CN101178538A

CN101178538A - 图案修改装置

Info

Publication number: CN101178538A
Application number: CNA2007101669821A
Authority: CN
Inventors: 大庭博明
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-11-08
Filing date: 2007-11-07
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2027-11-07
Also published as: JP2008122448A; JP5015552B2; TWI392595B; TW200821167A; CN101178538B

Abstract

提供能方便地校正目标位置与涂敷位置的位置偏移的图案修改装置。此图案修改装置(1)在进行更新校正值的校正模式时，对镜(51)的测试区(51a)的目标位置(P1)涂敷修改墨(49)，根据涂墨前后的测试区(51a)的图像，检测出实际涂敷修改墨(49)的涂敷位置(P2)，从而检测出目标位置(P1)与涂敷位置(P2)的位置偏移量，并根据其检测结果，更新校正值。因而，图案修改装置(1)本身更新校正值，因此操作者不必进行校正作业。

Description

图案修改装置

技术领域

本发明涉及图案修改装置，尤其涉及修改基板上形成的微细图案的缺陷部的图案修改装置。

背景技术

液晶显示装置(LCD)的制造工序中，作为基板上形成的微细图案的滤色片产生各种缺陷。全部废弃产生缺陷的基板，成品率降低，因此使用修改缺陷的图案修改装置。此图案修改装置在滤色片产生白缺陷(脱色部)时，利用定位装置使涂敷针移动到白缺陷的上方，并使涂敷针的前端部附着修改墨后，让涂敷针上下移动，对白缺陷涂敷修改墨(例如参考专利文献1)。

参考专利文献1：日本国特开平9-236933号公报

然而，已有的图案修改装置中，交换涂敷针的情况下，由于安装误差或尺寸误差的影响，有时不能在目标位置涂敷。因此，交换涂敷针时，给定位装置提供目标位置的坐标，使涂敷针移动，对虚设基板的表面涂敷修改墨，用观察光学系统观察目标位置与实际涂敷修改墨的涂敷位置的位置偏移，并校正目标位置的坐标，以消除该位置偏移。因而，存在此校正作业费时和费事的问题。

此外，即使在交换涂敷针时进行校正作业，也发生随着气温变动或装置本身的温度变动，构成装置的金属部件产生伸缩，目标位置与涂敷位置的位置偏移。

因此，本发明的主要目的在于提供一种能方便地校正目标位置与涂敷位置的位置偏移的图案修改装置。

发明内容

本发明的图案修改装置，修改基板上形成的微细图案的缺陷部，其中具有：使修改液附着在涂敷针的前端部，并使该涂敷针上下移动，以便在缺陷部涂敷修改液用的修改液涂敷单元；按照位置指令信号，使修改液涂敷单元对基板相对移动的定位单元；根据应涂敷修改液的目标位置的坐标和校正涂敷针的偏移用的校正值，产生位置指令信号，以便使修改液涂敷在目标位置的控制单元；以及校正单元，该校正单元在进行更新校正值的校正模式时，给控制单元提供所述目标位置的坐标，使修改液涂敷在虚设基板的表面，检测出目标位置与实际涂敷修改液的涂敷位置的位置偏移量，并根据其检测结果，更新校正值。

最好校正单元在规定的周期执行校正模式。

而且，最好具有在规定的周期对操作者通知应执行校正模式的信息的通知单元，校正单元根据所述操作者的执行所述校正模式的指示执行所述校正模式。

又，最好校正单元在利用涂敷针涂敷修改液的前后，拍摄虚设基板表面的图像，对涂敷前后的图像进行比较，提取亮度不一致的不一致部分，并将提取的不一致部分的重心位置判定为涂敷位置。

而且，最好校正单元在利用涂敷针涂敷修改液的前后，拍摄虚设基板表面的图像，对涂敷前后的图像进行比较，提取亮度不一致的不一致部分，并将提取的不一致部分的外接长方形的中心判定为涂敷位置。

又，最好虚设基板是镜，并且校正单元进行反射照明，并拍摄镜的图像。

而且，最好校正单元将虚设基板的表面划分成多个区，选择与上次的校正模式时选择的区域不同的区域，并将选择的区域内的坐标作为目标位置的坐标供给控制单元。

本发明的图案修改装置，设置使修改液附着在涂敷针的前端部，并使该涂敷针上下移动，以便在缺陷部涂敷修改液用的修改液涂敷单元；按照位置指令信号，使修改液涂敷单元对基板相对移动的定位单元；根据应涂敷修改液的目标位置的坐标和校正涂敷针的偏移用的校正值，产生位置指令信号，以便使修改液涂敷在目标位置的控制单元；以及校正单元，该校正单元在进行更新校正值的校正模式时，给控制单元提供所述目标位置的坐标，使修改液涂敷在虚设基板的表面，检测出目标位置与实际涂敷修改液的涂敷位置的位置偏移量，并根据其检测结果，更新校正值。因而，校正单元执行校正模式，因此操作员不必进行校正作业。

附图说明

图1是示出一本发明实施方式的图案校正装置的总体组成的立体图。

图2是示出作为图1所示图案修改装置的修改对象的滤色片的图。

图3是示出图1所示观察光学系统和激光器部的组成的图。

图4是示出图1所示涂墨机构的组成的立体图。

图5(a)～(c)是示出图4所示涂墨机构的动作的图。

图6(a)～(f)是示出图2所示异物缺陷的修改方法的图。

图7是示出图1所示图案修改装置的校正模式启动方法的流程图。

图8是示出图1中装载在吸盘台的镜的图。

图9是示出图8所示镜的使用方法的图。

图10是示出图1所示图案修改装置的校正模式的流程图。

图11是示出图8所示测试区涂墨后的图像的图。

图12(a)～(c)是示出求涂墨位置的方法的图。

标号说明

1是图案修改装置，2是观察光学系统，3是监视器，4是切割用激光器部，5是涂墨机构，6是墨硬化用光源，7是图像处理部，8是主计算机，9是控制用计算机，10是XY台，11是吸盘台，12是Z台，15是滤色片，16是黑阵，17是R像素，18是G像素，19是B像素，19a是孔，20是白缺陷，21是黑缺陷，22是异物缺陷，23是可变缝隙，24是成像透镜，25、26是半透明反射镜，27是物镜，28是反射光源，29是CCD相机，31是涂敷针，31a是平坦面，32是涂敷针驱动汽缸，33是驱动轴，34是涂敷针夹具，35是固定座，36是旋转台，37～40是墨箱，41是洗净装置，42是气洗装置，43是旋转轴，44是切口部，45是分度用电动机，46是分度板，47是分度用传感器，48是原点返回用传感器，49是修改墨，50是异物，51是镜，51a是测试区，P1是目标位置，P2是涂敷位置，52是不一致部分。

具体实施方式

图1是示出一本发明实施方式的图案修改装置的总体组成的图。图1中，图案修改装置1具有：观察基板的表面的观察光学系统2；放映所观察的图像的监视器3；通过观察光学系统2对基板照射激光，并切割不需要的部分的切割用激光器部4；使修改墨附着于涂敷针前端，并涂敷在基板的缺陷部的涂墨机构5；使涂敷在缺陷部的修改墨硬化的硬化用光源6；识别缺陷部和涂墨位置的图像处理部7；控制整个装置的主计算机8；以及控制装置机构部的动作的控制用计算机9。此外，还设置使具有缺陷部的基板往XY方向(水平方向)移动的XY台10；在XY台上保持基板的吸盘台11、以及使观察光学系统2或涂墨机构5往Z方向(垂直方向)移动的Z台12等。

XY台10用于由涂墨机构5将修改墨涂敷在缺陷部时、或由观察光学系统2观察基板表面时等情况下，使基板相对移动到适当位置。图1所示的XY台10具有将2个单轴工作台叠置在垂直方向上的结构。但是，此XY台10只要能使基板对观察光学系统2和涂墨机构5相对移动就可以，不限于图1所示的XY台10的结构。近年，随着基板规模的大型化，采用许多可分别在X轴方向和Y轴方向独立移动的龙门型XY台。

图2是示出成为修改对象的LCD的滤色片15的图。图2中，滤色片15包含在玻璃基板(未图示)的表面上形成的成为黑阵16的栅格状图案；以及多组的R(红)像素17、G(绿)像素18和B(蓝)像素19。滤色片15的制造工序中，产生像素或黑阵16脱色造成的白缺陷20、与相邻像素彩色相混或黑阵16溢出到像素造成的黑缺陷21、或者像素中附着异物造成的异物缺陷22等。

图3是示出观察光学系统2和切割用激光器部4的组成的图。图3中，处在激光器部4的紧下方的可变缝隙23被设在成像透镜24的焦点位置，用于形成激光加工形状。在成像透镜24的下方设置半透明反射镜25、26，又在该反射镜下方设置物镜27。可设置倍率不同的多个物镜27和选择其中希望的倍率的物镜27的旋转器。可变缝隙23的开口部的形状按物镜27的倍率的比率加以缩小，并形成加工形状。再者，将反射光源28的出射光通过半透明反射镜26，照射到玻璃基板14的表面上形成的滤色片15的白缺陷20等，并利用CCD相机29通过半透明反射镜25，拍摄白缺陷20等的图像，并在图1的监视器3上放映。

图4是示出涂墨机构5的组成的部分省略的立体图。图4中，此涂墨机构5包含：涂墨用的涂敷针31、以及垂直驱动涂敷针31用的涂敷针驱动汽缸32。将涂敷针31通过涂敷针夹具34和固定座35，设置在涂敷针驱动汽缸32的驱动轴33的前端部。

此涂墨机构5还包含水平设置的旋转台36，在旋转台36上依次配置多个墨箱37～40，还在旋转台36上设置洗净装置41和气洗装置42。在旋转台36的中心竖立状设置旋转轴43。旋转台36中形成在涂墨时使涂敷针31通过用的切口部44。墨箱37～40中，分别适当注入R(红)、G(绿)、B(蓝)和黑各色的修改墨。洗净装置41用于去除涂敷针31上附着的修改墨，气洗装置42用于吹掉涂敷针31上附着的洗净液。

此涂墨机构5还包含使旋转台36的旋转轴43旋转用的分度用电动机45，并设置用于与旋转轴43一起旋转的分度板46；用于通过分度板46检测出旋转台36的旋转位置的分度用传感器47；以及用于通过分度板46检测出旋转台36的旋转位置返回原点的原点返回用传感器48。根据传感器47、48的输出控制电动机45，使旋转台36旋转，以便使切口部44、墨箱37～40、洗净装置41和气洗装置42中的一方，位于涂敷针31的下方。

再者，将涂敷针驱动汽缸32和电动机45固定在Z台12，并利用XY台10将Z台12和成为缺陷修改对象的滤色片15相对定位。

接着，说明此涂墨机构5的动作。首先，驱动XY台10和Z台12，将涂敷针31的前端部定位于例如R像素17的白缺陷20的上方的规定位置。其次，利用电动机45转动旋转台36，使希望的墨箱(本情况下为墨箱37)移动到涂敷针31的下面。接着，利用涂敷针驱动汽缸32上下驱动涂敷针31，如图5(a)所示那样将修改墨49附着于涂敷针31的前端部。

接着，利用电动机45转动旋转台36，将切口部44移动到涂敷针31的下面。接着，利用涂敷针驱动汽缸32上下驱动涂敷针31，如图5(b)、(c)所示那样将涂敷针31的前端的平坦面31a上附着的修改墨49涂敷在R像素17的白缺陷20上。

洗净涂敷针31时，利用电动机45转动旋转台36，将洗净装置41移动到涂敷针31的下面。接着，利用涂敷针驱动汽缸32上下驱动涂敷针31，洗净涂敷针31上附着的修改墨49。接着，利用电动机45转动旋转台36，将气洗装置42移动到涂敷针31的下面。利用涂敷针驱动汽缸32上下驱动涂敷针31，吹掉涂敷针31上附着的洗净液。

图6(a)～(f)是示出修改B像素19产生的异物缺陷22的方法的图。图6(a)、(c)、(e)是B像素19的俯视图，图6(b)是图6(a)的VIA-VIA线剖视图，图6(d)是图6(c)的VID-VID线剖视图，图6(f)是图6(e)的VIF-VIF线剖视图。

如图6(a)、(b)所示，异物缺陷22是在玻璃基板14的表面附着异物50的状态下形成像素的缺陷。一面在监视器3观察异物缺陷22、一面使台10、12移动，在异物缺陷22上对准切割用激光器部4的焦点，并照射激光α。利用图3的可变缝隙23，将激光α整形成矩形。利用该激光，如图6(c)、(d)所示那样去除异物缺陷22，使B像素19形成矩形的孔19a。接着，如图16(e)、(f)所示，用图5(a)～(c)所示的方法对孔19a涂敷修改墨49。

使孔19a中涂敷的修改墨49硬化后，结束异物缺陷22的修改。修改墨49为紫外线硬化型时，采用紫外线照明作为光源6，对修改墨49照射紫外线。修改墨49为热硬化型或干燥硬化型时，采用卤素灯照明作为光源6，对修改墨49照射卤素灯光。

黑缺陷21用与异物缺陷22相同的方法进行修改。白缺陷20既可用与异物缺陷22相同的方法进行修改，也可如图5(a)～(c)所示那样直接对白缺陷22涂敷修改墨49并进行修改。

其次，这种图案修改装置中，随着外部空气或装置内的温度变化，XY台10或涂墨机构5的金属部分产生伸缩，有时不能将修改墨49涂敷在目标位置。本实施方式解决此问题。

如图7所示，主计算机8监视装置启动后的经历时间T，经历某一定时间T1后，显示信息或使蜂鸣器鸣叫，通知操作者，促使校正涂敷位置(步骤S1、S2)。操作者对信息进行确认后，按下校正启动键(步骤S3)，将图案修改装置1设定为校正模式后，返回步骤S1(步骤S4)。

如图8所示，在吸盘台11的端部，设置作为虚设基板的镜51。将镜51的表面如图9所示那样划分成多行、多列的测试区51a。各校正模式中，选择与上次的校正模式选择的测试区51a不同的测试区51a。例如，如图9所示，往图中下方依次逐一选择第1列的多个测试区51a后，接着往图中的上方依次选择第2列的多个测试区51a，其后以同样的方式作选择。

设定在校正模式的图案修改装置1，如图10所示，在步骤S11利用CCD相机29拍摄镜51的所选择的测试区51a的图像，并将拍摄的图像输入到图像处理部7。接着，在步骤S12中，图案修改装置对作为所选测试区51a的中心的目标位置P1涂敷修改墨49。

具体而言，计算机8、9将根据目标位置P1的坐标和校正值产生的位置指令信号供给XY台10，XY台10使符合该位置指令信号的位置移动到涂墨机构5的下方。如果位置指令信号正确，对目标位置P1涂敷修改墨49，但位置指令信号不正确时，如图11所示，目标位置P1与实际涂敷修改墨49的涂敷位置P2之间产生位置偏移。目标位置P1与涂敷位置P2之间产生位置偏移时，需要更新校正值。

接着，步骤S13中，利用CCD相机29拍摄涂敷修改墨49的测试区51a的图像，并将拍摄的图像输入到图像处理部7。这时，通过并用图3的反射光源28和镜51，能充分确保涂敷部与背景的对比度。

接着，步骤S14中，利用图像处理部7，检测出实际的涂敷位置P2。即，图像处理部7对图12(a)所示的涂墨前的图像和图12(b)所示的涂墨后的图像进行比较，并提取亮度不一致的不一致部分52，如图12(c)所示。具体而言，将涂墨前的图像位置(x、y)的像素的亮度表为a(x、y)，将涂墨后的图像位置(x、y)的像素的亮度表为b(x、y)，则提取a(x、y)与b(x、y)之差的绝对值c大于规定的阈值TH的像素。图12(c)中，用白表示绝对值c大于阈值TH的部分52，其它部分加斜线。图像处理部7求出白的部分52的重心，将求出的重心作为涂敷位置P2。再者，白的部分52为圆形时，可将外接长方形的中心位置作为涂敷位置P2，而非其重心。

设求出的涂敷位置P2的图像上的坐标为(gx、gy)，目标位置P1的图像上的坐标为(tx、ty)，则图像上的位置偏移量(dx、dy)＝(gx-tx、gy-ty)。设图像上1像素的纵横实际尺寸为(mx、my)，则位置偏移量的实际长度值为(dx×mx、dy×my)。通过将该值加到当前的校正值中，更新校正值。再者，为了确保校正值的可靠性，可求多次位置偏移量并使用它们的平均值。

上述自动校正可在交换涂敷针31后立即进行。即使显示信息后无操作者的操作指示，也可在搬进或搬出基板后等任意定时，自动进行校正动作。

此实施方式中，因为校正作业自动化，所以作业效率提高。

应认为现揭示的实施方式，在各方面均为示例而非限定。本发明的范围由权利要求书所示而非说明书所示，并且意图在包含与权利要求书均等的意义和范围内的全部变换。

Claims

1.一种图案修改装置，修改基板上形成的微细图案的缺陷部，其特征在于，具有

使修改液附着在涂敷针的前端部，并使该涂敷针上下移动，以便在所述缺陷部涂敷所述修改液用的修改液涂敷单元；

按照位置指令信号，使所述修改液涂敷单元对所述基板相对移动的定位单元；

根据应涂敷所述修改液的目标位置的坐标和校正所述涂敷针的位置偏移用的校正值，产生所述位置指令信号，以便使所述修改液涂敷在所述目标位置的控制单元；以及

校正单元，该校正单元在进行更新所述校正值的校正模式时，给所述控制单元提供所述目标位置的坐标，使所述修改液涂敷在虚设基板的表面，检测出所述目标位置与实际涂敷所述修改液的涂敷位置的位置偏移量，并根据其检测结果，更新所述校正值。

2.如权利要求1中所述的图案修改装置，其特征在于，

所述校正单元在规定的周期执行所述校正模式。

3.如权利要求1中所述的图案修改装置，其特征在于，

具有在规定的周期对操作者通知应执行所述校正模式的通知单元，

所述校正单元根据所述操作者的执行所述校正模式的指示执行所述校正模式。

4.如权利要求1中所述的图案修改装置，其特征在于，

所述校正单元在利用所述涂敷针涂敷所述修改液的前后，拍摄所述虚设基板表面的图像，对涂敷前后的图像进行比较，提取亮度不一致的不一致部分，并将提取的不一致部分的重心位置判定为所述涂敷位置。

5.如权利要求1中所述的图案修改装置，其特征在于，

所述校正单元在利用所述涂敷针涂敷所述修改液的前后，拍摄所述虚设基板表面的图像，对涂敷前后的图像进行比较，提取亮度不一致的不一致部分，并将提取的不一致部分的外接长方形的中心判定为所述涂敷位置。

6.如权利要求4或5中所述的图案修改装置，其特征在于，

所述虚设基板是镜子，

所述校正单元进行反射照明，并拍摄所述镜子的图像。

7.如权利要求1中所述的图案修改装置，其特征在于，

所述校正单元将所述虚设基板的表面划分成多个区，选择与上次的所述校正模式时选择的区域不同的区域，并将选择的区域内的坐标作为所述目标位置的坐标供给所述控制单元。