的各像素的像素值的偏差程度，在存在偏差程度比预先设定的不匀阈值还大的区域时，上表面91上的对应的区域作为存在超过允许范围的膜厚不匀的区域被检测出。

但是，如图7所示，膜92的反射率相对于膜厚的变动以周期性变动。图8是表示膜92的膜厚仅变动1nm时的反射率的变动的图。如图7以及图8所示，在反射率的极大点附近以及极小点附近，与膜厚的变动相对的反射率的变动变得非常小。因此，在膜厚变动很小时，在由图像生成部71生成的二维图像(原图像以及强调图像)中，像素值几乎不变动，由不匀检测部72进行的不匀(即膜厚的变动)的检测的精度下降。下面，将与膜厚的变动相对的反射率的变动的比例非常小的膜厚区域称为“低灵敏度区域”。

假设，当基板9上的膜92的膜厚在图7中的线101的低灵敏度区域变动时，很难仅基于线101高精度检测出这种膜厚不匀。因此，在不匀检查装置1中，如上所述，将1个光学滤光片51作为选择光学滤光片51a，进行第一次膜厚不匀检测后(步骤S23)，由控制部8驱动波段切换机构5的滤光片旋转马达53，滤光片转盘52旋转，其他光学滤光片51被配置在从基板9至受光部4的光路上，变更波段切换机构5的选择波段(步骤S231)。通过变更选择波段，膜厚的低灵敏度区域也移动。

然后，如果需要，或者预先由滤光片倾斜机构56变更为相对新的选择光学滤光片51a光路的倾角，调整选择波段，通过移动机构21，载物台2返回到检查开始位置，再次开始基板9以及载物台2的移动(步骤S11、S12)。在不匀检查装置1中，直到载物台2到达检查结束位置为止，在来自光射出部3的光在基板9的反射光中，由受光部4接受与第一次不匀检测时不同的选择波段的光，反复取得来自基板9上的线状照射区域的反射光的强度分布，并送到检查部7的图像生成部71之后，基板9以及载物台2的移动被停止，照明光的照射也被停止(步骤S13～S17)。

并且，由检查部7的图像生成部71，生成基板9的上表面91的强调图像(步骤S21)，由不匀检测部72，检测出上表面91上的膜92的膜厚不匀(步骤S22)。当第二次膜厚不匀检测结束时(步骤S23)，基于第一次以及第二次的检测结果，最终检测出在基板9的上表面91上所形成的膜92的膜厚不匀，从而结束由不匀检查装置1进行的膜厚不匀的检测。

在不匀检查装置1中，由波段切换机构5的多个光学滤光片51在相互不同的多个波段间切换选择波段，从而在第一次不匀检测和第二次不匀检测中使膜厚的低灵敏度区域不同。由此，即使在膜92的膜厚的变化幅度的一部分(或者全部)包含在例如第一次不匀检测时的低灵敏度区域时，由于在第二次不匀检测时低灵敏度区域不同，所以对在第一次不匀检测时包含在低灵敏度区域的部分也能够精度较高的检测出膜厚变动。

但是，在不匀检查装置1中，从光射出部3向基板9入射的光的入射角θ1被设为60°，与入射角为30°的第二实施方式的不匀检查装置相比，入射角大，所以，如图7所示，与膜厚相对的反射率的变动周期变大。其结果是，相邻的低灵敏度区域之间的线101的倾角较大的区域即可进行高精度不匀检测的区域变大。这样，在不匀检查装置1中，来自光射出部3的光对基板9的入射角θ1变大，特别在这种不匀检查装置中，比通常被设为45°的入射角还大，具体来说被设为50°或其以上，从而能够使可进行高精度不匀检测的膜厚的范围变大。

图9是表示来自光射出部的光的入射角为70°时的膜92的膜厚和反射率的关系的图。如图9所示，入射角为70°时，在反射率的极大点附近，低灵敏度区域的宽度较大地变宽。在不匀检查装置1中，通过将光相对基板9的入射角θ1设为65°或其以下，从而可以防止在反射率的极大点附近，低灵敏度区域的宽度变宽。

这样，在不匀检查装置1中，通过将来自光射出部3的光相对基板9的入射角θ1被设为50°～60°，从而能够使可进行高精度不匀检测的膜厚的范围变大，同时可以防止在反射率的极大点附近，低灵敏度区域的宽度变宽。其结果是，防止膜厚的变动被包含在低灵敏度区域中，从而能够精度较高地检测出微小的膜厚不匀。在不匀检查装置1中，因为在来自光射出部3的光相对基板9的入射角θ1被固定为60°的状态下，能够实现高精度的不匀检测，所以没有必要设置变更光相对基板9的入射角的机构，能够简化不匀检查装置1的结构。

另外，基板9的上表面91上的膜92多数情况通过涂敷涂敷液而容易地形成，因为不匀检查装置1能够精度较高地检测出微小的膜厚不匀，所以特别适合通过这种涂敷涂敷液而形成的膜92的膜厚不匀(即涂敷不匀)的检测。

在不匀检查装置1中，旋转滤光片转盘52，将从基板9至受光部4的光路上的选择光学滤光片51a切换为其他的光学滤光片51，从而能够容易地变更在受光部4接受的来自基板9的反射光的波段(即选择波段)，选择适当的波段。另外，从光射出部3射出线状光，与基板9的移动同步，由线型传感器41反复接受相对线状光在垂直方向移动的来自基板9的反射光，从而能够将相对基板9的光的入射角θ1在整个上表面91设为恒量。由此，因为在膜厚不匀检测中不需要考虑由入射角导致的对反射率的影响，所以能够简化由不匀检测部72进行的膜厚不匀的检测处理。

但是，在不匀检查装置1中，由滤光片倾斜机构56变更选择光学滤光片51a相对从基板9至线型传感器41的光路的倾角，从而能够精度较高地调整相对来自基板9的反射光的选择光学滤光片51a的透过波段(即选择波段)。其结果是，通过将选择波段相应于膜92的材料和厚度等的特性进行调整，从而能够提高膜厚不匀的检测精度。另外，在多台不匀检查装置中，即使在选择光学滤光片的透过波段有制造误差(例如在中心波长有3nm左右的误差)时，通过使其他装置的选择光学滤光片的透过波段与中心波长最短的选择光学滤光片相适应，从而能够精度较高地使选择光学滤光片的透过波段一致，除去多台装置间的个体差异，能够实现稳定的检查。

在波段切换机构5中，相对多个光学滤光片51分别设置有滤光片倾斜机构56，所以能够单独变更各光学滤光片51相对光路的倾角，从而能够将各光学滤光片51的透过波段相应于膜92的特性而进行单独调整。在不匀检查装置1中，通常连续地检查多张同种类的基板9的膜厚不匀，但是由于可单独调整检查所利用的两个光学滤光片51的透过波段，所以光学滤光片51的倾角的变更仅在第一张基板9的检查时进行即可，此后，不需要进行倾角的变更。这样，在不匀检查装置1中，在连续地检查多张基板9的膜厚不匀时，能够简化光学滤光片51的透过波段的调整作业。

在波段切换机构5中，选择光学滤光片51a以朝向来自光射出部3的线状光延伸的方向即Y方向的滤光片旋转轴55为中心旋转，从而在入射到选择光学滤光片51a的线状光的整个长度上，线状光相对选择光学滤光片51a的入射角为恒量。由此在线状光的中央部和两端部中，防止由相对选择光学滤光片51a的入射角的微小的差异导致的透过波段的微小的偏移，能够防止膜厚不匀的检测精度的下降。

在不匀检查装置1中，由于通过线型传感器41接受来自基板9的反射光来检测出膜厚不匀，所以即使在基板9没有光透过性时，也能够适当检查膜厚不匀。进而，通过使来自光射出部3的光倾斜照射到基板9上，从而能够避免由光射出部3和受光部4的接近引起的入射侧以及反射侧的光路的重叠，防止光射出部3和受光部4的结构和配置变得复杂。

接着，针对本发明的第二实施方式的检查装置1a进行说明。图10是表示不匀检查装置1a的结构的图。在不匀检查装置1a中，取代图3所示的不匀检查装置1的滤光片倾斜机构56，如图10所示，设置有将滤光片转盘52以滤光片旋转轴55a为中心旋转的滤光片倾斜机构56a。其他结构和图1相同，在以下的说明中标有相同的附图标记。

如图10所示，在不匀检查装置1a的波段切换机构5中，滤光片倾斜机构56a被安装在与滤光片旋转马达53的滤光片转盘52相反侧，滤光片倾斜机构56a以朝向Y方向的滤光片旋转轴55a为中心，按图10的顺时针方向旋转，从而滤光片旋转马达53以及滤光片转盘52也按顺时针方向旋转。由此，选择光学滤光片51a和其他光学滤光片51一起倾斜(即，5个光学滤光片51整体倾斜)，变更选择光学滤光片51a相对从基板9至线型传感器41的光路的倾斜角度，选择波段(即相对来自基板9的反射光的选择光学滤光片51a的透过波段)也变更。

第二实施方式的不匀检查装置1a的膜厚不匀的检查流程和第一实施方式大致相同，下面参照图5以及图6进行说明。在由不匀检查装置1a进行膜92的膜厚不匀的检查时，首先，由滤光片倾斜机构56a自动地变更选择光学滤光片51a的倾角，进行选择波段的调整(步骤S11)。接着，基板9以及载物台2开始移动，线状的白色光从光射出部3a射出，并被照射在基板9上的线状照射区域(步骤S12、S13)。

来自光射出部3a的光在基板9的上表面91被反射，通过透过波段切换机构5的选择光学滤光片51a，只有选择波段的光被取出，并被导向受光部4。在受光部4中，来自波段切换机构5的选择波段的光由线型传感器41被接受，来自基板9上的线状照射区域的反射光在选择波段的强度分布被取得，并被传送到检查部7的图像生成部71(步骤S14、S15)。

在不匀检查装置1a中，直到载物台2到达检查结束位置(步骤S16)为止，反复取得来自基板9上的线状照射区域的反射光的强度分布，从而取得来自上表面91的反射光在选择波段的强度分布(步骤S14～S16)。然后，基板9以及载物台2的移动以及照明光的照射被停止(步骤S17)，由图像生成部71生成强调图像的同时，由不匀检测部72检测出在上表面91上所形成的膜92的膜厚不匀(步骤S21、S22)。

当第一次膜厚不匀的检测结束时，通过在波段切换机构5切换选择光学滤光片51a来变更选择波段(步骤S23、S231)，返回到步骤S11，根据需要自动地变更选择光学滤光片51a的倾角之后，进行第二次膜厚不匀的检测(步骤S11～S17、S21～S23)。并且，基于第一次以及第二次的检测结果，最终检测出在基板9的上表面91上所形成的膜92的膜厚不匀，结束由不匀检查装置1a进行的膜厚不匀的检测。

如以上说明，在不匀检查装置1a中也和第一实施方式相同地，通过变更选择波段进行两次膜厚不匀的检测，从而能够精度较高地检测出膜厚不匀。另外，通过将相对基板9的来自射出部3的光的入射角θ1设为50°～65°，从而能够防止膜厚的变化幅度被包含在低灵敏度区域内，能够精度较高地检测出微小的膜厚不匀。

在不匀检查装置1a中，利用滤光片倾斜机构56a，变更选择光学滤光片51a相对光路的倾角，从而与第一实施方式相同地，能够精度较高地调整选择光学滤光片51a相对来自基板9的反射光的透过波段(即选择波段)。其结果是，让选择波段相应于膜92的特性进行调整，从而能够提高膜厚不匀的检测精度，进而，能够在多台不匀检查装置中精度较高地使选择波段一致。不匀检查装置1a也特别适合由涂敷液的涂敷而形成的膜92的膜厚不匀(即涂敷不匀)的检测。

在不匀检查装置1a的波段切换机构5中，特别由于利用1个滤光片倾斜机构56a来整体地变更多个光学滤光片51相对光路的倾角，所以能够简化对多个光学滤光片51进行透过波段的调整的机构。另外，与第一实施方式相同地，选择光学滤光片51a以朝向来自光射出部3的线状光延伸的方向即Y方向的滤光片旋转轴55a为中心旋转，由此线状光相对选择光学滤光片51a的入射角在线状光整个长度上被设为恒量，能够防止膜厚不匀的检测精度的下降。

在不匀检查装置1a中，与第一实施方式相同地，由于接受来自基板9的反射光来检测膜厚不匀，所以即使在基板9没有光透过性时，也可以恰当地检查膜厚不匀。另外，通过使来自光射出部3的光倾斜照射在基板9上，可以防止光射出部3和受光部4的结构和配置变得复杂。

接着，针对本发明第三实施方式的不匀检查装置1b进行说明。图11是表示不匀检查装置1b的结构的图。如图11所示，不匀检查装置1b，除具有图1所示的不匀检查装置1的各结构之外，还具有偏振镜6，其配置在从基板9至波段切换机构5的光路上，并选择性地使来自膜92的反射光中S偏振光透过。

由不匀检查装置1b进行的膜厚不匀的检查的流程，与第一实施方式大致相同，下面参照图5以及图6进行说明。在由不匀检查装置1b进行膜92的膜厚不匀的检查时，首先，由滤光片倾斜机构56(参照图3)根据需要变更选择光学滤光片51a的倾角，进行选择波段的调整(步骤S11)。接着，基板9以及载物台2开始移动，线状的白色光从光射出部3射出并被照射在基板9上的线状照射区域上(步骤S12、S13)。

来自光射出部3的光在基板9的上表面91被反射，通过透过偏振镜6只有S偏振光被取出。并且，通过透过波段切换机构5的选择光学滤光片51a，只有选择波段的光被从S偏振光取出之后，选择波段的光被导向受光部4。在受光部4中，来自波段切换机构5的选择波段的S偏振光由线型传感器41接受，在来自基板9上的线状照射区域的反射光中，S偏振光在选择波段的强度分布被取得，并被传送到检查部7的图像生成部71(步骤S14、S15)。

在不匀检查装置1b中，直到载物台2到达检查结束位置为止(步骤S16)，反复取得来自基板9上的线状照射区域的反射光的强度分布，从而来自上表面91的反射光中，取得S偏振光的选择波段的强度分布(步骤S14～S16)。然后，基板9以及载物台2的移动以及照明光的照射被停止(步骤S17)，由图像生成部71生成强调图像的同时，由不匀检测部72检测出在上表面91上所形成的膜92的膜厚不匀(步骤S21、S22)。

当第一次膜厚不匀的检测结束时，通过在波段切换结构5切换选择光学滤光片51a来变更选择波段(步骤S23、S231)，返回步骤S11，根据需要来变更选择光学滤光片51a的倾角之后，进行第二次膜厚不匀的检测(步骤S11～S17、S21～S23)。并且，基于第一次以及第二次的检测结果，最终检测出在基板9的上表面91上所形成的膜92的膜厚不匀，结束不匀检查装置1b的膜厚不匀的检测处理。

图12是表示基板9的上表面91上所形成的膜92的膜厚和反射率的关系的图。图12中的线121表示在与本实施方式的不匀检查装置1b相同条件下的反射率(即对S偏振光的反射率)。另外，线122表示在与从不匀检查装置1b省略了偏振镜6的装置(即第一实施方式的不匀检查装置1)相同条件下的反射率(即对没有被偏向的光(以下称为“非偏振光”)的反射率)，线123表示在取代不匀检查装置1b的偏振镜6，而设置有选择性地仅使P偏振光透过的其他偏振镜的装置相同的条件下的反射率(即对P偏振光的反射率)。线121～123表示对波长为550nm的光的反射率。

图13是表示在膜92的膜厚仅变动1nm时的反射率的变动的图。图13中的线201～203，对应于图12中的线121～123，分别表示对S偏振光、非偏振光以及P偏振光的反射率的变动。

如图13所示，由于对S偏振光的反射率的变动大于对非偏振光和P偏振光的反射率的变动，所以在不匀检查装置1b中，由偏振镜6将在受光部4接受的光作为S偏振光，基于S偏振光的强度分布检查膜厚不匀，从而能够将膜厚的变动作为在强调图像的像素值的变动，高灵敏度地取得。这样，在不匀检查装置1b中，通过使对膜厚不匀的灵敏度提高，从而能够更高精度地检测出膜厚不匀。

在不匀检查装置1b中，因为偏振镜6被配置在基板9和线型传感器41之间(即受光侧的光路上)，所以能够防止来自射出部3的热对偏振镜6的影响。另外，通过将偏振镜6配置在基板9和波段切换机构5之间，提高了偏振镜6的配置的自由度，因此能够防止装置的结构复杂化。

接着，针对本发明第四实施方式的不匀检查装置1c进行说明。图14是表示不匀检查装置1c的结构的图。如图14所示，在不匀检查装置1c中，选择性地使S偏振光透过的偏振镜6被配置在受光部4的聚光透镜42和线型传感器41之间的光路上。其他结构和图11相同，在以下的说明中标有相同的附图标记。另外，由不匀检查装置1c进行的膜厚不匀的检查流程和第三

实施方式相同。

在不匀检查装置1c中，来自光射出部3的光在基板9的上表面91被反射，通过透过波段切换机构5的选择光学滤光片51a，只有选择波段的光被取出，并被导向受光部4。在受光部4中，来自波段切换机构5的选择波段的光由聚光透镜42会聚，并被导向偏振镜6，通过透过偏振镜6而仅取出S偏振光，在线型传感器41成像并被接受。

在不匀检查装置1c中，与第三实施方式相同地，基于S偏振光的强度分布检查膜厚不匀，能够更高精度地检测出膜92的膜厚不匀。另外，因为偏振镜6被配置在基板9和线型传感器41之间(即受光侧的光路上)，所以能够防止来自光射出部3的热对偏振镜6的影响。在不匀检查装置1c中，特别地，由于偏振镜6被配置在聚光透镜42和线型传感器41之间，所以可以将偏振镜6做成与由聚光透镜42会聚的线状光对应的大小。因此，与将偏振镜6配置在聚光透镜42的前面相比(例如从光射出部3至聚光透镜42的光路上)的情况相比，能够使偏振镜6小型化。

接着，针对本发明第五实施方式的不匀检查装置1d进行说明。图15是表示不匀检查装置1d的结构的图。如图15所示，在不匀检查装置1d中，选择性地使S偏振光透过的偏振镜6被配置在光射出部3的柱状透镜33和基板9之间的光路上。其他结构和图11相同，在以下的说明中标有相同的附图标记。另外，由不匀检查装置1d进行的膜厚不匀的检查流程和第三实施方式相同。

在不匀检查装置1d中，通过让来自光射出部3的光透过偏振镜6，只有S偏振光被取出，并被导向基板9，在基板9的上表面91被反射的S偏振光通过透过波段切换机构5的选择光学滤光片51a，只有选择波段的光被取出，并被导向受光部4。在受光部4中，来自波段切换机构5的选择波段的光由聚光透镜42被会聚，在线型传感器41成像并被接受。

在不匀检查装置1d中，与第三实施方式相同地，通过基于S偏振光的强度分布来检查膜厚不匀，从而能够更高精度地检测出膜92的膜厚不匀。特别是在对形成了表面比较粗糙的膜92(例如，在基板9反射的光所包含的散射光对正反射光的比例为1％或其以上的膜92)的基板9进行膜厚不匀的检查时，通过将偏振镜6配置在光射出部3和基板9之间(即射出侧的光路上)，从而与将偏振镜6配置在基板9和线型传感器41之间(即受光侧的光路上)的情况相比，能够更高精度地检测出膜厚不匀。

接着，针对本发明第六实施方式的不匀检查装置1e进行说明。图16是表示不匀检查装置1e的结构的图。在不匀检查装置1e中，来自光射出部3的光向基板9的入射角θ2，与图1所示的不匀检查装置1的入射角θ1不同，被设为10°～40°(在本实施方式中为30°)。其他结构和图1相同，在以下的说明中标有相同的附图标记。

如图16所示，不匀检查装置1e，与第一实施方式相同地，具有：载物台2，其保持基板9；光射出部3，其向被保持在载物台2上的基板9的形成有光透过性的膜92的上表面91射出光；波段切换机构5，其只使来自基板9的反射光中的选择波段的光透过，同时在相互不同的多个波段之间切换选择波段；受光部4，其接受透过波段切换机构5的光，取得选择波段的光的强度在上表面上的分布；移动机构21，其使载物台2移动；检查部7，其基于在受光部4取得的光的强度分布来检查膜92的膜厚不匀；以及控制部8，其控制这些结构。

波段切换机构5，与第一实施方式相同地，具有：多个(在本实施方式中也为5个。参照图2)光学滤光片51，其选择性地使相互不同的多个窄波段的光分别透过；圆板状的滤光片转盘52，其保持5个光学滤光片51；以及滤光片旋转马达53，其旋转滤光片转盘52。在波段切换机构5中，由滤光片旋转马达53旋转滤光片转盘52，从而能够将多个光学滤光片51中配置在从光射出部3至受光部4的光路上的选择光学滤光片51a切换为其他光学滤光片51。

波段切换机构5还具有滤光片倾斜机构56(参照图3)，其变更选择光学滤光片51a相对从基板9至受光部4的光路的倾角。在波段切换机构5中，如图2所示，相对于5个光学滤光片51分别设置有滤光片倾斜机构56，由此，各光学滤光片51的相对光路的倾角，能够与其他光学滤光片51分开单独变更。

光射出部3也和第一实施方式相同，具有：光源即卤素灯31，其射出白色光，该白色光含有包括与多个光学滤光片51对应的多个波段的光；石英棒32，其将来自卤素灯31的光变换为线状光；以及柱状透镜33，其将来自石英棒32的线状光导向基板9。受光部4也具有：线型传感器41，其是由多个CCD直线状地排列而成的；以及聚光透镜42，其设置在线型传感器41和波段切换机构5的选择光学滤光片51a之间。

接着，针对由不匀检查装置1e进行的膜厚不匀的检查的流程进行说明。由不匀检查装置1e进行的检查的流程和第一实施方式相同，下面参照图5以及图6进行说明。在由不匀检查装置1e检查基板9的上表面91上的膜92的膜厚不匀时，首先，由滤光片倾斜机构56根据需要变更选择光学滤光片51a的倾角，进行选择波段的调整(步骤S11)，从图16中用实线表示的检查开始位置开始载物台2的移动(步骤S12)。

接着，相对基板9的上表面91以入射角30°入射的线状光被照射在上表面91上的照射区域，来自基板9的反射光由选择光学滤光片51a而仅成为选择波段的光，并由线型传感器41接受，取得来自基板9上的照射区域的反射光在选择波段的强度分布(步骤S13～S15)。

在不匀检查装置1e中，与载物台2的移动同步，反复取得来自基板9上的照射区域的反射光的强度分布，当载物台2到达图16中用双点划线表示的检查结束位置时，载物台2的移动以及照明光的照射被停止(步骤S16、S17)。并且，在生成上表面91的强调图像的同时，检测出上表面91上的膜厚不匀(步骤S21、S22)。

当第一次膜厚不匀的检测结束时，在波段切换机构5通过切换选择光学滤光片51a来变更选择波段(步骤S23、S231)，返回到步骤S11，根据需要变更选择光学滤光片51a的倾角之后，进行第二次膜厚不匀的检测(步骤S11～S17、S21～S23)。并且，基于第一次以及第二次的检测结果，最终检测出在基板9的主面上表面91上所形成的膜92的膜厚不匀，结束由不匀检查装置1a进行的膜厚不匀的检测。

如以上说明，在不匀检查装置1e中，从光射出部3向基板9入射的光的入射角θ2被设为30°，如图7所示，与入射角θ1为60°的第一实施方式的检查装置1相比，由于在相对膜厚的反射率的极大点附近的宽度较小(即从极大点开始到线102的倾角变大为止的膜厚的差较小)，所以在极大点附近的低灵敏度区域的宽度变小。由此，在检测出膜厚的变动范围比较大的膜厚不匀时，能够防止整个膜厚变动范围被包含在低灵敏度区域内。换言之，膜厚的变动范围的至少一部分被包含在相互邻接的低灵敏度区域之间用高灵敏度可能进行不匀检测的区域中。这样，在不匀检查装置1e中，通过相对基板9的来自光射出部3的光的入射角θ2变小，从而特别在这种不匀检查装置中比通常被设为45°的入射角还小，具体来说被设为40°或其以下，由此在膜厚变动比较大的膜厚不匀的检测中，能够防止整个膜厚的变动范围包含在低灵敏度区域中。

另外，在不匀检查装置1e中，通过将光相对基板9的光的入射角θ2被设为10°或其以上，从而避免由光射出部3和受光部4的接近带来的入射侧以及反射侧的光路的重叠，能够防止光射出部3和受光部4、波段切换机构5的结构和配置变得复杂。

这样，在不匀检查装置1e中，通过将来自射出部3的光相对基板9的入射角θ2设为10°～40°，从而能够防止装置结构复杂化，同时在检测膜厚变动比较大的膜厚不匀时，防止整个膜厚的变动范围包含在低灵敏度区域中，能够可靠地检测出膜厚不匀。

另外，在不匀检查装置1e中，由波段切换机构5的多个光学滤光片51在相互不同的多个波段之间切换波段，由此能够恰当地变更不匀检测时的膜厚的低灵敏度区域，并更可靠地检测出膜厚变动比较大的膜厚不匀。不匀检查装置1e，也与第一实施方式相同地，特别适合由涂敷液的涂敷而形成的膜92的膜厚不匀(即涂敷不匀)的检测。

在不匀检查装置1e中，与第一实施方式相同地，通过旋转滤光片转盘52而将选择光学滤光片51a切换为其他的光学滤光片51，由此能够容易地变更在受光部4接受的来自基板9的反射光的波段(即选择波段)。另外，通过由线型传感器41，与基板9的移动同步接受来自光射出部3的线状光，从而由于将光相对基板9的入射角θ2在整个上表面91被设为恒量，所以能够简化由不匀检测部72进行的膜厚不匀的检测处理。

在波段切换机构5中，与第一实施方式相同地，通过由滤光片倾斜机构56变更选择光学滤光片51a相对光路的倾角，从而能够精度较高地调整选择光学滤光片51a相对来自基板9的反射光的透过波段(即选择波段)。其结果是，通过让选择波段相应于膜92的特性进行调整，从而能够提高膜厚不匀的检测精度，进而，能够在多台不匀检测装置中，精度较高地使选择波段一致。

另外，在波段切换机构5中，选择光学滤光片51a以朝向来自光射出部3的线状光延伸的方向即Y方向的滤光片旋转轴55为中心旋转，由此在入射到选择光学滤光片51a的线状光的整个长度上，线状光相对选择光学滤光片51a的入射角被设为恒量。由此，在线状光的中央部和两端部，防止由相对选择光学滤光片51a的入射角的微小的差异导致的透过波段的微小的偏移，能够防止膜厚不匀的检测精度的下降。

此外，不匀检查装置1e在大多数情况下由于仅用1个滤光片就能精度较高进行不匀检测，所以波段切换机构5可以置换成1个固定滤光片，可以省略图6的步骤S23、S231。

接着，针对第七实施方式的不匀检查装置1f进行说明。图17是表示不匀检查装置1f的结构的图。在不匀检查装置1f中，取代图16所示的不匀检查装置1e的滤光片倾斜机构56(参照图3)，如图17所示，设置有将滤光片转盘52以滤光片旋转轴55a为中心旋转的滤光片倾斜机构56a。其他的结构与图16相同，在以下的说明中标有相同的附图标记。滤光片倾斜机构56a的结构以及由不匀检查装置1f进行的膜厚不匀的检查的流程和第二实施方式相同。

在不匀检查装置1f中，与第六实施方式相同地，将来自射出部3的光相对基板9的入射角θ2设为10°～40°，由此能够防止装置结构复杂化，同时在检测膜厚变动比较大的膜厚不匀时，能够防止整个膜厚的变动范围包含在低灵敏度区域中，并可靠地检测出膜厚不匀。

在不匀检查装置1f中，与第二实施方式相同地，由滤光片倾斜机构56a精度较高地调整选择光学滤光片51a相对来自基板9的反射光的透过波段(即选择波段)。其结果是，通过让选择波段相应于膜92的特性进行调整，从而能够提高膜厚不匀的检测精度，进而，能够在多台不匀检查装置中，精度较高地使选择波段一致。另外，由于通过1个滤光片倾斜机构56a整体地变更多个光学滤光片51相对光路的倾角，所以能够简化对多个光学滤光片51进行透过波段的调整的机构。

接着，针对本发明第八实施方式的不匀检查装置1g进行说明。图18是表示不匀检查装置1g的结构的图。如图18所示，不匀检查装置1g，除具有图16所示的不匀检查装置1e的各结构之外还具有偏振镜6，该偏振镜6被配置在从基板9至波段切换机构5的光路上的同时，选择性地使来自膜92的反射光中的S偏振光透过。其他结构和图16相同，在以下的说明中标有相同的附图标记。

在不匀检查装置1g中，与第三实施方式相同地，由偏振镜6将在受光部4接受的光作为S偏振光，基于S偏振光的强度分布来检查膜厚不匀，由此能够更高精度地检测出膜厚不匀。另外，因为偏振镜6被配置在基板9和线型传感器41之间(即受光侧的光路上)，所以能够防止来自光射出部3的热对偏振镜6的影响。进而，通过将偏振镜6配置在基板9和波段切换机构5之间，从而偏振镜6的配置的自由度变高，所以能够防止装置的结构复杂化。

接着，针对本发明第九实施方式的不匀检查装置1h进行说明。图19是表示不匀检查装置1h的结构的图。如图19所示，在不匀检查装置1h中，选择性地使S偏振光透过的偏振镜6配置在受光部4的聚光透镜42和线型传感器41之间的光路上。其他结构和图18相同，在以下的说明中标有相同的附图标记。

在不匀检查装置1h中，与第八实施方式相同地，基于S偏振光的强度分布来检查膜厚不匀，由此能够更高精度地检测出膜92的膜厚不匀。另外，因为偏振镜6被配置在基板9和线型传感器41之间(即受光侧的光路上)，所以能够防止来自光射出部3的热对偏振镜6的影响。在不匀检查装置1h中，特别因为偏振镜6被配置在聚光透镜42和线型传感器41之间，所以与第四实施方式相同地，能够使偏振镜6小型化。

接着，针对本发明第十实施方式的不匀检查装置1j进行说明。图20是表示不匀检查装置1j的结构的图。如图20所示，在不匀检查装置1j中，选择性地使S偏振光透过的偏振镜6配置在光射出部3的柱状透镜33和基板9之间的光路上。其他结构和图18相同，在以下的说明中标有相同的附图标记。

在不匀检查装置1j中，与第八实施方式相同地，基于S偏振光的强度分布来检查膜厚不匀，由此能够更高精度地检测出膜92的膜厚不匀。特别是在形成了表面比较粗糙的膜92(例如，在基板9被反射的光所包含的散射光对正反射光的比例为1％或其以上的膜92)的基板9的膜厚不匀时，与第五实施方式相同地，通过在光射出部3和基板9之间配置偏振镜6(即射出侧的光路上)，与在基板9和线型传感器41之间偏振镜6配置(即受光侧的光路上)的情况相比，能够更高精度地检测出膜厚不匀。

以上，针对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不仅限于上述实施方式，可进行各种变更。

例如，载物台2可以相对光射出部3、受光部4以及波段切换机构5相对地移动，也可以是载物台2被固定，光射出部3、受光部4以及波段切换机构5在相互固定的状态下移动。

在光射出部3中，可以取代石英棒32，而设置直线状地排列多个光纤的光纤阵列，来自卤素灯31的光通过光纤阵列，从而被变换为线状光。另外，可以取代卤素灯31以及石英棒32，而设置直线状地排列的多个发光而二极管作为射出线状光的光源。

在不匀检查装置中，在从卤素灯31射出的光含有对在基板9上形成的膜92给予不好的影响的波段的光时，在从卤素灯31至基板9的光路上设置不使该波段的光透过的滤光片等。另外，在基板9的上表面91上的膜92对红外线具有透过性时，可以取代射出白色光的卤素灯31，而在光射出部3设置射出红外线的光源。

通过将相对基板9的光的入射角在整个上表面9设为恒量而简化膜厚不匀的检测，从这一观点来看，优选由相对基板9做相对移动的线型传感器41接受来自光处射部3的线状光的反射光，但是在需要缩短基板9的拍摄时间等情况下，可以取代线型传感器41，而在受光部4设置二维CCD传感器。

波段切换机构5未必配置在从基板9至受光部4的光路上，例如，可以配置在从光射出部3至基板9的光路上。另外，由波段切换机构5进行的选择波段的切换并不限于多个光学滤光片51的切换，也可以在光射出部3设置射出相互不同的多个波段的光的多个光源，由波段切换机构5控制多个光源，由此切换从光射出部3射出的光的波段。

在上述实施方式的不匀检查装置中，膜92的膜厚不匀由不匀检测部72通过检查上表面91的二维图像的各像素的像素值的偏差程度而检测出，但是膜厚不匀的检测也可以通过作业者目视显示在显示器等的上表面91的二维图像，与参照用图像做比较来进行。

滤光片倾斜机构可以做成上述结构以外的各种结构，例如，在第一、第三至第六、以及第八至第十实施方式的滤光片倾斜机构56中，在各光学滤光片51的滤光片旋转轴55的端部连接有步进马达，由控制部8的控制旋转步进马达，由此可以旋转光学滤光片51，自动地变更相对光路的倾角。另外，由滤光片倾斜机构进行的光学滤光片51的旋转方向可以是例如图3中的逆时针方向。

第三至第五以及第八至第十的实施方式的不匀检查装置中，仅从在线型传感器41接受S偏振光这一观点来说，偏振镜6可以配置在从光射出部3至线型传感器41的光路上任何地方，例如可以配置在选择光学滤光片51a和聚光透镜42之间。

在第一至第五实施方式的不匀检查装置中，还设置有：第二光射出部，其射出相对基板9的入射角为10°～40°的光，以及第二受光部，其接受来自第二光射出部的光在基板9的反射光，用一个装置就可以实现微小的膜厚变动的高精度的检测、以及膜厚变动较大的膜厚不匀的可靠的检测。

上述实施方式的不匀检查装置可以利用于抗蚀膜以外的其他的膜、例如基板9上形成的绝缘膜和导电膜的膜厚不匀的检测，这些膜可以通过除了涂敷液的涂敷以外的方法、例如蒸镀法和化学气相生长法(CVD：ChemicalVapor Deposition，化学气相沉积法)、溅射法等形成。另外，不匀检查装置可以利用于在半导体基板等其他基板上形成的膜的膜厚不匀的检查。

详细地描绘并说明了本发明，但是上述的说明是例示性的，而并不是限定性的。因此，只要不脱离本发明的范围，可以有多种变形和方式。

Claims (32)

1.一种不匀检查装置，检查在基板上形成的膜的膜厚不匀，其特征在于，具有：

保持部，其保持基板；

光射出部，其射出相对于上述基板的形成有光透过性的膜的主面以50°～65°的入射角入射的光；

传感器，其接受在上述基板的上述主面反射后的特定的波段的光，并取得来自上述主面的上述特定的波段的光的强度分布；

波段切换装置，其在相互不同的多个波段之间切换上述特定的波段。

2.如权利要求1所述的不匀检查装置，其特征在于，

上述光射出部射出含有上述多个波段的光的光；

上述波段切换装置具有：

多个光学滤光片，其选择性地使上述多个波段的光分别透过；

光学滤光片切换机构，其通过将上述多个光学滤光片中被配置在从上述光射出部至上述传感器的光路上的一个光学滤光片切换为其他的光学滤光片，从而变更上述特定的波段。

3.如权利要求2所述的不匀检查装置，其特征在于，还具有：

第一滤光片倾斜机构，其变更上述多个光学滤光片中第一光学滤光片相对于上述光路的倾角；

第二滤光片倾斜机构，其区别于上述第一滤光片而单独地变更上述多个光学滤光片中第二光学滤光片相对于上述光路的倾角；

移动机构，其在沿着上述基板的上述主面的规定的移动方向上，相对于上述光射出部以及上述传感器，使上述保持部相对地移动，

上述光射出部具有：

光源，其射出含有上述多个波段的光的光；

光学系统，其将来自上述光源的光变换为沿着上述主面并垂直于上述移动方向的线状光，并导向上述主面，

上述传感器是线型传感器，该线型传感器与上述保持部的移动同步而反复取得来自上述线状光在上述基板上的照射区域的上述特定的波段的光的强度分布。

4.如权利要求2所述的不匀检查装置，其特征在于，还具有：

滤光片倾斜机构，其整体地变更上述多个光学滤光片相对于上述光路的倾角；

移动机构，其在沿着上述基板的上述主面的规定的移动方向上，相对于上述光射出部以及上述传感器，使上述保持部相对地移动，

上述光射出部具有：

光源，其射出含有上述多个波段的光的光；

光学系统，其将来自上述光源的光变换为沿着上述主面并垂直于上述移动方向的线状光，并导向上述主面，

上述传感器是线型传感器，该线型传感器与上述保持部的移动同步而反复取得来自上述线状光在上述基板上的照射区域的上述特定的波段的光的强度分布。

5.如权利要求1所述的不匀检查装置，其特征在于，还具有偏振镜，该偏振镜被配置在从上述光射出部至上述传感器的光路上，同时选择性地使相对于上述膜的S偏振光透过。

6.如权利要求5所述的不匀检查装置，其特征在于，上述偏振镜被配置在上述基板和上述传感器之间。

7.如权利要求6所述的不匀检查装置，其特征在于，还具有聚光透镜，该聚光透镜被配置在从上述基板至上述传感器的光路上，同时将上述特定的波段的光向上述传感器会聚，

上述偏振镜被配置在上述聚光透镜和上述传感器之间。

8.如权利要求5所述的不匀检查装置，其特征在于，上述偏振镜被配置在上述光射出部和上述基板之间。

9.如权利要求8所述的不匀检查装置，其特征在于，还具有聚光透镜，该聚光透镜被配置在从上述基板至上述传感器的光路上，同时将上述特定的波段的光向上述传感器会聚。

10.如权利要求1所述的不匀检查装置，其特征在于，还具有移动机构，该移动机构在沿着上述基板的上述主面的规定的移动方向上，相对于上述光射出部以及上述传感器，使上述保持部相对地移动，

上述光射出部具有：

光源；

光学系统，其将来自上述光源的光变换为沿着上述主面并垂直于上述移动方向的线状光，并导向上述主面，

上述传感器是线型传感器，该线型传感器与上述保持部的移动同步而反复取得来自上述线状光在上述基板上的照射区域的上述特定的波段的光的强度分布。

11.如权利要求10所述的不匀检查装置，其特征在于，还具有：

光学滤光片，其被配置在从上述光射出部至上述传感器的光路上，同时使上述特定的波段的光透过；

滤光片倾斜机构，其变更上述光学滤光片相对于上述光路的倾角。

12.如权利要求11所述的不匀检查装置，其特征在于，上述滤光片倾斜机构，以朝向平行于上述线状光的方向的轴为中心而旋转上述光学滤光片。

13.如权利要求1所述的不匀检查装置，其特征在于，上述基板上的上述膜是通过将涂敷液涂敷在上述主面上而形成的。

14.一种不匀检查装置，检查在基板上形成的膜的膜厚不匀，其特征在于，具有：

保持部，其保持基板；

光射出部，其射出相对于上述基板形成有光透过性的膜的主面而以10°～40°的入射角入射的光；

传感器，其接受在上述基板的上述主面反射后的特定的波段的光，并取得来自上述主面的上述特定的波段的光的强度分布。

15.如权利要求14所述的不匀检查装置，其特征在于，还具有波段切换装置，该波段切换装置在相互不同的多个波段之间切换上述特定的波段；

上述光射出部射出含有上述多个波段的光的光；

上述波段切换装置具有：

多个光学滤光片，其选择性地使上述多个波段的光分别透过；

光学滤光片切换机构，其将上述多个光学滤光片中被配置在从上述光射出部至上述传感器的光路上的一个光学滤光片切换为其他的光学滤光片。

16.如权利要求15所述的不匀检查装置，其特征在于，还具有：

第一滤光片倾斜机构，其变更上述多个光学滤光片中第一光学滤光片相对于上述光路的倾角；

第二滤光片倾斜机构，其区别于上述第一滤光片而单独地变更上述多个光学滤光片中第二光学滤光片相对于上述光路的倾角；

移动机构，其在沿着上述基板的上述主面的规定的移动方向上，相对于上述光射出部以及上述传感器，使上述保持部相对地移动，

上述光射出部具有：

光源，其射出含有上述多个波段的光的光；

光学系统，其将来自上述光源的光变换为沿着上述主面并垂直于上述移动方向的线状光，并导向上述主面，

上述传感器是线型传感器，该线型传感器与上述保持部的移动同步而反复取得来自上述线状光在上述基板上的照射区域的上述特定的波段的光的强度分布。

17.如权利要求15所述的不匀检查装置，其特征在于，还具有：

滤光片倾斜机构，其整体地变更上述多个光学滤光片相对于上述光路的倾角；

移动机构，其在沿着上述基板的上述主面的规定的移动方向上，相对于上述光射出部以及上述传感器，使上述保持部相对地移动，

上述光射出部具有：

光源，其射出含有上述多个波段的光的光；

光学系统，其将来自上述光源的光变换为沿着上述主面并垂直于上述移动方向的线状光，并导向上述主面，

上述传感器是线型传感器，该线型传感器与上述保持部的移动同步而反复取得来自上述线状光在上述基板上的照射区域的上述特定的波段的光的强度分布。

18.如权利要求14所述的不匀检查装置，其特征在于，还具有偏振镜，该偏振镜被配置在从上述光射出部至上述传感器的光路上，同时选择性地使相对于上述膜的S偏振光透过。

19.如权利要求18所述的不匀检查装置，其特征在于，上述偏振镜被配置在上述基板和上述传感器之间。

20.如权利要求19所述的不匀检查装置，其特征在于，还具有聚光透镜，该聚光透镜被配置在从上述基板至上述传感器的光路上，同时将上述特定的波段的光向上述传感器会聚，

上述偏振镜被配置在上述聚光透镜和上述传感器之间。

21.如权利要求18所述的不匀检查装置，其特征在于，上述偏振镜被配置在上述光射出部和上述基板之间。

22.如权利要求21所述的不匀检查装置，其特征在于，还具有聚光透镜，该聚光透镜被配置在从上述基板至上述传感器的光路上，同时将上述特定的波段的光向上述传感器会聚。

23.如权利要求14所述的不匀检查装置，其特征在于，还具有移动机构，该移动机构在沿着上述基板的上述主面的规定的移动方向上，相对于上述光射出部以及上述传感器，使上述保持部相对地移动，

上述光射出部具有：

光源；

光学系统，其将来自上述光源的光变换为沿着上述主面并垂直于上述移动方向的线状光，并导向上述主面，

上述传感器是线型传感器，该线型传感器与上述保持部的移动同步而反复取得来自上述线状光在上述基板上的照射区域的上述特定的波段的光的强度分布。

24.如权利要求23所述的不匀检查装置，其特征在于，还具有：

光学滤光片，其被配置在从上述光射出部至上述传感器的光路上，同时使上述特定的波段的光透过；

滤光片倾斜机构，其变更上述光学滤光片相对于上述光路的倾角。

25.如权利要求24所述的不匀检查装置，其特征在于，上述滤光片倾斜机构，以朝向平行于上述线状光的方向的轴为中心而旋转上述光学滤光片。

26.如权利要求14所述的不匀检查装置，其特征在于，上述基板上的上述膜是通过将涂敷液涂敷在上述主面上而形成的。

27.一种不匀检查方法，是检查在基板上形成的膜的膜厚不匀的不匀检查方法，其特征在于，具有：

a)射出相对于基板形成有光透过性的膜的主面而以50°～65°的入射角入射的光的工序；

b)接受在上述基板的上述主面反射后的特定的波段的光，而取得来自上述主面的上述特定的波段的光的强度分布的工序；

c)变更上述特定的波段，而反复进行上述a)工序以及b)工序的工序。

28.如权利要求27所述的不匀检查方法，其特征在于，在上述b)工序中所接受的上述特定的波段的光是在上述主面反射之前或者之后透过偏振镜的光，该偏振镜是选择性地使相对于上述膜的S偏振光透过的偏振镜。

29.如权利要求27所述的不匀检查方法，其特征在于，

在上述a)工序之前，还具有：倾斜经由上述基板被配置在从光射出部至传感器的光路上并使上述特定的波段的光透过的光学滤光片，来变更上述光学滤光片相对于上述光路的倾角的工序；

在上述a)工序中，从在沿着上述主面的移动方向上相对于上述基板而相对地移动的上述光射出部向上述膜射出沿着上述主面并在与上述移动方向垂直的规定方向上延伸的线状光；

在上述b)工序中，由相对于上述基板而与上述光射出部一起相对地移动的上述传感器，接受由上述膜反射后的上述特定的波段的光，并反复取得来自在上述主面上的上述规定的方向上延伸的线状的照射区域的光的强度分布。

30.一种不匀检查方法，是检查在基板上形成的膜的膜厚不匀的不匀检查方法，其特征在于，具有：

a)射出相对于基板形成有光透过性的膜的主面而以10°～40°的入射角入射的光的工序；

b)接受在上述基板的上述主面反射后的特定的波段的光，而取得来自上述主面的上述特定的波段的光的强度分布的工序。

31.如权利要求30所述的不匀检查方法，其特征在于，

在上述b)工序中所接受的上述特定的波段的光是在上述主面反射之前或者之后透过偏振镜的光，该偏振镜是选择性地使相对于上述膜的S偏振光透过的偏振镜。

32.如权利要求30所述的不匀检查方法，其特征在于，

在上述a)工序之前，还具有：倾斜经由上述基板被配置在从光射出部至传感器的光路上并使上述特定的波段的光透过的光学滤光片，来变更上述光学滤光片相对于上述光路的倾角的工序；

在上述a)工序中，从在沿着上述主面的移动方向上相对于上述基板而相对地移动的上述光射出部向上述膜射出沿着上述主面并在与上述移动方向垂直的规定方向上延伸的线状光；

在上述b)工序中，由相对于上述基板而与上述光射出部一起相对地移动的上述传感器，接受由上述膜反射后的上述特定的波段的光，并反复取得来自在上述主面上的上述规定的方向上延伸的线状的照射区域的光的强度分布。

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