JP2011047751A - Color filter substrate inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラーフィルタ製造工程においてパターンを形成する際に行われる露光処理時に発生するパターンの露光位置ずれを検査するカラーフィルタ基板検査装置に関するものである。 The present invention relates to a color filter substrate inspection apparatus for inspecting an exposure position shift of a pattern generated during an exposure process performed when a pattern is formed in a color filter manufacturing process.
図1はカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を断面で示した図である。カラーフィルタ1は、ガラス基板2上にブラックマトリックス(以下、BM)3、レッドRの着色パターン(以下、R画素)4−1、グリーンGの着色パターン(以下、G画素)4−2、ブルーBの着色パターン(以下、B画素)4−3、透明電極5、及びフォトスペーサー(Photo Spacer)(以下、PS)6、バーテイカルアライメント(Vertical Alignment)(以下、VA)7が順次形成されたものである。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a color filter used in a color liquid crystal display device. The
上記構造のカラーフィルタの製造方法は、フォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法が知られているが、図2は一般的に用いられているフォトリソグラフィー法の工程を示すフロー図である。カラーフィルタは、先ず、ガラス基板上にBMを形成処理する工程(C−1)、ガラス基板を洗浄処理する工程(C−2)、着色フォトレジストを塗布および予備乾燥処理する工程(C−3)、着色フォトレジストを乾燥、硬化処理するプリベーク工程(C−4)、露光処理する工程(C−5)、現像処理する工程(C−6)、着色フォトレジストを硬化処理する工程(C−7)、透明電極を成膜処理する工程(C−8)、PS、VAを形成処理する工程(C−9)がこの順に行われ製造される。 As a method for manufacturing a color filter having the above structure, a photolithography method, a printing method, and an ink jet method are known. FIG. 2 is a flow chart showing steps of a commonly used photolithography method. In the color filter, first, a step of forming BM on the glass substrate (C-1), a step of cleaning the glass substrate (C-2), and a step of applying and pre-drying a colored photoresist (C-3) ), A pre-baking step (C-4) for drying and curing the colored photoresist, a step (C-5) for exposing, a step (C-6) for developing, and a step (C-) for curing the colored photoresist. 7) The process of forming a transparent electrode (C-8) and the process of forming PS and VA (C-9) are performed in this order.
ガラス基板2上へのBM3の形成は、例えば、ガラス基板2上に金属薄膜を形成し、この金属薄膜にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィー法によってBM形状を有したパターンを露光、現像、エッチングをして形成するといった方法や、または、ガラス基板2上に黒色のフォトレジスト樹脂を塗布し、この樹脂塗膜をフォトリソグラフィー法によってBM形状を有したパターンを露光、現像して、いわゆる樹脂BMと称するパターンを形成する方法がとられている。
The
例えば、R画素、G画素、B画素の順に画素が形成される場合には、カラーフィルタ用ガラス基板を洗浄処理する工程(C−2)から、着色フォトレジストを硬化処理する工程間(C−7)ではレッドR、グリーンG、ブルーBの順に着色レジストを変更して3回繰り返されてR画素、G画素、B画素が形成される。 For example, when pixels are formed in the order of R pixel, G pixel, and B pixel, from the step (C-2) of cleaning the color filter glass substrate to the step of curing the colored photoresist (C- In 7), the color resist is changed in the order of red R, green G, and blue B, and the process is repeated three times to form R, G, and B pixels.
上記R画素、G画素、B画素を形成する際の露光処理する工程(C−5)では、BMパターンを形成する際に作成された位置決めマークをカメラで撮像して、撮像した画像から基準位置を検出し、フォトマスクを用いて露光される。 In the exposure process (C-5) when forming the R pixel, the G pixel, and the B pixel, the positioning mark created when the BM pattern is formed is imaged by the camera, and the reference position is determined from the captured image. And is exposed using a photomask.
液晶表示装置の大型化に伴い、マザーガラス(マザーガラス:カラーフィルタのパターンを形成する素ガラス)自体も大型化の傾向にあり、且つ、一般的にカラーフィルタはマザーガラスに多面付けして形成される。最近では1辺が2mを超えるものもある。同様に露光処理に用いられる露光装置やフォトマスクもマザーガラスのサイズに追従して大型化の傾向にある。しかしながらフォトマスクは大型化することで高価なものとなり、しかもカラーフィルタの品種毎にフォトマスクを作製する必要があるために、フォトマスクに要する費用が高額なものとなっている。高額化に対応するために、更にフォトマスクの大きさの限界もあることから、小型のフォトマスクを使用して分割露光してカラーフィルタを
製造している。
With the increase in size of liquid crystal display devices, the mother glass (mother glass: the base glass that forms the pattern of the color filter) itself tends to increase in size, and the color filter is generally formed with multiple faces on the mother glass. Is done. Recently, there are some that are longer than 2m. Similarly, exposure apparatuses and photomasks used for exposure processing tend to increase in size following the size of the mother glass. However, the photomask becomes expensive as it becomes larger, and moreover, since it is necessary to produce a photomask for each type of color filter, the cost required for the photomask is high. In order to cope with an increase in cost, there is a limit on the size of the photomask, so that a color filter is manufactured by dividing exposure using a small photomask.
また、図示していないがカラーフィルタ製造工程内では異物の検査やパターン不良の検査のために自動外観検査が適宜行われている。自動外観検査装置を用いて、カラーフィルタ製造の各工程(BM形成工程、R画素形成工程、G画素形成工程、B画素形成工程)の後に微細なパターン不良の検出を行っている。一般的に自動外観検査はカラーフィルタが同一パターンの集合であることを利用し、隣接した同一パターンを比較するいわゆるパターン比較処理によって行なわれる。比較に使用する画像信号はCCDカメラを用いて、8ビット256階調の白黒画像として取得することが多い。 Although not shown, automatic appearance inspection is appropriately performed in the color filter manufacturing process for inspection of foreign matters and pattern defects. Using an automatic appearance inspection apparatus, fine pattern defects are detected after each process (BM formation process, R pixel formation process, G pixel formation process, B pixel formation process) of color filter manufacturing. In general, automatic appearance inspection is performed by so-called pattern comparison processing that uses the fact that color filters are a set of identical patterns and compares adjacent identical patterns. The image signal used for comparison is often acquired as a black and white image of 8-bit 256 gradation using a CCD camera.
図3はガラス基板42上にカラーフィルタのパターン41が4面配置(4面付け)されたカラーフィルタの一例を示す。4面のパターンが形成されたカラーフィルタを作成する際に、四面全体が描画されているガラス基板大の一枚のフォトマスク(図示せず)を用いて、ガラス基板上に塗布されたフォトレジストに一回の露光によりパターンを4面全体を露光する方法を一括露光法と称している。これは、IC製造におけるウエハーガラス基板上に塗布されたフォトレジストに、例えば一個のICのパターンが描画されているフォトマスクを用いて、ウエハー基板の位置を変えて多数回の露光をし、多数のICを面付けした状態に露光する方法、すなわちステップアンドリピート露光法に対する称し方である。前記一括露光法では、BMパターン上の位置合わせ用マークと前記フォトマスク上の位置合わせ用マークをフォトマスクを載置したアライメントテーブルを移動させて両者のマークを光学的に一致させたところで露光が行われる。この際、前記両者のマークの一致が必ずしも正確に行われず、いわゆる位置ずれが発生することがある。 FIG. 3 shows an example of a color filter in which four color filter patterns 41 are arranged (four faces) on a glass substrate 42. Photoresist applied on a glass substrate using a single photomask (not shown) on a large glass substrate on which the entire four surfaces are drawn when creating a color filter having a pattern of four sides formed A method of exposing the entire surface of a pattern by one exposure is called a batch exposure method. This is because, for example, a photoresist applied on a wafer glass substrate in IC manufacturing is exposed many times by changing the position of the wafer substrate using a photomask on which a single IC pattern is drawn. This is a name for the method of exposing the IC in an impositioned state, that is, the step-and-repeat exposure method. In the batch exposure method, exposure is performed when the alignment mark on the BM pattern and the alignment mark on the photomask are moved to the alignment table on which the photomask is placed and the marks are optically matched. Done. At this time, the matching of the two marks is not always accurately performed, and so-called misalignment may occur.
更に、このような一括露光法においては、ガラス基板が大型化するに伴い、用いられるフォトマスクも大型化することになるが、このフォトマスクの価格は、大型化に伴い飛躍的に高価なものとなる。そこで上記のようなカラーフィルタのパターンの4面を2面に分割して、2面付けされた大きさの小型フォトマスクを用いて2回分割露光が行われている。 Furthermore, in such a batch exposure method, as the glass substrate increases in size, the photomask used also increases in size. The price of this photomask increases dramatically as the size increases. It becomes. Therefore, the four surfaces of the color filter pattern as described above are divided into two surfaces, and divided exposure is performed twice using a small photomask having the size of the two surfaces.
図4は分割露光の場合のアライメント(位置合わせ)と、露光の一例を説明するための図である。図4に示す分割露光による露光装置は、搬入コンベア51、アライメントステージ52、搬入搬出ロボット53、露光装置本体54、および搬出コンベア55などで構成されている。56a、56b、56c、56dは各々、搬入コンベア51上、アライメントステージ52上、露光装置本体54上、および搬出コンベア55上のガラス基板を示している。
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of alignment (positioning) and exposure in the case of divided exposure. 4 includes a carry-in conveyor 51, an
図5は、図4に示す露光装置54の矢印57の方向から見た側面図である。図4および図5に示すように、露光装置本体54は、露光ステージ61と、光源63、フォトマスク64などからなる露光部62を備えている。位置(a)は露光ステージ61上の2回分割露光における第1露光の位置を示し、また、位置(b)は第2露光の位置を示している。
FIG. 5 is a side view of the
図4、および図5に示すように、露光部62は固定されたまま、露光ステージ61上のガラス基板56cは露光ステージ61により移動し、(a)位置で第1露光が行われ、次に露光ステージ61が一定距離移動した後停止し、(b)位置で第2露光が行われるよう
になっている。すなわち、ガラス基板56aは、搬入コンベア51上からアライメントステージ52上に移動され(56b)、アライメントステージ52上にてアライメントされる。次に、搬入搬出ロボット53によって露光ステージ61上に搬入される。露光ステージ61上のガラス基板56cは露光ステージ61に固定されたまま、上記2回分割露光後、同一搬入搬出ロボット53によって露光ステージ61から搬出コンベア55上に搬出される(56d)ようになっている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the glass substrate 56c on the exposure stage 61 is moved by the exposure stage 61 while the exposure unit 62 is fixed, and the first exposure is performed at the position (a). The exposure stage 61 stops after moving a certain distance, and the second exposure is performed at the position (b). That is, the glass substrate 56 a is moved from the carry-in conveyor 51 onto the alignment stage 52 (56 b), and is aligned on the
すなわち、ガラス基板はアライメントステージ52上にてアライメントされた後に露光ステージ61上に搬入されるために、アライメントステージ52上での位置ずれや搬入搬出ロボット52の精度や露光装置54の露光ステージの精度及びアライメントステージ52や搬入搬出ロボット53や露光装置54の露光ステージの調整不良に起因したガラス基板の位置ずれが発生する。
That is, since the glass substrate is aligned on the
図6は上記ガラス基板の位置ずれが原因となって、R画素の露光位置ずれが発生した例を示している。図6(a)は正常に露光されたR画素を示し、BM66に対してR画素67が正常に位置合わせされている。一方、図6(b)は露光位置ずれが発生した場合を示したもので、BM66に対してR画素67の位置がずれ、結果としてBM66とR画素67の境界には白抜け部68が発生し、このカラーフィルタを液晶表示装置に組み込んだ場合には、コントラスト不良の表示装置となってしまう。
FIG. 6 shows an example in which an exposure position shift of the R pixel occurs due to the position shift of the glass substrate. FIG. 6A shows a normally exposed R pixel, and the
通常の大型フォトマスクを使用した一括露光であれば、パターンの露光位置ずれが生じた場合大型フォトマスクで露光したパターン全体がずれるため、パターンの一部を確認することで露光位置ずれが生じたかどうかの確認が可能であるが、小型のフォトマスクを使用する分割露光においては露光位置ずれが生じているかどうかはガラス基板全面について確認する必要がある。しかしながら顕微鏡での測定には、測定時間がかかるためガラス基板内で限られた位置しか測定ができず、また、ガラス基板全面を検査するには多くの時間を有するといった問題があった。 In case of batch exposure using a normal large photomask, if the exposure position shift of the pattern occurs, the entire pattern exposed with the large photomask shifts, so whether the exposure position shift occurred by checking part of the pattern Although it is possible to confirm whether or not the exposure position shift has occurred in the divided exposure using a small photomask, it is necessary to confirm the entire glass substrate. However, measurement with a microscope requires measurement time, so that only a limited position within the glass substrate can be measured, and there is a problem that it takes a lot of time to inspect the entire surface of the glass substrate.
本発明は上記の問題を鑑みてなされたもので、カラーフィルタの着色画素であるRGB画素の露光位置ずれを短時間で基板全面を検査するカラーフィルタ基板検査装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a color filter substrate inspection apparatus that inspects the entire surface of a substrate in a short time for exposure position shift of RGB pixels that are color pixels of a color filter.
本発明の請求項1に係る発明は、カラーフィルタ製造工程においてレッド、グリーン、ブルーの着色画素を露光、現像しパターンを形成する際に、露光の位置ずれによって起こる着色画素のずれを検査するカラーフィルタ基板検査装置であって、カラーフィルタ基板を搬送する搬送手段と、透過照明する照明手段と、照明されたカラーフィルタ基板を撮像する撮像手段と、着色画素の位置ずれのない基準画像と撮像した検査画像を用いて画像全体処理とプロジェクション比較処理と平均明度処理を行って着色画素の位置ずれを判定処理する画像比較処理手段と、撮像した撮像画像の近接した同一パターンを比較処理して外観検査する外観検査手段と、を備えたことを特徴とするカラーフィルタ基板検査装置である。 According to the first aspect of the present invention, in the color filter manufacturing process, when the red, green, and blue colored pixels are exposed and developed to form a pattern, a color for inspecting the color pixel shift caused by the exposure misalignment is formed. A filter substrate inspection apparatus, which transports a color filter substrate, an illumination unit that transmits and illuminates, an imaging unit that captures an image of the illuminated color filter substrate, and a reference image that has no color pixel misalignment. Image comparison processing means that performs whole image processing, projection comparison processing, and average brightness processing using the inspection image to determine the positional deviation of the colored pixels, and appearance inspection by comparing the same pattern in the captured image And a color filter substrate inspection device.
本発明の請求項2に係る発明は、画像全体処理は基準画像と検査画像の撮像カメラの画素の平均の明度の差分を取り、差分を検査画像全体に加算して補正検査画像を生成した後、基準画像と補正検査画像の差分画像を求め、予め設定した閾値1を超えた場合に位置ずれと判定することを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ基板検査装置である。
In the invention according to
本発明の請求項3に係る発明は、プロジェクション比較処理は、基準画像及び補正検査画像の垂直方向と水平方向に明度を各々撮像カメラの画素単位で積分してプロジェクショ
ンデータとし、2つのプロジェクションデータの差を求め、予め設定した閾値2を超えた場合に位置ずれと判定することを特徴とする請求項1または2に記載のカラーフィルタ基板検査装置である。
In the invention according to
本発明の請求項4に係る発明は、平均明度処理は、基準画像及び補正検査画像の水平方向及び垂直方向に予め設定されたピッチで線分を設け、基準画像及び補正検査画像内の線分で囲まれた画像内の明度の平均を求め、予め設定した閾値3を超えた場合に位置ずれと判定することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のカラーフィルタ基板検査装置である。
In the invention according to
本発明の請求項5に係る発明は、位置ずれまたは外観検査によって欠陥が検出された場合には、欠陥部の画像及び判定結果を表示すると共に判定結果をフィードバックすることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のカラーフィルタ基板検査装置である。
The invention according to
小型フォトマスクを用いた露光装置によって露光処理されたカラーフィルタについて、露光位置のずれが生じているかを基板全面の面付けに対し確認することが可能となる。 With respect to the color filter exposed by an exposure apparatus using a small photomask, it is possible to confirm whether the exposure position has shifted with respect to the imposition of the entire surface of the substrate.
自動外観検査手段をも備えたことにより、既存のカラーフィルタ製造工程と同等のラインに本発明によるカラーフィルタ基板検査装置を設置することができ、設備価格の大幅な上昇なしに、着色画素の位置ずれ及び外観検査が可能となる。 By providing automatic appearance inspection means, the color filter substrate inspection apparatus according to the present invention can be installed on the same line as the existing color filter manufacturing process, and the position of the colored pixels can be achieved without a significant increase in equipment cost. Deviation and visual inspection are possible.
以下、図面を参照して本発明に係る露光位置ずれ検査方法及び検査装置の実施形態を説明する。 Embodiments of an exposure misalignment inspection method and inspection apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図7は本発明に係るカラーフィルタ基板検査装置の概略構成図を示す図である。カラーフィルタ基板検査装置は、カラーフィルタ基板70を矢印75の方向に搬送するための搬送手段である搬送部73、カラーフィルタ基板70を照明する照明手段である透過光源部71、照明されたカラーフィルタ基板70を撮像する撮像手段である撮像部72、及び画像比較処理手段を備えた制御ユニット74と、図示していないが撮像した撮像画像の近接した同一パターンを比較処理して外観検査する外観検査手段を有している。透過光源部7
1、撮像部72、搬送部73は制御ユニット74に接続され演算部からの信号で制御されるが、各制御について演算部でのソフトウェア制御ではなく別途専用ハードウェアでの制御を行っても良い。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration diagram of a color filter substrate inspection apparatus according to the present invention. The color filter substrate inspection apparatus includes a
1. The
透過光源部71はカラーフィルタ基板70の搬送方向と直交する方向の全幅に対して均一な照明を行えるように設置され、例えばハロゲン光源が用いられる。撮像部72はカラーフィルタ基板70の搬送方向と直交する方向の全幅に対して複数台2次元CCDカメラが並べられる。ここで用いられる2次元CCDカメラはモノクロ用で良く、撮像された画像データは画像データ処理部(図示せず)で256階調のデジタルデータに変換される。搬送部73は、搬送用コロ76でカラーフィルタ基板70を搬送しても良く、または搬送用にステージを設けてステージ上にカラーフィルタ基板70を載置し、ステージを移動させて搬送しても良い。更にはカラーフィルタ基板70を静止する載置台に載置したまま透過光源部71と撮像部72を駆動させて移動させてもよい。
The transmission light source unit 71 is installed so as to perform uniform illumination over the entire width in the direction orthogonal to the conveyance direction of the
制御ユニット74は記憶部、演算部、位置ずれ検出部、外観検出部、操作部、表示部が備えられており、更に位置ずれ検出部は画像比較処理手段であるパターンマッチング処理部、画像切出し処理部、画像明度処理部、判定処理部を備えている。搬送部は測定対象受け渡し機構、メカアライメント機構を備えている。
The
記憶部はHDDや磁気ディスクなどの記憶媒体、読み取り専用のROM、一時記憶用のRAMなどである。操作部はキーボード、マウス、各種ボタン類である。表示部はモニタ、表示ランプなどである。 The storage unit is a storage medium such as an HDD or a magnetic disk, a read-only ROM, a temporary storage RAM, or the like. The operation unit is a keyboard, a mouse, and various buttons. The display unit is a monitor, a display lamp, or the like.
図8、図9、図10、図11に本発明に係る露光位置ずれ検査方法のフローを示す。図8において、開始後(S−1)、先ず小型フォトマスクを用いて露光し現像した後のカラーフィルタ基板に対し、露光位置ずれがないことを確認した正常なカラーフィルタ基板の画像を取得する(S−2)。これを基準画像とする。次に基準画像の画像内にある特徴のあるパターン位置を特徴位置として設定し(S−3)、特徴位置周辺の画像を切り出した画像を事前に設定する(S−4)。この場合、基準画像内における特徴位置周辺の画像の位置座標を保持しておき(S−5)、画像を切り出す際の手段とする。 8, 9, 10, and 11 show the flow of the exposure misalignment inspection method according to the present invention. In FIG. 8, after the start (S-1), first, an image of a normal color filter substrate that has been confirmed to have no exposure position deviation is obtained with respect to the color filter substrate that has been exposed and developed using a small photomask. (S-2). This is a reference image. Next, a characteristic pattern position in the image of the reference image is set as a characteristic position (S-3), and an image obtained by cutting out an image around the characteristic position is set in advance (S-4). In this case, the position coordinates of the image around the feature position in the reference image are held (S-5) and used as means for cutting out the image.
次に検査に移行する。検査を実施する場合、先ず、検査対象のカラーフィルタ基板の一部の画像を取得する(S−6)。ステップ(S−6)で取得した画像に対し、ステップ(S−4)で設定された特徴位置周辺の画像を切り出した画像を使用して、パターンマッチングを行って特徴位置を取得する(S−7)。ステップ(S−5)で保持された基準画像内における特徴位置周辺の画像の位置座標と同じ座標に当たる画像をステップ(S−6)で取得した検査画像から切り出す(S−8)。これを検査画像とする。 Next, it shifts to inspection. When carrying out the inspection, first, an image of a part of the color filter substrate to be inspected is acquired (S-6). Using the image obtained by cutting out the image around the feature position set in step (S-4), pattern matching is performed on the image obtained in step (S-6) to obtain the feature position (S- 7). An image corresponding to the same coordinates as the position coordinates of the image around the feature position in the reference image held in step (S-5) is cut out from the inspection image acquired in step (S-6) (S-8). This is an inspection image.
ステップ(S−2)で取得した基準画像とステップ(S−8)で切り出された検査画像のそれぞれの画像全体にわたって明度の平均値を算出し(S−9)、平均をとった基準画像の平均画像(これを基準画像の平均画像と呼ぶ)と同じく平均をとった検査画像の平均(これを検査画像の平均画像と呼ぶ)の差を算出し(S−10)、差の値を前記ステップ(S−8)で切り出された検査画像の画像全体に加算する(S−11)(これを補正検査画像と呼ぶ)。ステップ(S−11)によって、基準画像を得た時と検査画像を得た時の透過光源部71の経時による照明強度のバラツキを補正することが出来る。 An average value of brightness is calculated over the entire images of the reference image acquired in step (S-2) and the inspection image cut out in step (S-8) (S-9), and the average of the averaged reference image is calculated. The difference between the average of the inspection images (this is called the average image of the inspection images) that is the same as the average image (this is called the average image of the reference image) is calculated (S-10), and the difference value is calculated as the difference value. It adds to the whole image of the inspection image cut out in step (S-8) (S-11) (this is called a corrected inspection image). By step (S-11), it is possible to correct variations in illumination intensity over time of the transmissive light source unit 71 when the reference image is obtained and when the inspection image is obtained.
次に図9に示されるステップ(S−12)以降の各画像処理手法を用い、位置ずれを検出する。先ず画像全体比較を行う。画像全体比較は、先ずステップ(S−2)で取得した基準画像とステップ(S−11)で得られた補正検査画像の差分を取る(S−12)。これを差分画像と呼ぶ。次に差分画像について、最も明度の高い箇所(MH)、または最も
明度の低い箇所(ML)が、予め設定された閾値1である高い明度の閾値(MHSH)または低い明度の閾値(MLSH)内にない場合((S−13)のYES)は、位置ずれと判定(S−14)した後、終了する(S−28)。一方、(S−13)のNOの場合は次のステップ(S−15)へ進む。閾値1を用いた位置ずれ判定によって、位置ずれの大きい欠陥を検出することが出来、それ以降のステップに進むことなく、検査時間を短縮することが出来る。
Next, using each image processing method after step (S-12) shown in FIG. First, the entire image is compared. In the entire image comparison, first, a difference between the reference image acquired in step (S-2) and the corrected inspection image obtained in step (S-11) is obtained (S-12). This is called a difference image. Next, with respect to the difference image, the location with the highest brightness (MH) or the location with the lowest brightness (ML) is within a preset threshold 1 (high brightness threshold (MHSH) or low brightness threshold (MLSH)). If it is not (YES in (S-13)), it is determined that the position is shifted (S-14), and then the process ends (S-28). On the other hand, if (S-13) is NO, the process proceeds to the next step (S-15). A defect with a large misalignment can be detected by misregistration determination using the
次に図10に示されるステップ(S−15)以降においてプロジェクションデータ比較を行う。先ず、ステップ(S−2)で得られた基準画像について、画像を構成する画素それぞれについて水平方向と垂直方向に明度の和(いわゆるプロジェクションデータ)(これを基準画像のプロジェクションデータと呼ぶ)を求める(S−15)。図12に基準画像のプロジェクションデータを示す。同様に、ステップ(S−11)で得られた補正検査画像について画像を構成する画素それぞれについて水平方向と垂直方向に明度のプロジェクションデータ(これを補正検査画像のプロジェクションデータと呼ぶ)を求める(S−16)。次にステップ(S−15)で求められた基準画像のプロジェクションデータとステップ(S−16)で求められた補正検査画像のプロジェクションデータの差の絶対値│S│を求め(S−17)、事前に設定した差の閾値2である閾値(SH)以上の差の場合((S−18)のYES))は、位置ずれと判定(S−19)した後、終了する(S−28)。一方(S−18)のNOの場合は次のステップ(S−20)に進む。閾値2によって着色画素が水平方向または垂直方向に位置ずれした場合、検出することが出来る。
Next, projection data comparison is performed after step (S-15) shown in FIG. First, with respect to the reference image obtained in step (S-2), a sum of brightness (so-called projection data) (referred to as projection data of the reference image) in each of the pixels constituting the image in the horizontal and vertical directions is obtained. (S-15). FIG. 12 shows the projection data of the reference image. Similarly, for the corrected inspection image obtained in step (S-11), projection data of brightness in the horizontal direction and the vertical direction is obtained for each pixel constituting the image (this is called projection data of the corrected inspection image) (S -16). Next, the absolute value | S | of the difference between the projection data of the reference image obtained in step (S-15) and the projection data of the corrected inspection image obtained in step (S-16) is obtained (S-17). When the difference is equal to or greater than the threshold (SH), which is the
次に図11に示されるステップ(S−20)以降において平均明度比較を行う。先ずステップ(S−2)で取得した基準画像について、水平方向にX軸、垂直方向にY軸をとり、各軸上に事前に設定されたピッチで線分を引き、格子状のラインを作成する(S−20)。この格子状のラインをグリッドラインと呼び、グリッドラインに囲まれた範囲をグリッドと呼ぶ。図13にグリッドライン70とグリッド71を示す。各グリッドの中にある画素の明度の平均値を求める(S−21)。これを基準画像のグリッド明度平均画像と呼ぶ。ステップ(S−11)で得られた補正検査画像についても水平方向にX軸、垂直方向にY軸をとり、各軸上に事前に設定されたピッチで線分を引き、格子状の線分を設け(S−22)、各グリッドの明度の平均値を求める(S−23)。これを補正検査画像のグリッド明度平均画像と呼ぶ。
Next, the average brightness comparison is performed after step (S-20) shown in FIG. First, for the reference image acquired in step (S-2), the horizontal axis is the X axis and the vertical direction is the Y axis, and a line segment is drawn at a preset pitch on each axis to create a grid-like line (S-20). This grid-like line is called a grid line, and a range surrounded by the grid lines is called a grid. FIG. 13 shows a
次に、上記ステップ(S−21)で求められた基準画像のグリッド明度平均画像とステップ(S−23)で求められた補正検査画像のグリッド明度平均画像について各グリッド毎の明度の差の絶対値│GS│を求め(S−24)、事前に設定した閾値3であるグリッド明度の閾値(GSH)以上の場合((S−25)のYESの場合)、位置ずれと判定する(S−26)。一方、(S−25)のNOの場合は、位置ずれなしと判定(S−27)した後、終了(S−28)する。閾値3によって、水平、垂直方向の両方向に位置ずれで、しかも位置ずれ量の少ない欠陥を検出することが出来る。
Next, the absolute value of the difference in lightness for each grid between the grid lightness average image of the reference image obtained in step (S-21) and the grid lightness average image of the corrected inspection image obtained in step (S-23). The value │GS│ is obtained (S-24), and if it is equal to or greater than the threshold value of grid brightness (GSH), which is the
ステップ(S−7)で特徴位置を取得するパターンマッチングに失敗した場合も、位置ずれが生じたと判定する。 Even when pattern matching for acquiring a feature position fails in step (S-7), it is determined that a positional deviation has occurred.
図14に本発明に係るカラーフィルタ基板検査装置の動作フローを示す。検査対象のカラーフィルタ基板は搬送装置ロボットやコンベア等の受け渡し機構によって搬送用コロ73に受け渡される。撮像データ処理に使用する各種パラメータは事前に記憶部より撮像データ処理部に設定される。
FIG. 14 shows an operation flow of the color filter substrate inspection apparatus according to the present invention. The color filter substrate to be inspected is transferred to the
先ず開始(K−1)後、次の事前設定が行われる。先ずパラメータとして、差分画像の上限閾値(MHSH)と下限閾値(MLSH)、基準画像のプロジェクションデータと補
正検査画像のプロジェクションデータの差の閾値(SH)、及び基準画像のグリッド明度平均画像と補正検査画像のグリッド明度平均画像の差の閾値(GSH)が設定され(K−2)、記憶部に記憶され撮像データ処理部に設定される。更に基準画像、特徴位置、特徴位置周辺の画像が設定され(K−3)、それらの画像データ及び位置データは記憶部に記憶され撮像データ処理部に設定される。
First, after the start (K-1), the next presetting is performed. First, as the parameters, an upper limit threshold (MHSH) and a lower limit threshold (MLSH) of the difference image, a threshold (SH) of the difference between the projection data of the reference image and the projection data of the corrected inspection image, and an average grid brightness image of the reference image and the correction inspection A threshold value (GSH) of the grid brightness average image difference of the images is set (K-2), stored in the storage unit, and set in the imaging data processing unit. Further, a reference image, a feature position, and an image around the feature position are set (K-3), and the image data and position data are stored in the storage unit and set in the imaging data processing unit.
次に、カラーフィルタ基板を搬送部73に受け渡し(K−4)、搬送部のアライメント機構により基板位置を修正する(K−5)。カラーフィルタ基板は搬送部73の搬送コロ76上を搬送され、撮像部72と透過光源部71間を通過する際に撮像カメラ72によってカラーフィルタ基板の一部の画像が撮像され(K−6)、撮像データは位置ずれ検出部によりパターンマッチング処理が行われ(K−7)、更に画像の切出し処理が行われる(K−8)。切り出された撮像データは画像明度処理部により明度が調整され(K−9)、補正検査画像が生成される(K−10)。
Next, the color filter substrate is transferred to the transport unit 73 (K-4), and the substrate position is corrected by the alignment mechanism of the transport unit (K-5). The color filter substrate is transported on the
明度が調整された撮像データは画像比較処理部により画像全体比較、プロジェクション比較、平均明度比較が行われ、位置ずれ判定処理が行われる(K−11)。 The image data whose brightness has been adjusted is subjected to overall image comparison, projection comparison, and average brightness comparison by an image comparison processing unit, and a positional deviation determination process is performed (K-11).
次に外観検査部によって撮像データに対し、隣接した同一パターンを比較することにより欠陥検出判定処理が行われる(K−12)。隣接同一パターン比較は従来用いられている画像処理技術を採用して行われる。 Next, a defect detection determination process is performed by comparing the adjacent identical patterns with the imaging data by the appearance inspection unit (K-12). The adjacent identical pattern comparison is performed by employing a conventionally used image processing technique.
上記位置ずれ判定処理及び欠陥検出判定処理によって欠陥が検出された場合は、欠陥部画像と判定結果が表示部に表示される(K−13)。判定が終了したカラーフィルタ基板は、搬送部の受け渡し機構により払い出される(K−14)。 When a defect is detected by the positional deviation determination process and the defect detection determination process, the defect portion image and the determination result are displayed on the display unit (K-13). After the determination, the color filter substrate is paid out by the transfer mechanism of the transport unit (K-14).
上記位置ずれ判定処理及び欠陥検出判定処理によって欠陥が表示された場合は、上記表示部に表示されると共に判定結果がフィードバックされ、製造工程内の処理装置の再調整等のメンテナンスを行うことによって、同一の欠陥の発生を防止する。 When a defect is displayed by the positional deviation determination process and the defect detection determination process, it is displayed on the display unit and the determination result is fed back, and by performing maintenance such as readjustment of the processing apparatus in the manufacturing process, Prevent the occurrence of the same defect.
本発明によるカラーフィルタ基板検査装置によれば、小型フォトマスクを用いて多面付けされたカラーフィルタのR画素、G画素、B画素のパターンを露光する際に発生する露光位置ずれ検査を多面付けされた全ての面付けに対し行うことが可能となる。 According to the color filter substrate inspection apparatus of the present invention, the exposure misalignment inspection that occurs when exposing the R pixel, G pixel, and B pixel patterns of the color filter that is multifaceted using a small photomask is multifaceted. This can be done for all impositions.
また、外観検査の機能をも備えることによって、既存のカラーフィルタ製造工程と同等のライン構成となり、価格の大幅な上昇なしに、露光位置ずれの検出が可能となる。 In addition, by providing an appearance inspection function, the line configuration is the same as that of an existing color filter manufacturing process, and it is possible to detect an exposure misalignment without a significant increase in price.
1・・・カラーフィルタ
2・・・ガラス基板
3・・・ブラックマトリックス(BM)
4−1・・・レッドRの着色画素(R画素)
4−2・・・グリーンGの着色画素(G画素)
4−3・・・ブルーBの着色画素(B画素)
5・・・透明電極
6・・・フォトスペーサー(PS)
7・・・バーテイカルアライメント(VA)
41・・・カラーフィルタのパターン
42・・・ガラス基板
51・・・搬入コンベア
52・・・アライメントステージ
53・・・搬入搬出ロボット
54・・・露光装置本体
55・・・搬出コンベア
56a、56b、56c、56d・・・搬入コンベア上、アライメントステージ上、露光装置本体上、搬出コンベア上のガラス基板
57・・・露光装置本体を側面から見た方向を示す矢印
61・・・露光ステージ
62・・・露光部
63・・・光源
64・・・フォトマスク
66・・・BM
67・・・R画素
68・・・白抜け部
DESCRIPTION OF
4-1 ... Red R colored pixels (R pixels)
4-2 ... Green G coloring pixel (G pixel)
4-3 ... Blue B colored pixels (B pixels)
5 ...
7 ... Vertical alignment (VA)
41 ... Color filter pattern 42 ... Glass substrate 51 ... Loading
67 ...
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009195550A JP2011047751A (en) | 2009-08-26 | 2009-08-26 | Color filter substrate inspection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009195550A JP2011047751A (en) | 2009-08-26 | 2009-08-26 | Color filter substrate inspection device |
Publications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018091771A (en) * | 2016-12-06 | 2018-06-14 | 大日本印刷株式会社 | Method for inspection, preliminary image selection device, and inspection system |
-
2009
- 2009-08-26 JP JP2009195550A patent/JP2011047751A/en active Pending
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