JP2009271274A - Apparatus and method for correcting defect of color filter substrate - Google Patents

Apparatus and method for correcting defect of color filter substrate Download PDF

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Kenichiro Shirata
憲一郎 白田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for correcting a defect of a color filter substrate, which has all functions of a quality improvement function of removing fine foreign matter, a function of subliming unremovable foreign matter and another quality improvement function of producing a part of a defective and inferior product and in which each of all functions can be changed over easily and to provide a method for correcting the defect of the color filter substrate by using this apparatus. <P>SOLUTION: The apparatus for correcting the defect of the color filter substrate, in which the color filter substrate having the surface patterned with a resist material is irradiated with laser light to correct the defect on the color filter substrate, includes: an intensity-variable laser irradiation means to be used selectively when fine foreign matter to be removed on the color filter substrate is trapped with light and the laser light having the intensity enough to correct the defect is emitted from a laser light source after the laser irradiation means is moved three-dimensionally to an optional position or when the laser light having the intensity enough to sublime/remove by laser ablation the foreign matter having strong adhesive strength to the color filter substrate is emitted from the laser light source; and a laser irradiation mechanism consisting of an optical system to be used in the laser irradiation means. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置等に用いる、レジスト材料で表面がパターンニグされたカラーフィルタ基板上にレーザー光を照射して、基板上の欠陥を修正するカラーフィルタ基板の欠陥修正装置および欠陥修正方法に関する。   The present invention relates to a color filter substrate defect correction device and a defect correction method for correcting defects on a substrate by irradiating a laser beam onto a color filter substrate whose surface is patterned with a resist material, which is used in a liquid crystal display device or the like. .

液晶ディスプレイ用カラーフィルタの製造工程において、歩留まりを改善するためにカラーフィルタ基板中の欠陥を修正している。カラーフィルタの製造工程において、代表的な不良の一つとして、「異物」欠陥が挙げられる。この異物には、レジスト材料の硬化片や、装置のベアリング削れ等による金属片、あるいは埃などの多様なバリエーションが存在する。特に、レジスト材料の硬化片については、製造条件の些細な変動により突発的に多発するケースが多いため、問題視される。   In the manufacturing process of color filters for liquid crystal displays, defects in the color filter substrate are corrected in order to improve the yield. One of the typical defects in the color filter manufacturing process is a “foreign matter” defect. There are various variations of this foreign material, such as a hardened piece of resist material, a metal piece due to bearing scraping of the apparatus, or dust. In particular, a hardened piece of resist material is regarded as a problem because it frequently occurs suddenly due to slight fluctuations in manufacturing conditions.

従来の修正機では、検査装置等で確認された異物について、特殊な布等で基板表面を摩擦することで表面に付着している異物を削ぎ落とす“研磨”による修正がある。また、特許文献1に開示されているように、欠陥が発生しているカラーフィルタにエネルギー密度の閾値を適宜の値に設定したレーザービームを照射して透明基板にはダメージを与えることなく、欠陥の発生しているカラーフィルタを除去する“レーザー照射による昇華”といった手段で、異物の修正を行う方式が主流として採用されている。   In the conventional correction machine, there is a correction by “polishing” that removes the foreign matter adhering to the surface by rubbing the substrate surface with a special cloth or the like for the foreign matter confirmed by the inspection device or the like. Further, as disclosed in Patent Document 1, a color filter in which a defect has occurred is irradiated with a laser beam with a threshold value of energy density set to an appropriate value, and the transparent substrate is not damaged. A method of correcting foreign matter by means such as “sublimation by laser irradiation” that removes the color filter in which the above occurs is mainly used.

しかしながら、従来の修正方法においては、例えば、“研磨”による修正では、異物欠陥以外の正常な製品部分にもダメージを与えることがある。また、“レーザー照射による昇華”では、対象とする異物欠陥を確実に除去するために、周囲の正常な部分も除去することになり、またレジスト材料の硬化片のように寸法は微小でも数が多い異物欠陥に対してでも、異物除去実施後、除去部への新たなレジスト材料の塗布ならびにパターンニングが必要となる。このため、修正作業の負荷が高くなり、問題となっていた。   However, in the conventional correction method, for example, correction by “polishing” may damage normal product parts other than foreign matter defects. “Sublimation by laser irradiation” also removes the surrounding normal parts in order to surely remove the target foreign matter defects, and the number is small even if the dimensions are small like a hardened piece of resist material. Even for a large number of foreign matter defects, it is necessary to apply a new resist material and pattern the removed portion after removing the foreign matter. For this reason, the load of correction work became high, and it became a problem.

一方、半導体素子の製造等に用いられる照明光学系や、光学素子面上に付着するゴミや埃等の微小物体の除去が大きな課題となり、特許文献2には、レーザービームによる光トラッピング技術を応用して、微小物体を非接触、非破壊で補足・移動させる集塵装置が開示されている。   On the other hand, the illumination optical system used in the manufacture of semiconductor elements and the removal of minute objects such as dust and dirt adhering to the optical element surface are major issues. Patent Document 2 applies an optical trapping technique using a laser beam. Thus, a dust collector that captures and moves a minute object in a non-contact and non-destructive manner is disclosed.

この技術は、光ピンセット、あるいは、レーザーマニュピュレーションとも呼ばれて、例えば、特許文献3で開示されているように、近年、特にバイオサイエンス分野への適用が主流で検討されている。光が物体に当たり反射、屈折するとき光の進行方向が変わる。この現象は、光を粒子と考えると、光の運動量が変化したことになる。光の運動量変化が物体に受け渡され、物体に力(光の放射圧)が働く。この力は非常に小さいものであるが、レーザー光が有する優れたコヒーレント特性によって、対物レンズを用いてレーザー光を急激に絞り込むことにより、レーザーの集光位置に向かって力が働き、結果として微粒子をトラッピングして、レーザーの集光位置を動かすことで三次元方向に任意の位置へ微粒子を移動することが可能となる。
特開平05−27111号公報 特開平05−100182号公報 特開平03−110510号公報
This technique is also called optical tweezers or laser manipulation. For example, as disclosed in Patent Document 3, in recent years, application to the bioscience field has been mainly studied. When light hits an object and is reflected or refracted, the traveling direction of the light changes. This phenomenon means that the momentum of light changes when light is considered as particles. The change in the momentum of light is transferred to the object, and force (radiation pressure of light) acts on the object. This force is very small, but due to the excellent coherent characteristics of the laser beam, the laser beam is rapidly narrowed down using the objective lens, and the force works toward the laser focusing position, resulting in fine particles. The particle can be moved to an arbitrary position in the three-dimensional direction by trapping and moving the laser condensing position.
Japanese Patent Laid-Open No. 05-27111 Japanese Unexamined Patent Publication No. 05-1000018 Japanese Patent Laid-Open No. 03-110510

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、前述した“光ピンセット”技術を、カラーフィルタ製造工程における“異物除去プロセス”に適用することにより、微小異物の除去修正による良品化機能、除去不可異物の昇華修正機能、さらに、欠損不良製品の局所作成による良品化機能を併せ持ち、かつ、各機能が容易に切り替え可能なカラーフィルタ基板の欠陥修正装置をおよびそれを用いた欠陥修正方法を提供することで、カラーフィルタ基板の製造工程における欠陥修正負荷を削減することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and by applying the above-mentioned “optical tweezers” technology to the “foreign matter removal process” in the color filter manufacturing process, a non-defective function by removing and correcting minute foreign matters, A color filter substrate defect correction device that has both a sublimation correction function for non-removable foreign matter and a non-defective product by local creation of defective defective products, and each function can be easily switched, and a defect correction method using the same By providing, it aims at reducing the defect correction load in the manufacturing process of a color filter board | substrate.

本発明者は前記の課題を克服するために鋭意検討を行った結果、本発明を得るに至った。本発明の請求項1に係る発明は、レジスト材料で表面がパターンニングされたカラーフィルタ基板上にレーザー光を照射して、前記基板上の欠陥を修正するカラーフィルタ基板の欠陥修正装置において、前記基板の微小な対象異物を光トラッピングして、三次元で任意の位置へ移動することで欠陥を修正する強度のレーザー光をレーザー光源により照射するか、又は前記基板の基板に対する吸着力が強い対象異物をレーザーアブレーションで昇華除去する強度のレーザー光をレーザー光源により照射するか、を選択できる同一の強度可変のレーザー照射手段およびその光学系からなるレーザー照射機構を具備していることを特徴とするカラーフィルタ基板の欠陥修正装置である。   As a result of intensive studies for overcoming the above-mentioned problems, the present inventor has obtained the present invention. According to a first aspect of the present invention, there is provided a defect correction apparatus for a color filter substrate that corrects a defect on the substrate by irradiating a laser beam onto a color filter substrate whose surface is patterned with a resist material. Light trapping a target object on a substrate and moving it to an arbitrary position in three dimensions. The laser light source irradiates a laser beam with an intensity that corrects the defect, or the substrate has a strong adsorption force to the substrate. It is equipped with a laser irradiation mechanism comprising the same variable intensity laser irradiation means and its optical system that can select whether the laser light source irradiates the laser beam with the intensity to sublimate and remove foreign matter by laser ablation. It is a defect correction apparatus for a color filter substrate.

また、本発明の請求項2に係る発明は、前記レーザー光と略同じ軸上で、前記基板上の欠陥を照射する観察用照明光源と、基板に照射された前記観察用照明光源からの対象異物の反射光を受光・撮像する光学素子からなる観察機構を有し、該観察機構は前記基板上の欠陥・修正部分を認識する画像処理装置と結ばれていて、対象異物からの反射光を受光・撮像して得られた前記基板の表面の画像データを用いて、前記基板に存在する欠陥をモニタし判定する画像処理機構を具備していることを特徴とする請求項1に記載するカラーフィルタ基板の欠陥修正装置である。   Further, the invention according to claim 2 of the present invention is an object from an observation illumination light source that irradiates a defect on the substrate on substantially the same axis as the laser beam, and an object from the observation illumination light source irradiated to the substrate. It has an observation mechanism consisting of an optical element that receives and images the reflected light of the foreign matter, and the observation mechanism is connected to an image processing device that recognizes a defect / corrected portion on the substrate, and reflects the reflected light from the target foreign matter. 2. The color according to claim 1, further comprising an image processing mechanism that monitors and determines a defect existing on the substrate using image data of the surface of the substrate obtained by light reception and imaging. It is a defect correction device for a filter substrate.

また、本発明の請求項3に係る発明は、前記レーザー光が照射される前記対象異物に対し液滴下して液浸及び局所洗浄する機能を有し、かつ、異物または昇華ガス及び滴下した液体を吸引する機能を有する機能ヘッドを具備していることを特徴とする請求項1または2に記載するカラーフィルタ基板の欠陥修正装置である。   Further, the invention according to claim 3 of the present invention has a function of dropping the liquid onto the target foreign matter irradiated with the laser light and performing immersion and local cleaning, and the foreign matter or sublimation gas and the dropped liquid. The color filter substrate defect correcting device according to claim 1, further comprising a functional head having a function of sucking the color filter substrate.

また、本発明の請求項4に係る発明は、前記レーザー照射機構と、前記観察機構と、前記機能ヘッドが、テーブル上に固定された基板に対して移動する同一の3軸駆動軸上に配置されるか、または、XY移動可能なテーブル上に搭載された基板に対して前記レーザー照射機構と、前記観察機構と、前記機能ヘッドが上下に移動する同一のZ軸駆動軸に配置されていて、欠陥修正位置を三次元の任意の位置に移動できる駆動機構を具備していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載するカラーフィルタ基板の欠陥修正装置である。   In the invention according to claim 4 of the present invention, the laser irradiation mechanism, the observation mechanism, and the functional head are arranged on the same three-axis drive shaft that moves relative to a substrate fixed on a table. Or the laser irradiation mechanism, the observation mechanism, and the functional head are arranged on the same Z-axis drive shaft that moves up and down with respect to a substrate mounted on an XY movable table. 4. The color filter substrate defect correcting device according to claim 1, further comprising a drive mechanism capable of moving the defect correction position to an arbitrary three-dimensional position.

次に、本発明の請求項5に係る発明は、対象異物または欠陥に対応するスペアパーツを、欠損箇所に光トラッピングにより精密に配置して修正する機構を具備していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載するカラーフィルタ基板の欠陥修正装置である。   Next, the invention according to claim 5 of the present invention is characterized by comprising a mechanism for accurately arranging and correcting spare parts corresponding to a target foreign object or defect by optical trapping at a defective portion. Item 5. The color filter substrate defect correcting device according to any one of Items 1 to 4.

さらに、本発明の請求項6に係る発明は、請求項1〜5いずれか1項に記載するカラーフィルタ基板の欠陥修正装置を用い、前記観察機構より得られる対象異物の種類、および修正機能にあわせて前記駆動機構と、前記機能ヘッドと、前記レーザー照射機構とを制御
して前記基板上の欠陥を修正することを特徴とするカラーフィルタ基板の欠陥修正方法である。
Furthermore, the invention according to claim 6 of the present invention uses the color filter substrate defect correcting device according to any one of claims 1 to 5 to provide a type of target foreign matter obtained from the observation mechanism and a correcting function. In addition, the defect correction method of the color filter substrate is characterized in that the defect on the substrate is corrected by controlling the driving mechanism, the functional head, and the laser irradiation mechanism.

本発明のカラーフィルタ基板の欠陥修正装置によれば、レーザー光の集光位置付近の対象異物を観察モニタリングしながら、対象異物によって照射するレーザー光の強度を変更することが可能であり、光トラッピングにより表面に弱く付着している異物のみの除去が可能である。修正結果の判定も同時にできる。このことで、昇華修正の場合に発生する、レジスト材料の再塗布・パターンニング等の工程を省略可能とする。   According to the defect correction apparatus for a color filter substrate of the present invention, it is possible to change the intensity of the laser light irradiated by the target foreign matter while observing and monitoring the target foreign matter near the laser light condensing position, and optical trapping. Therefore, it is possible to remove only the foreign matters that are weakly adhered to the surface. The correction result can also be judged at the same time. This makes it possible to omit steps such as re-application of resist material and patterning that occur in the case of sublimation correction.

また、本発明のカラーフィルタ基板の欠陥修正装置によれば、昇華修正機能へ容易に切り替え可能な装置構成であるため、除去修正不可能な場合には、ただちに照射するレーザー光の強度を変更することで対応が可能であり、別の昇華修正装置へ投入する必要がなく、生産ロスの発生を抑止できる。   Further, according to the defect correction apparatus for the color filter substrate of the present invention, since the apparatus configuration can be easily switched to the sublimation correction function, the intensity of the laser beam to be irradiated is changed immediately when the removal correction is impossible. Therefore, it is not necessary to put in another sublimation correction device, and production loss can be suppressed.

また、トラッピング力が十分でない場合には、水等の液体を異物に滴下することで液浸させ、浮力によりトラッピング力を補助することが可能である。また、液滴下した場合には、液供給系機能と吸引系機能の併用により、修正装置内で局所的な洗浄が実現できる。   In addition, when the trapping force is not sufficient, it is possible to submerge the trapping force by buoyancy by dripping a liquid such as water onto a foreign substance. In addition, when the liquid drops, local cleaning can be realized in the correction device by using the liquid supply system function and the suction system function together.

さらに、本発明のカラーフィルタ基板の欠陥修正装置によれば、レーザー照射機構と、観察機構と、機能ヘッドとが一体的に、基板に対して3次元で任意の位置に移動できる機構となっているため、対象異物に対してレーザーの集光位置を次々と最適化でき、効率的な欠陥修正作業が可能となる。   Furthermore, according to the defect correction apparatus for a color filter substrate of the present invention, the laser irradiation mechanism, the observation mechanism, and the functional head can be integrally moved to an arbitrary position in three dimensions with respect to the substrate. Therefore, the laser condensing position can be optimized one after another with respect to the target foreign matter, and an efficient defect correction work can be performed.

次に、本発明のカラーフィルタ基板の欠陥修正装置によれば、異物を除去した部分や欠損欠陥部分に、別途用意したスペアパーツを、光トラッピングにより精密に配置できるため、例えばスペーサ等の欠損不良に対して、簡易で高速な修正手段を提供し、生産ロス抑止、良品率向上に寄与できる。   Next, according to the defect correction apparatus for a color filter substrate of the present invention, spare parts prepared separately can be precisely placed in a part from which foreign matter has been removed or defective part by optical trapping. On the other hand, a simple and high-speed correction means can be provided, which can contribute to suppressing production loss and improving the yield rate.

本発明のカラーフィルタ基板の欠陥修正装置を一実施形態に基づいて、図面を参照して以下に詳細に説明する。   A color filter substrate defect correcting apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings based on an embodiment.

まず、本発明の欠陥修正装置に適用する、前述した“光ピンセット”技術の概要を再度説明する。図1の概要説明図に示すように、光ピンセット技術は、レーザー光20を対物レンズ4でトラッピング対象のサンプル30内部に集光させ、集光位置をコントロールすることで、サンプル30をトラッピングする技術である。照射されたレーザー光(光子)は、サンプルに照射された場合においても、運動量保存則の支配下にある。サンプルに照射された光はサンプル界面において屈折するため、運動量が変化する。この時、運動量の総和は保存されるため、サンプルに対し、運動量変化を打ち消す方向に外力が発生する。よって、集光位置を任意にコントロールできる光学系を用意することで、サンプルの捕捉、移動(除去)が可能となる。   First, the outline of the above-mentioned “optical tweezers” technique applied to the defect correction apparatus of the present invention will be described again. As shown in the schematic explanatory diagram of FIG. 1, the optical tweezer technique is a technique for trapping the sample 30 by condensing the laser beam 20 inside the sample 30 to be trapped by the objective lens 4 and controlling the focusing position. It is. The irradiated laser beam (photon) is under the rule of conservation of momentum even when the sample is irradiated. Since the light irradiated to the sample is refracted at the sample interface, the momentum changes. At this time, since the total amount of momentum is preserved, an external force is generated in the direction to cancel the momentum change with respect to the sample. Therefore, it is possible to capture and move (remove) the sample by preparing an optical system that can arbitrarily control the condensing position.

図2は本発明のカラーフィルタ基板の欠陥修正装置の一実施形態としての異物修正機(除去装置)の一例の概略図である。光学系は、レーザー照射機構としてトラッピング、昇華あるいは局所修正材料の熱溶解に強度切り替え可能なレーザー光源1と、観察機構として基板11上の欠陥を照射する観察用照明光源2と、レーザー光を反射し照明光源による光のサンプル(異物・欠陥)30からの反射光を透過するダイクロイックミラー3、対物レンズ4およびサンプル(異物・欠陥)からの反射光を受光する光学素子5から成る。光学系に加えて、異物を液浸し、局所洗浄し、且つ、異物ならびに昇華ガスを吸引する機能ヘッド7と、乾燥ヘッド8が設置されている。なお、光学素子からなる観察機構は別途画像処理装置6と結ばれている。   FIG. 2 is a schematic view of an example of a foreign material correcting machine (removing device) as an embodiment of the color filter substrate defect correcting device of the present invention. The optical system includes a laser light source 1 capable of switching the intensity to trapping, sublimation, or thermal melting of a locally corrected material as a laser irradiation mechanism, an observation illumination light source 2 that irradiates a defect on the substrate 11 as an observation mechanism, and reflects the laser light. A dichroic mirror 3 that transmits reflected light from a sample (foreign matter / defect) 30 of light by an illumination light source, an objective lens 4, and an optical element 5 that receives reflected light from the sample (foreign matter / defect). In addition to the optical system, a functional head 7 that immerses foreign matter, performs local cleaning, and sucks foreign matter and sublimation gas, and a drying head 8 are installed. Note that an observation mechanism including an optical element is connected to the image processing apparatus 6 separately.

上記画像処理装置6を除く光学系と機能ヘッドは、テーブル10上に保持された基板11に対して、三次元で任意の位置に移動可能とするための3軸駆動軸9上に配置されている。このことで、任意位置における異物のモニタリング、トラッピングによる異物除去、さらに除去不可能時の異物昇華が可能となっている。   The optical system and the functional head excluding the image processing device 6 are arranged on a three-axis drive shaft 9 for enabling the substrate 11 held on the table 10 to move to an arbitrary position in three dimensions. Yes. This makes it possible to monitor foreign matter at an arbitrary position, remove foreign matter by trapping, and further sublimate foreign matter when removal is impossible.

ここで、レーザー光源は、異物のトラッピング及び昇華を実現する光源である。トラッピング時は、製品へのダメージを考慮して強度を弱くし、昇華時や材料溶解時は、強度を強くするため、強度可変のレーザー光源が選定される。昇華時に必要な光強度を確保するためにYAGレーザー等、強度が強い赤外帯域レーザーが好ましい。観察用照明光源は異物・欠陥をモニタリングするための光源で、一般的な白色光源を用いることができる。   Here, the laser light source is a light source that realizes trapping and sublimation of foreign matter. When trapping, a laser light source with variable intensity is selected in order to reduce the strength in consideration of damage to the product and to increase the strength during sublimation or material melting. In order to ensure the light intensity required for sublimation, a strong infrared band laser such as a YAG laser is preferable. The observation illumination light source is a light source for monitoring foreign matter and defects, and a general white light source can be used.

ダイクロイックミラーとしては、波長が赤色以上の光を反射する特性を有する光学フィルタを選定する。レーザー光源からの光を効率よく反射すると共に、観察用照明光源によるサンプルからの反射光は透過する必要がある。また、対物レンズはレーザー光源からの光を所望する位置に集光する。高いトラッピング力を得るために、高倍率のレンズが好ましく、例えば、倍率100倍以上のレンズを選定する。   As the dichroic mirror, an optical filter having a characteristic of reflecting light having a wavelength of red or more is selected. It is necessary to efficiently reflect the light from the laser light source and to transmit the reflected light from the sample by the observation illumination light source. The objective lens condenses light from the laser light source at a desired position. In order to obtain a high trapping force, a high-magnification lens is preferable. For example, a lens having a magnification of 100 times or more is selected.

観察用照明光源からの反射光はダイクロイックミラーを通して光学素子としてのCCD素子で受光され、画像として取り込まれる。CCD素子で取り込まれた画像は画像処理装置で処理され、基板上の欠陥をモニタし、また、修正の良否を判定する。   Reflected light from the illumination light source for observation is received by a CCD element as an optical element through a dichroic mirror and captured as an image. An image captured by the CCD element is processed by an image processing apparatus, and a defect on the substrate is monitored, and the quality of correction is determined.

なお、レーザー光によるトラッピング力が十分でない場合は、直ちに昇華モードに切り替えるのではなく、機能ヘッドより水等の液体を対象異物へ滴下して液浸させ、浮力によりトラッピング力を補助することができる。また、液滴下して液浸させた場合は、機能ヘッドに備えられた液滴下系及び吸引系機能の併用により、局所的な洗浄を実現する。さらに、液滴下しない場合においても吸引系は動作させ、トラッピング力により製品から剥離した異物を吸引・除去する、あるいは昇華された異物を吸引・排出する。また、局所洗浄した箇所の乾燥機能を有する乾燥ヘッドとして、赤外線(IR)ヒーター等を用いることが好ましい。   In addition, when the trapping force by the laser beam is not sufficient, the trapping force can be assisted by buoyancy by dripping a liquid such as water onto a target foreign substance from the functional head and immersing the liquid instead of immediately switching to the sublimation mode . Further, when the liquid is dropped and immersed, local cleaning is realized by the combined use of the liquid dropping system and suction system functions provided in the functional head. Further, even when the droplet does not fall, the suction system is operated to suck and remove the foreign matter separated from the product by the trapping force, or suck and discharge the sublimated foreign matter. Moreover, it is preferable to use an infrared (IR) heater etc. as a drying head which has a drying function of the location which carried out local washing.

また、本発明の欠陥修正装置においては、対象異物にレーザー光の焦点を速やかに合わせ、且つトラッピングした異物を移動させる動作を繰り返す必要がある。そのため、レーザー照射機構と観察機構と機能ヘッドは、高精度での駆動能力が求められる。そのため、サーボドライブを用いた3軸位置決め機構を適用するか、あるいは、基板テーブルをXY方向に移動させることで、レーザー照射機構と観察機構と機能ヘッドはZ軸方向のみの移動させる方法が可能であるが、液晶表示パネル等でもちいられるカラーフィルタ基板は近年益々大型化する傾向にあり、装置の簡易化の目的を実現するためには、レーザー照射機構と観察機構と機能ヘッドを同一の3軸駆動軸上に配置することが好ましい。   Moreover, in the defect correction apparatus of this invention, it is necessary to repeat the operation | movement which adjusts the focus of a laser beam to a target foreign material quickly, and moves the trapped foreign material. For this reason, the laser irradiation mechanism, the observation mechanism, and the functional head are required to have high-precision driving capability. Therefore, it is possible to move the laser irradiation mechanism, observation mechanism, and functional head only in the Z-axis direction by applying a 3-axis positioning mechanism using a servo drive or by moving the substrate table in the XY direction. However, color filter substrates used in liquid crystal display panels and the like have been increasing in size in recent years, and in order to realize the purpose of simplifying the apparatus, the laser irradiation mechanism, the observation mechanism, and the functional head have the same three axes. It is preferable to arrange on the drive shaft.

さらに、本発明の欠陥修正装置においては、対象異物に対応するスペアパーツを予め作成して欠陥修正装置のレーザー光の焦点が移動可能な位置に配置しておくことで、異物除去と反対の動作で、スペアパーツを欠損箇所に光トラッピングにより移動し、精密に配置して、更に必要に応じてレーザー光で熱溶解するなどして、カラーフィルタ基板の欠損箇所あるいはレーザー昇華した部分の修復・修正を行うことができる。   Furthermore, in the defect correction apparatus of the present invention, the spare part corresponding to the target foreign object is created in advance and placed at a position where the focal point of the laser beam of the defect correction apparatus can move, so that the operation opposite to the foreign object removal is performed. Then, the spare parts are moved to the defective part by optical trapping, placed precisely, and further heat-dissolved with laser light as necessary to repair or correct the defective part of the color filter substrate or the laser sublimated part. It can be performed.

本発明の欠陥修正装置は、上記説明した機構に加えて、ピンアップによる製品基板の出し入れ、真空吸着による保持とパージによる脱着といった機能を有する平面テーブルを適
用する。修正装置への基板の投入、排出には、別途産業用ロボット等を用意する。
In addition to the mechanism described above, the defect correction apparatus of the present invention applies a flat table having functions such as loading and unloading of product substrates by pin-up, holding by vacuum suction, and desorption by purging. An industrial robot or the like is separately prepared for loading and unloading the substrate to and from the correction device.

以上説明した機構を備えることで、多様な異物除去機能あるいは、局所修正機能を具備した異物修正装置の構築が可能となる。本発明のカラーフィルタ基板の欠陥修正装置により、修正工程の効率化が図れるため、生産性への寄与が期待できる。   By providing the mechanism described above, it is possible to construct a foreign substance correcting apparatus having various foreign substance removing functions or local correcting functions. Since the defect correction apparatus for color filter substrate according to the present invention can improve the efficiency of the correction process, a contribution to productivity can be expected.

本発明の欠陥修正装置に適用する、光ピンセット技術の概要説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of an optical tweezer technology applied to a defect correction apparatus of the present invention. 本発明のカラーフィルタ基板の欠陥修正装置の一例の概略図。Schematic of an example of the defect correction apparatus of the color filter substrate of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・レーザー光源 2・・・照明光源 3・・・ダイクロイックミラー
4・・・対物レンズ 5・・・光学素子 6・・・画像処理装置
7・・・機能ヘッド 8・・・乾燥ヘッド 9・・・3軸駆動軸
10・・・テーブル 11・・・基板 20・・・レーザー光
30・・・サンプル(異物) 40・・・運動量変化に対する反力
50・・・運動量変化(総和) 60・・・運動量変化(要素)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser light source 2 ... Illumination light source 3 ... Dichroic mirror 4 ... Objective lens 5 ... Optical element 6 ... Image processing apparatus 7 ... Functional head 8 ... Drying head 9 ... 3 axis drive shaft 10 ... table 11 ... substrate 20 ... laser beam 30 ... sample (foreign matter) 40 ... reaction force against momentum change 50 ... momentum change (total) 60 ... Changes in momentum (elements)

Claims (6)

レジスト材料で表面がパターンニングされたカラーフィルタ基板上にレーザー光を照射して、前記基板上の欠陥を修正するカラーフィルタ基板の欠陥修正装置において、
前記基板の微小な対象異物を光トラッピングして、三次元で任意の位置へ移動することで欠陥を修正する強度のレーザー光をレーザー光源により照射するか、又は前記基板の基板に対する吸着力が強い対象異物をレーザーアブレーションで昇華除去する強度のレーザー光をレーザー光源により照射するか、を選択できる同一の強度可変のレーザー照射手段およびその光学系からなるレーザー照射機構を具備していることを特徴とするカラーフィルタ基板の欠陥修正装置。
In a color filter substrate defect correcting apparatus for irradiating a laser beam onto a color filter substrate whose surface is patterned with a resist material and correcting defects on the substrate,
Light trapping is performed on a small target foreign substance on the substrate, and the laser light source is irradiated with a laser beam having an intensity for correcting a defect by moving it to an arbitrary position in three dimensions, or the substrate has a strong adsorption force to the substrate. It is equipped with a laser irradiation mechanism consisting of the same variable intensity laser irradiation means and its optical system that can select whether the laser light source irradiates the laser beam with the intensity to sublimate and remove the target foreign matter by laser ablation. A color filter substrate defect correcting device.
前記レーザー光と略同じ軸上で、前記基板上の欠陥を照射する観察用照明光源と、基板に照射された前記観察用照明光源からの対象異物の反射光を受光・撮像する光学素子からなる観察機構を有し、該観察機構は前記基板上の欠陥・修正部分を認識する画像処理装置と結ばれていて、対象異物からの反射光を受光・撮像して得られた前記基板の表面の画像データを用いて、前記基板に存在する欠陥をモニタし判定する画像処理機構を具備していることを特徴とする請求項1に記載するカラーフィルタ基板の欠陥修正装置。   An observation illumination light source that irradiates a defect on the substrate on substantially the same axis as the laser light, and an optical element that receives and images reflected light of a target foreign object from the observation illumination light source irradiated on the substrate An observation mechanism, and the observation mechanism is connected to an image processing apparatus that recognizes a defect / correction portion on the substrate, and receives and captures reflected light from a target foreign object. The color filter substrate defect correcting device according to claim 1, further comprising an image processing mechanism that monitors and determines defects existing on the substrate using image data. 前記レーザー光が照射される前記対象異物に対し液滴下して液浸及び局所洗浄する機能を有し、かつ、異物または昇華ガス及び滴下した液体を吸引する機能を有する機能ヘッドを具備していることを特徴とする請求項1または2に記載するカラーフィルタ基板の欠陥修正装置。   A function head having a function of dropping the liquid into the target foreign matter irradiated with the laser light and performing immersion and local cleaning, and a function of sucking the foreign matter or sublimation gas and the dropped liquid; 3. The defect correcting apparatus for a color filter substrate according to claim 1, wherein the defect correcting apparatus is a color filter substrate. 前記レーザー照射機構と、前記観察機構と、前記機能ヘッドが、テーブル上に固定された基板に対して移動する同一の3軸駆動軸上に配置されるか、または、XY移動可能なテーブル上に搭載された基板に対して前記レーザー照射機構と、前記観察機構と、前記機能ヘッドが上下に移動する同一のZ軸駆動軸に配置されていて、欠陥修正位置を三次元の任意の位置に移動できる駆動機構を具備していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載するカラーフィルタ基板の欠陥修正装置。   The laser irradiation mechanism, the observation mechanism, and the functional head are arranged on the same three-axis drive shaft that moves relative to a substrate fixed on the table, or on an XY movable table. The laser irradiation mechanism, the observation mechanism, and the functional head are arranged on the same Z-axis drive shaft that moves up and down with respect to the mounted substrate, and the defect correction position is moved to an arbitrary three-dimensional position. The color filter substrate defect correcting device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a drive mechanism that can be used. 対象異物または欠陥に対応するスペアパーツを、欠損箇所に光トラッピングにより精密に配置して修正する修復機構を具備していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載するカラーフィルタ基板の欠陥修正装置。   The collar according to any one of claims 1 to 4, further comprising a repair mechanism for precisely arranging and correcting a spare part corresponding to the target foreign object or defect at the defective portion by optical trapping. Defect correction device for filter substrate. 請求項1〜5いずれか1項に記載するカラーフィルタ基板の欠陥修正装置を用い、前記観察機構より得られる対象異物の種類、および修正機能にあわせて前記駆動機構と、前記機能ヘッドと、前記レーザー照射機構とを制御して前記基板上の欠陥を修正することを特徴とするカラーフィルタ基板の欠陥修正方法。   Using the defect correction device for a color filter substrate according to any one of claims 1 to 5, the drive mechanism, the functional head, and the type according to the type of target foreign matter obtained from the observation mechanism and the correction function, A defect correction method for a color filter substrate, wherein a defect on the substrate is corrected by controlling a laser irradiation mechanism.
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