JP2014048088A - Method and device for inspecting modified pattern of liquid-repellent resin - Google Patents
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Abstract
Description
撥液性樹脂の表面に紫外線照射するなどして所定のパターンで親液性に改質処理した後、当該改質処理した部分の親液性について検査する方法及びその装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for inspecting the lyophilic property of a portion subjected to the modification treatment after the surface of the liquid repellent resin is modified to be lyophilic in a predetermined pattern by irradiating with ultraviolet rays.
電子機器のフレキシブル基板は、表面にレジストを塗布し、ＵＶ露光し、エッチング処理し、メッキ処理を施すといった工程を経て製造されている。一方で、少量多品種生産や微細加工のニーズから、金属粒子や金属イオンなどを含む溶液を用いて電子回路、センサー、素子などを形成する技術（いわゆるプリンテッド・エレクトロニクス）が注目されている。 A flexible substrate of an electronic device is manufactured through steps such as applying a resist on the surface, exposing to UV, etching, and plating. On the other hand, technology (so-called printed electronics) that forms electronic circuits, sensors, elements, etc. using a solution containing metal particles, metal ions, and the like has attracted attention because of the need for small-lot, multi-product production and fine processing.
図１０は、プリンテッド・エレクトロニクスによる配線パターン形成の様子を示す概念図であり、図１０（１）〜（４）には、配線パターン形成に必要な各工程の様子が示されている。 FIG. 10 is a conceptual diagram showing how a wiring pattern is formed by printed electronics, and FIGS. 10 (1) to (4) show the state of each process necessary for wiring pattern formation.
図１０（１）は、撥液性樹脂Ｊの表面に親液処理を行う様子を示している。紫外線ＵＶが、所定のパターンで光を通すフォトマスクＭを隔てて、撥液性樹脂Ｊの表面に向けて照射されている。 FIG. 10 (1) shows how lyophilic treatment is performed on the surface of the liquid repellent resin J. Ultraviolet rays UV are irradiated toward the surface of the liquid repellent resin J through a photomask M that transmits light in a predetermined pattern.
図１０（２）は、撥液性樹脂Ｊの表面が、所定のパターンで親液性に変化（改質）された状態を示している。撥液性樹脂Ｊの表面のうち、フォトマスクＭを通過した紫外線ＵＶが照射された部分は、紫外線のエネルギー吸収により、親液性に変化した部分Ｓとなる。
一方、撥液性樹脂Ｊの表面のうち、紫外線ＵＶがフォトマスクＭで遮られ、紫外線のエネルギーを吸収しなかった部分は、撥液性を維持する部分Ｈとなる。
FIG. 10 (2) shows a state in which the surface of the liquid repellent resin J has been changed (modified) to be lyophilic in a predetermined pattern. Of the surface of the liquid repellent resin J, the portion irradiated with the ultraviolet light UV that has passed through the photomask M becomes a portion S that has changed to lyophilicity due to the absorption of ultraviolet energy.
On the other hand, the portion of the surface of the liquid repellent resin J where the ultraviolet ray UV is blocked by the photomask M and does not absorb the ultraviolet energy becomes the portion H that maintains the liquid repellency.
図１０（３）は、所定のパターンで親液性に変化（改質）された樹脂材料の表面に、スリットノズルＳＮを用いて、金属粒子や金属イオンなどを含む溶液ＬＭを塗布する様子を示している。 FIG. 10 (3) shows a state in which a solution LM containing metal particles, metal ions, and the like is applied to the surface of a resin material that has been changed (modified) in a lyophilic manner in a predetermined pattern using the slit nozzle SN. Show.
図１０（４）は、撥液性樹脂Ｊの表面に、金属粒子や金属イオンなどを含む溶液ＬＭが所定パターンで形成された後の状態を示している。撥液性樹脂Ｊの表面に塗布された金属粒子や金属イオンなどを含む溶液ＬＭは、撥液性を維持する部分Ｈから、親液性に変化した部分Ｓに移動し、所定のパターンを形成する状態となり、その後の乾燥・焼成工程を経て固化する。 FIG. 10 (4) shows a state after the solution LM containing metal particles, metal ions, and the like is formed on the surface of the liquid repellent resin J in a predetermined pattern. The solution LM containing metal particles or metal ions applied on the surface of the liquid repellent resin J moves from the portion H maintaining the liquid repellency to the portion S changed to lyophilic to form a predetermined pattern. And then solidify through subsequent drying and firing steps.
上述の配線パターン形成過程において、金属粒子や金属イオンなどを含む溶液ＬＭを塗布する前に、所定の親液性に変化した改質パターンが正しく得られたかどうか検査を行いたいという要望が高い。 In the above-described wiring pattern formation process, there is a high demand to inspect whether or not a modified pattern changed to a predetermined lyophilic property is correctly obtained before applying the solution LM containing metal particles, metal ions, and the like.
樹脂の反射率や透過率が変化する特性を応用して、照射した光の反射量や透過量の違いから、濡れ性を判別する技術がある（例えば、特許文献１）。 There is a technique for discriminating wettability from the difference in the amount of reflected light and the amount of transmitted light by applying characteristics in which the reflectance and transmittance of the resin change (for example, Patent Document 1).
樹脂の反射率や透過率が変化する特性を応用し、検査液を用いて、照射した光の反射量や透過量の違いから、濡れ性を判別する技術がある（例えば、特許文献２）。 There is a technique for determining wettability based on the difference in the amount of reflected light and the amount of transmitted light using a test solution by applying characteristics in which the reflectance and transmittance of the resin change (for example, Patent Document 2).
プラズマ処理やコロナ処理により表面改質処理をした材料に対して、紫外線を照射し、蛍光強度を検出することで濡れ性を推定する技術がある（例えば、特許文献３）。 There is a technique for estimating wettability by irradiating a material subjected to surface modification treatment by plasma treatment or corona treatment with ultraviolet rays and detecting fluorescence intensity (for example, Patent Document 3).
しかし、プリンテッド・エレクトロニクスに用いられる撥液性樹脂は、特許文献１，２に示すような光触媒含有層に相当するものが無く、材料の屈折率又は反射率の差異を利用する技術を用いて改質パターンの検査を試みても、改質パターンに対応したコントラストのある画像を取得できず、正しく検査を行うことができない。 However, there is no liquid repellent resin used in printed electronics that corresponds to the photocatalyst-containing layer as shown in Patent Documents 1 and 2, using a technology that utilizes the difference in refractive index or reflectance of the material. Even if the inspection of the modified pattern is attempted, a contrast image corresponding to the modified pattern cannot be acquired, and the inspection cannot be performed correctly.
また、特許文献３に示す技術を用いて改質パターンの検査を試みると、再びその表面全体に紫外線が照射されてしまう。これでは、撥液性を残しておきたい部分の撥液特性を損なうこととなり、破壊検査を行っているようなものであり、実用的ではない。さらに、撥液性樹脂が、感光性の材料であれば材料本来の物性を変化させてしまい、紫外線硬化樹脂であれば紫外線に反応して硬化してしまうため、全数検査に用いることができない。 Further, when an inspection of the modified pattern is attempted using the technique shown in Patent Document 3, the entire surface is irradiated with ultraviolet rays again. This impairs the liquid repellency of the portion where the liquid repellency is desired to remain, and is like a destructive inspection, which is not practical. Furthermore, if the liquid-repellent resin is a photosensitive material, the original physical properties of the material are changed. If the liquid-repellent resin is an ultraviolet curable resin, the liquid-repellent resin is cured in response to ultraviolet rays.
そこで本発明は、紫外線照射により所定のパターンで親液性に変化するように改質処理された撥液性樹脂について、撥液性／親液性を損なうことなく非破壊にて改質パターンの検査を行う方法及び装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention relates to a liquid repellent resin that has been modified so as to change to a lyophilic property in a predetermined pattern upon irradiation with ultraviolet rays. An object is to provide a method and apparatus for performing an inspection.
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
検査対象物となる撥液性樹脂の表面に設定した被検査領域に向けて可視光線を照射する可視光線照射ステップと、
前記被検査領域から蛍光発光された光を検出する蛍光発光検出ステップとを有し、
前記検査対象物となる撥液性樹脂は、その表面に所定パターンの紫外線を照射することで、前記紫外線のエネルギー吸収により当該撥液性樹脂の表面を撥液性から親液性に変化する改質処理が施されており、
前記撥液性樹脂の表面の撥液性を維持している部分の蛍光波長の発光強度と、改質処理が施されて親液性に変化した部分の蛍光波長の発光強度との違いに基づいて、親液性パターンが形成されているかどうかの検査を行うパターン検査ステップを有する、
撥液性樹脂の改質パターン検査方法である。
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1
A visible light irradiation step for irradiating visible light toward the inspection region set on the surface of the liquid repellent resin to be inspected;
And detecting fluorescence emitted from the region to be inspected.
The liquid-repellent resin to be inspected is irradiated with a predetermined pattern of ultraviolet rays to change the surface of the liquid-repellent resin from liquid-repellent to lyophilic by absorbing energy of the ultraviolet rays. Quality treatment is given,
Based on the difference between the emission intensity of the fluorescence wavelength of the surface of the liquid-repellent resin that maintains the liquid repellency and the emission intensity of the fluorescence wavelength of the part that has been modified and changed to lyophilicity A pattern inspection step for inspecting whether a lyophilic pattern is formed,
This is a modified pattern inspection method for a liquid repellent resin.
請求項２に記載の発明は、
前記撥液性樹脂が、紫外線照射により、親水性官能基又は親水性結合が生じる材料であって、ベンゼン環又は共役二重結合分子が増減する材料であることを特徴とする、請求項１に記載の撥液性樹脂の改質パターン検査方法である。
The invention described in claim 2
The liquid repellent resin is a material in which a hydrophilic functional group or a hydrophilic bond is generated by ultraviolet irradiation, and a material in which a benzene ring or a conjugated double bond molecule is increased or decreased, according to claim 1, It is the modification | reformation pattern test | inspection method of liquid repellent resin of description.
請求項３に記載の発明は、
前記撥液性樹脂が、前記紫外線照射により、カルボキシル基、カルボニル基、ヒドロキシル基、アミノ基、チオール基、アルデヒド基、アミド基のいずれかの親水性官能基、
又は、エステル結合、エーテル結合、ペプチド結合、ジスルフィド結合、ホスホジエステル結合のいずれかの親水性結合が生じる材料であることを特徴とする、請求項２に記載の撥液性樹脂の改質パターン検査方法である。
The invention according to claim 3
The liquid repellent resin has a hydrophilic functional group of any of a carboxyl group, a carbonyl group, a hydroxyl group, an amino group, a thiol group, an aldehyde group, and an amide group by the ultraviolet irradiation,
The modified pattern inspection of a liquid repellent resin according to claim 2, wherein the modified pattern inspection is a material in which any one of an ester bond, an ether bond, a peptide bond, a disulfide bond, and a phosphodiester bond is generated. Is the method.
請求項４に記載の発明は、
前記可視光線照射ステップで照射される可視光線が３９０〜５６０ｎｍのいずれかの波長を含み、
前記蛍光発光検出ステップで検出される蛍光成分の光線が、前記可視光線照射ステップで照射される可視光線の波長よりも長い波長であって、５００〜７８５ｎｍのいずれかの波長を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の撥液性樹脂の改質パターン検査方法である。
The invention according to claim 4
The visible light irradiated in the visible light irradiation step includes any wavelength of 390 to 560 nm,
The light of the fluorescent component detected in the fluorescence emission detection step is longer than the wavelength of the visible light irradiated in the visible light irradiation step, and includes any wavelength of 500 to 785 nm. The method for inspecting a modified pattern of a liquid repellent resin according to any one of claims 1 to 3.
請求項５に記載の発明は、
前記可視光線照射ステップで照射される可視光線が４５０〜５４０ｎｍのいずれかの波長を含み、
前記蛍光発光検出ステップで検出される蛍光成分の光線が５５０〜７５０ｎｍのいずれかの波長を含むことを特徴とする、請求項４に記載の撥液性樹脂の改質パターン検査方法である。
The invention described in claim 5
The visible light irradiated in the visible light irradiation step includes any wavelength of 450 to 540 nm,
5. The method for inspecting a modified pattern of a liquid repellent resin according to claim 4, wherein the light beam of the fluorescent component detected in the fluorescent light emission detecting step includes any wavelength of 550 to 750 nm.
請求項６に記載の発明は、
検査対象物となる撥液性樹脂の表面に設定した被検査領域に向けて可視光線を照射する可視光線照射部と、
前記被検査領域から蛍光発光された光を検出する蛍光発光検出部とを備え、
前記検査対象物となる撥液性樹脂は、その表面に所定パターンの紫外線を照射することで、前記紫外線のエネルギー吸収により当該撥液性樹脂の表面を撥液性から親液性に変化する改質処理が施されており、
前記撥液性樹脂の表面の撥液性を維持している部分の蛍光波長の発光強度と、改質処理が施されて親液性に変化した部分の蛍光波長の発光強度との違いに基づいて、親液性パターンが形成されているかどうかの検査を行うパターン検査部を備えた、
撥液性樹脂の改質パターン検査装置である。
The invention described in claim 6
A visible light irradiation unit that irradiates visible light toward the inspection region set on the surface of the liquid-repellent resin to be inspected;
A fluorescence emission detection unit for detecting the fluorescence emitted from the inspection region,
The liquid-repellent resin to be inspected is irradiated with a predetermined pattern of ultraviolet rays to change the surface of the liquid-repellent resin from liquid-repellent to lyophilic by absorbing energy of the ultraviolet rays. Quality treatment is given,
Based on the difference between the emission intensity of the fluorescence wavelength of the surface of the liquid-repellent resin that maintains the liquid repellency and the emission intensity of the fluorescence wavelength of the part that has been modified and changed to lyophilicity And provided with a pattern inspection unit for inspecting whether a lyophilic pattern is formed,
It is a modified pattern inspection device for liquid repellent resin.
請求項７に記載の発明は、
前記撥液性樹脂が、紫外線照射により、親水性官能基又は親水性結合が生じる材料であって、ベンゼン環又は共役二重結合分子が増減する材料である
ことを特徴とする、請求項６に記載の撥液性樹脂の改質パターン検査装置である。
The invention described in claim 7
The liquid repellent resin is a material in which a hydrophilic functional group or a hydrophilic bond is generated by ultraviolet irradiation, and a material in which a benzene ring or a conjugated double bond molecule is increased or decreased, It is a modification | reformation pattern test | inspection apparatus of liquid repellent resin of description.
請求項８に記載の発明は、
前記撥液性樹脂が、前記紫外線照射により、カルボキシル基、カルボニル基、ヒドロキシル基、アミノ基、チオール基、アルデヒド基、アミド基のいずれかの親水性官能基、
又は、エステル結合、エーテル結合、ペプチド結合、ジスルフィド結合、ホスホジエステル結合のいずれかの親水性結合が生じる材料であることを特徴とする、請求項７に記載の撥液性樹脂の改質パターン検査装置である。
The invention according to claim 8 provides:
The liquid repellent resin has a hydrophilic functional group of any of a carboxyl group, a carbonyl group, a hydroxyl group, an amino group, a thiol group, an aldehyde group, and an amide group by the ultraviolet irradiation,
The modified pattern inspection of a liquid repellent resin according to claim 7, wherein the modified pattern inspection is a material in which any one of an ester bond, an ether bond, a peptide bond, a disulfide bond, and a phosphodiester bond is generated. Device.
請求項９に記載の発明は、
前記可視光線照射部から照射される可視光線が３９０〜５６０ｎｍのいずれかの波長を含み、
前記蛍光発光検出部で検出される蛍光成分の光線が、前記可視光線照射部から照射される可視光線の波長よりも長い波長であって、５００〜７８５ｎｍのいずれかの波長を含むことを特徴とする、請求項６〜８のいずれかに記載の撥液性樹脂の改質パターン検査装置である。
The invention according to claim 9 is:
The visible light irradiated from the visible light irradiation unit includes any wavelength of 390 to 560 nm,
The light of the fluorescent component detected by the fluorescence emission detection unit is longer than the wavelength of visible light irradiated from the visible light irradiation unit, and includes any wavelength of 500 to 785 nm. A modified pattern inspection apparatus for a liquid repellent resin according to any one of claims 6 to 8.
請求項１０に記載の発明は、
前記可視光線照射部から照射される可視光線が４５０〜５４０ｎｍのいずれかの波長を含み、
前記蛍光発光検出部で検出される蛍光成分の光線が５５０〜７８５ｎｍのいずれかの波長を含むことを特徴とする、請求項９に記載の撥液性樹脂の改質パターン検査装置である。
The invention according to claim 10 is:
The visible light irradiated from the visible light irradiation unit includes any wavelength of 450 to 540 nm,
The liquid repellent resin modified pattern inspection apparatus according to claim 9, wherein a light beam of a fluorescent component detected by the fluorescence emission detection unit includes any wavelength of 550 to 785 nm.
紫外線照射により所定のパターンで親液性に変化するように改質処理された撥液性樹脂について、撥液性／親液性を損なうことなく非破壊にて改質パターンの検査を行うことができる。 With respect to a liquid repellent resin that has been modified so as to be lyophilic in a predetermined pattern by ultraviolet irradiation, the modified pattern can be inspected in a nondestructive manner without impairing the liquid repellency / lyophilicity. it can.
本発明を適用させて検査する検査対象物Ｗには、基材の上に撥液性樹脂Ｊが成膜されており、その表面に所定のパターンで紫外線が照射され、親液性に変化する改質処理が施されている。 In the inspection object W to be inspected by applying the present invention, a liquid-repellent resin J is formed on a base material, and the surface is irradiated with ultraviolet rays in a predetermined pattern to change to lyophilicity. A reforming process has been performed.
撥液性樹脂Ｊは、紫外線が照射されなかった部分が撥液性を維持している部分Ｈとなり、紫外線が照射された部分が親液性に変化した部分Ｓとなる。 In the liquid repellent resin J, a portion that has not been irradiated with ultraviolet rays becomes a portion H that maintains liquid repellency, and a portion that has been irradiated with ultraviolet rays becomes a portion S that has become lyophilic.
本発明者らは、撥液性樹脂Ｊのうち、紫外線を照射して当該紫外線のエネルギーを吸収することにより、下記に列挙した、親水性官能基や親水性結合が生じる材料であって、さらにはベンゼン環又は共役二重結合分子が増減する材料について、下述する未知の属性を発見した。そして、この属性により、従来技術では実施が不可能であった非破壊による検査という新たな用途への使用に適することを見いだした。 The present inventors, among the liquid-repellent resin J, are materials that generate a hydrophilic functional group and a hydrophilic bond listed below by irradiating ultraviolet rays and absorbing the energy of the ultraviolet rays, Discovered the following unknown attributes of materials with increasing or decreasing benzene rings or conjugated double bond molecules. This attribute has been found to be suitable for use in a new application called non-destructive inspection, which could not be performed with the prior art.
つまり、本発明に係る未知の属性とは、
１）下記に列挙した、親水性官能基や親水性結合が生じる材料、或いは、ベンゼン環又は共役二重結合分子が増減する材料に対して、可視光線（紫色：３９０ｎｍの波長〜緑色：５６０ｎｍの波長）を照射すれば、撥液性から親液性に変化した部分Ｓから放出される蛍光波長の発光強度（以下、蛍光強度という）が、撥液性を維持している部分Ｈからの蛍光強度と比較して増加若しくは減少すること
２）上記列挙した組成を生じる材料に対して、可視光線（紫色〜緑色）を照射しても、撥液性を維持している部分Ｈが親液性に変化しないこと
３）そのため、撥液性樹脂Ｊの表面の撥液性を維持している部分Ｈと、改質処理が施されて親液性に変化した部分Ｓとの蛍光強度の違いに基づいて、所定の親液性パターンが形成されているかどうか検査を行うこと
である。
In other words, the unknown attribute according to the present invention is
1) Visible light (purple: wavelength of 390 nm to green: 560 nm) with respect to the materials listed below, in which a hydrophilic functional group or a hydrophilic bond occurs, or a material in which the benzene ring or conjugated double bond molecule increases or decreases. When the wavelength is irradiated, the emission intensity of the fluorescence wavelength emitted from the portion S changed from lyophobic to lyophilic (hereinafter referred to as fluorescence intensity) is the fluorescence from the portion H maintaining the lyophobic property. 2) Increase or decrease compared to strength 2) The portion H that maintains liquid repellency even when irradiated with visible light (purple to green) to the material that produces the above-described composition is lyophilic. 3) Therefore, the difference in fluorescence intensity between the portion H that maintains the liquid repellency of the surface of the liquid repellent resin J and the portion S that has been subjected to the modification treatment and has become lyophilic. Based on whether a predetermined lyophilic pattern is formed. It is to do.
検査対象物Ｗとなる撥液性樹脂Ｊは、紫外線を照射して当該紫外線のエネルギーを吸収することにより、親水性官能基や親水性結合が生じる材料である。より具体的には、撥液性樹脂Ｊは、紫外線を照射して当該紫外線のエネルギーを吸収することにより、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、カルボニル基（＞Ｃ＝Ｏ）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、アミノ基（−ＮＨ２）、チオール基（−ＳＨ）、アルデヒド基（−ＣＨＯ）、アミド基（ＣＯＮＨ２）のいずれかの親水性官能基、
又は、エステル結合（−ＣＯＯ−）、エーテル結合（−Ｏ−）、ペプチド結合（−ＣＯＮＨ−）、ジスルフィド結合（−Ｓ−Ｓ−）、ホスホジエステル結合（−Ｏ−Ｐ（＝）ＯＨ−Ｏ−）のいずれかの親水性結合が生じる材料である。
The liquid repellent resin J that becomes the inspection object W is a material in which a hydrophilic functional group or a hydrophilic bond is generated by irradiating ultraviolet rays and absorbing the energy of the ultraviolet rays. More specifically, the liquid repellent resin J is irradiated with ultraviolet rays to absorb the energy of the ultraviolet rays, whereby a carboxyl group (—COOH), a carbonyl group (> C═O), a hydroxyl group (—OH). , Any hydrophilic functional group of amino group (—NH 2 ), thiol group (—SH), aldehyde group (—CHO), amide group (CONH 2 ),
Or an ester bond (—COO—), an ether bond (—O—), a peptide bond (—CONH—), a disulfide bond (—S—S—), a phosphodiester bond (—O—P (═) OH—O). A material in which any of the hydrophilic bonds of-) occurs.
さらに撥液性樹脂Ｊは、紫外線を照射して当該紫外線のエネルギーを吸収することにより、ベンゼン環又は共役二重結合分子が増減する材料である。 Furthermore, the liquid repellent resin J is a material in which the benzene ring or the conjugated double bond molecule is increased or decreased by irradiating ultraviolet rays and absorbing the energy of the ultraviolet rays.
以下、本発明に係る具体的な改質パターンの検査方法と、それに用いる装置の構成について、図を用いながら説明を行う。以下、各図において直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、ＸＹ平面を水平面、Ｚ方向を鉛直方向とする。特にＹ方向は矢印の方向を奥側とし、その逆方向を手前側と表現し、Ｚ方向は矢印の方向を上とし、その逆方向を下と表現する。 Hereinafter, a specific modification pattern inspection method according to the present invention and a configuration of an apparatus used therefor will be described with reference to the drawings. Hereinafter, in each figure, the three axes of the orthogonal coordinate system are X, Y, and Z, the XY plane is the horizontal plane, and the Z direction is the vertical direction. In particular, in the Y direction, the direction of the arrow is the back side, and the opposite direction is expressed as the near side, and in the Z direction, the direction of the arrow is up and the reverse direction is expressed as the down side.
図１は、本発明の検査方法に用いる検査装置の概略構成図である。
本発明の検査方法に用いる検査装置１は、可視光線照射部２と、蛍光発光検出部３と、パターン検査部４と、観察台５を備えている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an inspection apparatus used in the inspection method of the present invention.
An inspection apparatus 1 used in the inspection method of the present invention includes a visible light irradiation unit 2, a fluorescence emission detection unit 3, a pattern inspection unit 4, and an observation table 5.
可視光線照射部２は、検査対象物Ｗとなる撥液性樹脂Ｊの表面に設定した被検査領域Ｆに向けて可視光線２２を照射するものである。この可視光線２２は、蛍光発光のための励起光となるものである。 The visible light irradiation unit 2 irradiates the visible light 22 toward the inspection region F set on the surface of the liquid-repellent resin J that becomes the inspection object W. This visible light 22 becomes excitation light for fluorescence emission.
具体的には、可視光線照射部２は、レーザ光源２１を用いて構成することができる。レーザ光源２１は、波長４０５ｎｍの光（紫色）、波長４８８ｎｍの光（青色）、波長５１４ｎｍの光（青緑色）、波長５４０ｎｍの光（緑色）、波長５６０ｎｍの光（緑色）を照射するものが例示できる。また、可視光線照射部２は、レーザ光源２１に限定されず、ＬＥＤやハロゲン照明、ＵＶランプ等を使用しても良い。 Specifically, the visible light irradiation unit 2 can be configured using a laser light source 21. The laser light source 21 emits light having a wavelength of 405 nm (purple), light having a wavelength of 488 nm (blue), light having a wavelength of 514 nm (blue-green), light having a wavelength of 540 nm (green), and light having a wavelength of 560 nm (green). It can be illustrated. Further, the visible light irradiation unit 2 is not limited to the laser light source 21, and an LED, a halogen illumination, a UV lamp, or the like may be used.
蛍光発光検出部３は、撮像カメラ３１と、対物レンズ３２と、蛍光フィルタ３３と、ダイクロイックミラー３５を備えている。 The fluorescence emission detection unit 3 includes an imaging camera 31, an objective lens 32, a fluorescence filter 33, and a dichroic mirror 35.
撮像カメラ３１は、検査対象物Ｗ上に設定された被検査領域Ｆから放出される蛍光波長成分の光を検出するものである。具体的には、撮像カメラ３１は、一般に入手可能な２次元配列の受光素子を備えるエリアカメラが例示される。エリアカメラは、ＣＣＤ方式やＣＭＯＳ形式のイメージセンサを受光素子として備え、受光感度のある光を検出すると、受光位置と受光強度に対応した電気信号に変換して外部へ出力するものである。エリアカメラに用いられる受光素子は、例えば有効画素数２０４８（横）×２０４８（縦）のマトリクス状に配列されたものを例示することができ、可視光線及び近赤外光線に対して受光感度を有している。 The imaging camera 31 detects light of a fluorescent wavelength component emitted from the inspection region F set on the inspection target W. Specifically, the imaging camera 31 is exemplified by an area camera including a generally available two-dimensional array of light receiving elements. The area camera is provided with a CCD or CMOS image sensor as a light receiving element. When light having light receiving sensitivity is detected, it is converted into an electrical signal corresponding to the light receiving position and light receiving intensity and output to the outside. The light receiving elements used in the area camera can be exemplified by, for example, those arranged in a matrix of 2048 (horizontal) × 2048 (vertical) effective pixels, and have a light receiving sensitivity with respect to visible light and near infrared light. Have.
対物レンズ３２は、被検査領域Ｆ上の像を撮像カメラ３１の受光素子に結像させるものである。 The objective lens 32 forms an image on the inspection area F on the light receiving element of the imaging camera 31.
蛍光フィルタ３３は、可視光線照射部２から励起光として照射された可視光線２２を減衰させ、撮像カメラ３１で観察する蛍光成分の波長を透過させるものである。
具体的には、蛍光フィルタ３３は、励起光として照射された可視光線２２を反射又は吸収するように、透明材料の表面にコーティングを施したもの又は透明材料中に光吸収物質を分散させたもので、一般にバンドパスフィルタ、シャープカットフィルタなどと呼ばれるものが例示される。
The fluorescent filter 33 attenuates the visible light 22 irradiated as excitation light from the visible light irradiation unit 2 and transmits the wavelength of the fluorescent component observed by the imaging camera 31.
Specifically, the fluorescent filter 33 is obtained by coating the surface of a transparent material or dispersing a light absorbing substance in the transparent material so as to reflect or absorb visible light 22 irradiated as excitation light. Examples of what are generally called bandpass filters, sharp cut filters, and the like.
蛍光フィルタ３３は、予め減衰・透過特性の異なる複数の蛍光フィルタを準備しておき、可視光線照射部２から励起光として照射される可視光線２２の波長や、撮像カメラ３１で観察する蛍光成分の波長に応じて選択使用する。つまり、励起光として照射された可視光線２２（つまり、ノイズ成分）を減衰させ、蛍光成分のみを効率よく透過させることで、親液パターンを観察した際に、画像のコントラストを高くすることができる。 As the fluorescent filter 33, a plurality of fluorescent filters having different attenuation and transmission characteristics are prepared in advance, and the wavelength of the visible light 22 irradiated as excitation light from the visible light irradiation unit 2 and the fluorescence component observed by the imaging camera 31 are prepared. Select and use according to the wavelength. That is, the visible light 22 (that is, the noise component) irradiated as the excitation light is attenuated and only the fluorescent component is efficiently transmitted, so that the contrast of the image can be increased when the lyophilic pattern is observed. .
ダイクロイックミラー３５は、可視光線照射部２から照射された光を反射させて検査対象物Ｗに照射し、検査対象物Ｗから放出される蛍光波長成分の光を通過させて撮像カメラ３１で観察できるようにするものである。 The dichroic mirror 35 reflects the light irradiated from the visible light irradiation unit 2 to irradiate the inspection object W, allows the fluorescence wavelength component light emitted from the inspection object W to pass therethrough, and can be observed by the imaging camera 31. It is what you want to do.
パターン検査部４は、撥液性樹脂の表面の撥液性を維持している部分Ｈと、改質処理が施されて親液性に変化した部分Ｓとの蛍光強度の違いに基づいて、親液性パターンが形成されているかどうかの検査を行うものである。 The pattern inspection unit 4 is based on the difference in fluorescence intensity between the portion H that maintains the liquid repellency of the surface of the liquid repellent resin and the portion S that has been subjected to the modification treatment and changed to lyophilicity. This is to inspect whether a lyophilic pattern is formed.
パターン検査部４には、予め、検査対象物Ｗに形成された親液性パターンに対応する検査パターンが登録されている。そして、被検査領域Ｆから受光したパターンと、当該登録しておいた検査パターンとを対比させ、所定の親液性パターンが形成されているかどうかの検査を行う。 In the pattern inspection unit 4, an inspection pattern corresponding to the lyophilic pattern formed on the inspection object W is registered in advance. Then, the pattern received from the inspection area F is compared with the registered inspection pattern to inspect whether a predetermined lyophilic pattern is formed.
観察台５は、ワークステージ５１と、ＸＹステージ部（不図示）を備えている。
ワークステージ５１は、検査対象物Ｗを水平な状態で保持するものである。ワークステージ５１の表面には、細孔や溝が設けられており、この細孔や溝は、切換バルブを介して真空源や圧空源と接続されている。
The observation table 5 includes a work stage 51 and an XY stage unit (not shown).
The work stage 51 holds the inspection object W in a horizontal state. The surface of the work stage 51 is provided with pores and grooves, and these pores and grooves are connected to a vacuum source and a compressed air source via a switching valve.
ＸＹステージ部は、１軸方向にスライダーを移動させる電動アクチュエータが、上下２軸直交するように組み合わされたものであり、上軸のスライダーにはワークステージ５１が取り付けられている。そのため、ＸＹステージ部は、ワークステージ５１と対物レンズ３２との距離を一定に保ちつつ、ワークステージ５１をＸ方向又はＹ方向の任意の位置へ移動させ、所定の位置で静止させるものである。また、ＸＹステージ部は、ワークステージ５１をＸ方向又はＹ方向に所定の速度で等速移動させることもできる。 The XY stage unit is a combination of electric actuators that move the slider in one axis direction so that the upper and lower axes are orthogonal to each other, and a work stage 51 is attached to the upper axis slider. For this reason, the XY stage unit moves the work stage 51 to an arbitrary position in the X direction or the Y direction and keeps it stationary at a predetermined position while keeping the distance between the work stage 51 and the objective lens 32 constant. The XY stage unit can also move the work stage 51 at a constant speed in the X direction or the Y direction.
本発明の検査方法に用いる装置の具体例として、上述では撮像カメラ３１にエリアカメラを用いる形態を例示した。撮像カメラ３１にエリアカメラを用いる形態では、検査対象物Ｗに設定された被検査領域を複数のエリアに分割し、それぞれ分割したエリア毎に移動とパターン検査とを繰り返す（いわゆるステップ＆リピート方式）。 As a specific example of the apparatus used in the inspection method of the present invention, the form in which an area camera is used as the imaging camera 31 has been described above. In the form using an area camera for the imaging camera 31, the inspection area set on the inspection object W is divided into a plurality of areas, and the movement and pattern inspection are repeated for each divided area (so-called step and repeat method). .
一方、撮像カメラ３１には、ＴＤＩカメラ（Ｔｉｍｅ Ｄｅｌａｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ Ｃａｍｅｒａ）を用いても良い。ＴＤＩカメラとは、一方向に所定の長さを有するラインセンサ（例えば、２０４８画素とか、４０９６画素など）が複数列（例えば９６列とか、２５６列など）配列されており、一定時間毎に信号を出力（例えば５０Ｈｚとか、１００Ｈｚでライン読み出し）を行うものが例示できる。図１を用いて説明すれば、Ｘ方向に所定の長さを有するラインセンサが、Ｙ方向に複数配列されている。そして、ワークステージ５１をＹ方向に所定の速度で等速移動させながら、ライン読み出しを行う（いわゆる等速スキャン方式）。そうすることで、一般的なラインセンサに比べて受光感度が増すため、検査時間を遅くすることなく、微弱な蛍光成分の光を受光して検査を行うことができる。 On the other hand, the imaging camera 31 may be a TDI camera (Time Delay Integration Camera). A TDI camera is a line sensor (for example, 2048 pixels, 4096 pixels, etc.) having a predetermined length in one direction and arranged in a plurality of columns (for example, 96 columns, 256 columns, etc.). Can be output (for example, line reading at 50 Hz or 100 Hz). Referring to FIG. 1, a plurality of line sensors having a predetermined length in the X direction are arranged in the Y direction. Then, line reading is performed while moving the work stage 51 at a constant speed in the Y direction (so-called constant speed scanning method). By doing so, since the light receiving sensitivity is increased as compared with a general line sensor, the inspection can be performed by receiving light of a weak fluorescent component without delaying the inspection time.
本発明の検査方法に用いる検査装置１は上記構成をしており、上述のステップに従って本発明の検査方法を実施するので、検査対象物Ｗに設定された被検査領域Ｆに向けて可視光線を照射し、当該被検査領域Ｆから放出される蛍光波長成分の光を撮像し、撮像した画像に基づいて、検査対象物Ｗの表面に親液性パターンが形成されているかどうかを検査することができる。また、ＸＹステージ部を動かすことにより、撮像カメラ３１で一度に観察できる面積よりも広い面積の検査対象物Ｗの全面に対して、検査を行うことができる。 The inspection apparatus 1 used in the inspection method of the present invention has the above-described configuration, and performs the inspection method of the present invention according to the above-described steps. Therefore, visible light is directed toward the inspection region F set on the inspection object W. Irradiating, imaging light of a fluorescence wavelength component emitted from the inspection region F, and inspecting whether a lyophilic pattern is formed on the surface of the inspection object W based on the captured image it can. Further, by moving the XY stage unit, it is possible to inspect the entire surface of the inspection object W having an area larger than the area that can be observed at one time by the imaging camera 31.
図２は、本発明の検査方法を用いた検査のフロー図である。
予め、検査対象物Ｗには、撥液性樹脂Ｊの層が形成され、さらに撥液性樹脂Ｊの表面には所定のパターンの紫外線が照射することで、当該紫外線のエネルギー吸収により親液性に変化する改質処理が施されている。そのため、検査対象物Ｗには、撥液性を維持している部分Ｈと、親液性に変化した部分Ｓを備え、いわゆる改質パターンが形成されている。
FIG. 2 is a flow chart of inspection using the inspection method of the present invention.
A layer of the liquid repellent resin J is formed in advance on the inspection object W, and the surface of the liquid repellent resin J is irradiated with ultraviolet rays of a predetermined pattern, so that the lyophilic property is absorbed by the energy of the ultraviolet rays. The reforming process which changes to is performed. Therefore, the inspection object W includes a portion H that maintains liquid repellency and a portion S that has changed to lyophilicity, and a so-called modified pattern is formed.
先ず、検査対象物Ｗを観察台５に置き（ｓ１）、観察位置へ移動させる（ｓ２）。
続いて、検査対象物Ｗとなる撥液性樹脂Ｊの表面に設定した被検査領域Ｆに向けて可視光線２２を照射する（可視光線照射ステップ：ｓ３）。
First, the inspection object W is placed on the observation table 5 (s1) and moved to the observation position (s2).
Subsequently, the visible light 22 is irradiated toward the inspection region F set on the surface of the liquid repellent resin J to be the inspection object W (visible light irradiation step: s3).
そうすると、被検査領域Ｆの親液性に変化した部分Ｓから蛍光成分の波長が放出されるので（ｓ４）、励起光成分を蛍光フィルタ３３でフィルタリングし（ｓ５）、撮像カメラ３１を用いてこの被検査領域Ｆから蛍光発光された光を検出する（蛍光発光検出ステップ：ｓ６）。 Then, since the wavelength of the fluorescent component is emitted from the portion S of the inspected region F that has changed to lyophilicity (s4), the excitation light component is filtered by the fluorescent filter 33 (s5). Light that is fluorescently emitted from the inspection region F is detected (fluorescent emission detection step: s6).
このとき、撥液性樹脂Ｊの表面の撥液性を維持している部分Ｈと、改質処理が施されて親液性に変化した部分Ｓとでは、蛍光強度が異なるので、撮像カメラ３１では、改質パターンに対応するパターンが観察される。そのため、改質パターンに対応する検査パターンを予め登録しておき、登録された検査パターンと、実際に観察されたパターンとを比較・照合し、所定の親液性パターンが形成されているかどうかの検査を行う（パターン検査ステップ：ｓ７）。 At this time, the fluorescence intensity is different between the portion H that maintains the liquid repellency of the surface of the liquid repellent resin J and the portion S that has been subjected to the modification treatment and changed to lyophilicity. Then, a pattern corresponding to the modified pattern is observed. Therefore, an inspection pattern corresponding to the modified pattern is registered in advance, the registered inspection pattern is compared with the actually observed pattern, and whether or not a predetermined lyophilic pattern is formed Inspection is performed (pattern inspection step: s7).
検査対象物Ｗに対する検査が終了したかどうかを判定し（ｓ８）、検査が終了していないと判定されれば、検査対象物Ｗを次の観察場所へ移動させ、上記ステップｓ２〜ｓ８を繰り返す。一方、検査が終了したと判定されれば、検査対象物Ｗを取り出す（ｓ９）。 It is determined whether or not the inspection of the inspection object W has been completed (s8). If it is determined that the inspection has not ended, the inspection object W is moved to the next observation location, and the above steps s2 to s8 are repeated. . On the other hand, if it is determined that the inspection is completed, the inspection object W is taken out (s9).
［他の実施形態１］
上述した観察台５を用いて検査する形態は、検査対象物Ｗが円形のウエハーや角形基板であって比較的小さい場合、ハンドリングが容易であること、検査対象物Ｗと検査装置との距離や観察視野を一定にできるので検査品質にばらつきがないこと、等の理由から好ましい形態と言える。
[Other embodiment 1]
The above-described form of inspection using the observation table 5 is that when the inspection object W is a circular wafer or a square substrate and is relatively small, handling is easy, the distance between the inspection object W and the inspection apparatus, Since the observation visual field can be made constant, it can be said that this is a preferable form for reasons such as no variation in inspection quality.
一方、検査対象物Ｗが、長尺のシート状の材料である場合、観察台５を用いる形態に限定されず、当該シート状の材料を連続搬送させながら、或いは、所定ピッチで間欠搬送させながら、当該シート搬送と直交する方向に観察カメラを移動させて、長尺シートの各部に対して検査を行う形態としても良い。また、可視光線照明部や蛍光発光検出部を適宜複数台設置し、同時に検査できる範囲を増やす構成としても良い。そうすれば、検査時間を短縮できる。 On the other hand, when the inspection object W is a long sheet-like material, it is not limited to the form using the observation table 5, and the sheet-like material is conveyed continuously or intermittently conveyed at a predetermined pitch. The inspection camera may be moved in a direction orthogonal to the sheet conveyance to inspect each part of the long sheet. Moreover, it is good also as a structure which increases the range which can be test | inspected simultaneously by installing two or more units | sets of the visible light illumination part and the fluorescence emission detection part suitably. Then, the inspection time can be shortened.
［他の実施形態２］
さらに、本発明の検査方法及び装置において、
可視光線照射ステップｓ３（又は可視光線照射部２）で励起光として照射される可視光線が３９０〜５６０ｎｍのいずれかの波長を含み、蛍光発光検出ステップｓ６（又は蛍光発光検出部３）で検出される蛍光成分の光線が、可視光線照射ステップｓ３（又は可視光線照射部２）から照射される可視光線の波長よりも長い波長であって、５００〜７８５ｎｍのいずれかの波長を含む形態が好ましい。
[Other embodiment 2]
Furthermore, in the inspection method and apparatus of the present invention,
The visible light irradiated as excitation light in the visible light irradiation step s3 (or visible light irradiation unit 2) includes any wavelength of 390 to 560 nm and is detected in the fluorescence emission detection step s6 (or fluorescence emission detection unit 3). The form in which the light beam of the fluorescent component is longer than the wavelength of the visible light irradiated from the visible light irradiation step s3 (or the visible light irradiation unit 2) and includes any wavelength of 500 to 785 nm.
具体的には、励起光として照射される可視光線として、上記波長の光が照射されるレーザ光源を用いたり、ＬＥＤやハロゲン照明、ＵＶランプ等と上記波長を通過させるバンドパスフィルタを組み合わせて使用する。 Specifically, as a visible ray irradiated as excitation light, a laser light source irradiated with light having the above wavelength is used, or an LED, halogen illumination, UV lamp or the like is used in combination with a band pass filter that transmits the above wavelength. To do.
詳細は後述するが、検査対象物に励起光を照射すると、親液化された部分も、撥液性を維持する部分も、広い波長領域で蛍光発光すると言える。そのため、本発明に用いる励起光は、可視光線であれば波長の長短を問わず、蛍光検査に適用することが可能である。しかし、この励起光は、短波長側（紫色〜緑色）の光を用いる方が、長波長側（黄色〜赤色）の光を用いるよりも、強い蛍光強度を得やすい。そうすることで、観察画像のコントラストが高くなり、改質パターンの検査を良好に行うことができる。 Although details will be described later, it can be said that when the inspection object is irradiated with excitation light, both the lyophilic portion and the portion that maintains liquid repellency emit fluorescence in a wide wavelength region. For this reason, the excitation light used in the present invention can be applied to a fluorescence test regardless of the length of the wavelength as long as it is visible light. However, for this excitation light, it is easier to obtain strong fluorescence intensity when using light on the short wavelength side (purple to green) than using light on the long wavelength side (yellow to red). By doing so, the contrast of an observation image becomes high and a modification | denaturation pattern can be test | inspected favorably.
［他の実施形態３］
さらに、本発明の検査方法及び検査装置において、
可視光線照射ステップｓ３（可視光線照射部２）で励起光として照射される可視光線が４５０〜５４０ｎｍのいずれかの波長を含み、
蛍光発光検出ステップｓ６（蛍光発光検出部３）で検出される蛍光成分の光線が５５０〜７５０ｎｍのいずれかの波長を含むことがより好ましい。
[Other embodiment 3]
Furthermore, in the inspection method and inspection apparatus of the present invention,
The visible light irradiated as excitation light in the visible light irradiation step s3 (visible light irradiation unit 2) includes any wavelength of 450 to 540 nm,
More preferably, the light beam of the fluorescence component detected in the fluorescence emission detection step s6 (fluorescence emission detection unit 3) includes any wavelength of 550 to 750 nm.
具体的には、励起光として照射される可視光線として、上記波長の光が照射されるレーザ光源を用いたり、ＬＥＤやハロゲン照明、ＵＶランプ等と上記波長を通過させるバンドパスフィルタを組み合わせて使用する。 Specifically, as a visible ray irradiated as excitation light, a laser light source irradiated with light having the above wavelength is used, or an LED, halogen illumination, UV lamp or the like is used in combination with a band pass filter that transmits the above wavelength. To do.
そうすれば、使用する光の波長帯域が狭くなり、光学系の色収差の影響が少なくできるので、高精細の（つまり線幅の細い）改質パターンを検査する場合でも、精度良く検査することが可能となる。 By doing so, the wavelength band of the light to be used is narrowed, and the influence of chromatic aberration of the optical system can be reduced. Therefore, even when a high-definition (that is, a narrow line width) modified pattern is inspected, it can be inspected with high accuracy. It becomes possible.
［実施例１］
検査対象物として、透明なＰＥＴフィルム上にフッ素樹脂コーティング剤（ＡＧＣコーテック社製オブリガードＳＳ００５７）をコーティングし、硬化させた後、所定のパターンで紫外線を照射したものを用いた。なお、このコーティング剤は、メチルエケルケトン、キシレン、エチルベンゼンを主剤として含有するものである。また、親液化のために照射した紫外線の波長は２５４ｎｍとし、照射エネルギーは５Ｊ／ｃｍ２に設定した。
[Example 1]
As an inspection object, a transparent PET film was coated with a fluororesin coating agent (obligard SS0057 manufactured by AGC Co-Tech) and cured, and then irradiated with ultraviolet rays in a predetermined pattern. This coating agent contains methyl ketoketone, xylene, and ethylbenzene as main components. Moreover, the wavelength of the ultraviolet rays irradiated for lyophilicity was set to 254 nm, and the irradiation energy was set to 5 J / cm 2.
この検査対象物に対して、蛍光特性を調べるために、検査対象物の親液化した部分と撥液性を維持した部分とに向けて励起光を照射し、励起光が照射された部分から蛍光発光する光のスペクトルを測定した。このとき、励起光の波長を３８０ｎｍ〜６００ｎｍまで１０ｎｍずつ変化させ、そのときの励起光を照射することにより生じる蛍光波長毎の蛍光強度を調べた。 In order to investigate the fluorescence characteristics of this inspection object, excitation light is irradiated toward the lyophilic part of the inspection object and the part that maintains liquid repellency, and fluorescence is emitted from the part irradiated with the excitation light. The spectrum of the emitted light was measured. At this time, the wavelength of the excitation light was changed by 10 nm from 380 nm to 600 nm, and the fluorescence intensity for each fluorescence wavelength generated by irradiating the excitation light at that time was examined.
図３は、検査対象物の紫外線を照射して親液化した部分の蛍光特性を示す図である。
図４は、検査対象物の紫外線を照射せず撥液性を維持した部分の蛍光特性を示す図である。図３，４とも、縦軸に励起光の波長（Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）、横軸を蛍光波長（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）として、蛍光強度（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）の違いを濃淡で示されている。蛍光強度は、図中の白色で示すところが最も低く、色が濃くになるにつれて増加し、黒色で示すところが最も強いことを示している。
FIG. 3 is a diagram showing the fluorescence characteristics of the portion of the test object that has been made lyophilic by irradiating with ultraviolet rays.
FIG. 4 is a diagram showing the fluorescence characteristics of the portion of the inspection object that is not irradiated with ultraviolet rays and maintains liquid repellency. 3 and 4, the vertical axis represents the wavelength of excitation light (Excitation) and the horizontal axis represents the fluorescence wavelength (Emission), and the difference in fluorescence intensity (Intensity) is shown in shades. The fluorescence intensity is the lowest in white in the figure, increases as the color becomes darker, and shows the strongest in black.
また、両図とも、図中Ａで示す部分は、励起光より低い波長の蛍光発光は認められないこと、図中Ｂで示す部分は、励起光の波長が観察されたことを示し、図中Ｃで示す部分が、実際の励起光と蛍光強度を示すものである。 In both figures, the part indicated by A in the figure indicates that fluorescence emission having a wavelength lower than that of the excitation light is not observed, and the part indicated by B in the figure indicates that the wavelength of the excitation light is observed. The portion indicated by C shows the actual excitation light and fluorescence intensity.
図３，４の図中Ｃで示す部分を比較すると、図３の方が全体的に濃淡が濃くなっており、この検査対象物では、励起光に可視光線を照射することで、親液化した部分の蛍光強度が増加していることが分かる。 Comparing the portion indicated by C in FIGS. 3 and 4, FIG. 3 is generally darker and darker, and this inspection object is made lyophilic by irradiating the excitation light with visible light. It turns out that the fluorescence intensity of a part is increasing.
表１は、上述の図３，４で示した蛍光強度の差異を示す表であり、親液部の蛍光強度から、撥液部の蛍光強度を差し引いた値を示している。言い換えれば、図３，４で示した濃淡の差を数値で表したものである。表１を見れば、励起光に可視光線を照射することで、親液化した部分の蛍光強度が増加していることが明らかである。 Table 1 is a table showing the difference in fluorescence intensity shown in FIGS. 3 and 4, and shows a value obtained by subtracting the fluorescence intensity of the lyophobic part from the fluorescence intensity of the lyophilic part. In other words, the difference between the shades shown in FIGS. From Table 1, it is clear that the fluorescence intensity of the lyophilic portion is increased by irradiating the excitation light with visible light.
図５は、検査対象物に可視光線を照射した場合の親液部／撥液部の蛍光特性を示す図であり、横軸を蛍光発光波長（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）、縦軸を蛍光強度（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）とし、紫外線を照射して親液化された部分と、紫外線を照射せず撥液性を維持した部分それぞれについてプロットしたものである。この時、励起光として波長４８８ｎｍの光（青色）を検査対象物に向けて照射し、波長５５０ｎｍをピーク波長とし、波長５１０〜７５０ｎｍの蛍光成分を撮像カメラ３１で検出した。 FIG. 5 is a diagram showing the fluorescence characteristics of the lyophilic part / liquid repellent part when the inspection object is irradiated with visible light, with the horizontal axis representing the fluorescence emission wavelength (Wavelength) and the vertical axis representing the fluorescence intensity (Intensity). FIG. 2 is a plot of a portion that has been made lyophilic by irradiation with ultraviolet rays and a portion that has maintained liquid repellency without being irradiated with ultraviolet rays. At this time, light (blue) having a wavelength of 488 nm was irradiated toward the inspection object as excitation light, the wavelength 550 nm was set as a peak wavelength, and a fluorescence component having a wavelength of 510 to 750 nm was detected by the imaging camera 31.
この図より、検査対象物に可視光線を照射した場合の親液部／撥液部は、波長５５０ｎｍをピークとして、５１０〜７５０ｎｍで蛍光強度が異なることが読み取れる。このため、蛍光強度の違いから当該親液部／撥液部のパターン検査を行うことができる。 From this figure, it can be seen that the lyophilic part / liquid repellent part when the inspection object is irradiated with visible light has a peak at a wavelength of 550 nm, and the fluorescence intensity is different at 510 to 750 nm. For this reason, the pattern inspection of the lyophilic part / liquid repellent part can be performed from the difference in fluorescence intensity.
図６は、本発明の検査方法を用いて検査対象物を観察した画像である。
上記検査対象物には、パット部と、２本の平行な配線パターンを形成した。このパット部は、大きさが２ｍｍ四方で、２本の平行な配線パターンはそれぞれ、Ｌ／Ｓ（ライン／スペース）が５μｍ／１００μｍ（図中左側）と、２０μ／５０μｍ（図中右側）で形成されており、この部分が親液性に改質したパターンとなっている。
FIG. 6 is an image obtained by observing an inspection object using the inspection method of the present invention.
A pad portion and two parallel wiring patterns were formed on the inspection object. The pad portion is 2 mm square, and two parallel wiring patterns have L / S (line / space) of 5 μm / 100 μm (left side in the figure) and 20 μ / 50 μm (right side in the figure), respectively. It is formed, and this part has a pattern modified to be lyophilic.
なお、図６（ａ）は、本発明の検査方法を用いて検査対象物を観察した画像を示し、図６（ｂ）は、参考用として一般的な白色照明を用いた検査方法により検査対象物を観察した画像を示している。ここで言う一般的な白色照明を用いた検査方法とは、例えば、白色ＬＥＤを光源とし、白色光を検査対象物に向けて照射し、検査対象物表面で反射、拡散した光をカメラで観察し、観察画像に基づいて検査をする方法である（以下同じ）。 6A shows an image obtained by observing an inspection object using the inspection method of the present invention, and FIG. 6B shows an inspection object by an inspection method using general white illumination for reference. The image which observed the thing is shown. The inspection method using the general white illumination mentioned here is, for example, using a white LED as a light source, irradiating white light toward the inspection object, and observing the reflected and diffused light on the inspection object surface with a camera. In this method, the inspection is performed based on the observation image (the same applies hereinafter).
ここに示す本発明の検査方法では、励起光として波長４８８ｎｍの光（青色）を検査対象物に向けて照射し、波長５５０ｎｍをピーク波長とし、波長５１０〜７５０ｎｍの蛍光成分を撮像カメラ３１で検出した。本発明に係る改質パターン検査方法及び装置では、この観察画像に基づいて、親液性パターンが形成されているかどうかの検査を行うことができる。また、この画像をさらに２値化処理するなどして、コントラストを上げた画像に基づいて改質パターンの検査を行うこともできる。 In the inspection method of the present invention shown here, light (blue) with a wavelength of 488 nm is irradiated toward the inspection object as excitation light, the wavelength of 550 nm is set as the peak wavelength, and the fluorescence component with a wavelength of 510 to 750 nm is detected by the imaging camera 31. did. In the modified pattern inspection method and apparatus according to the present invention, it is possible to inspect whether or not a lyophilic pattern is formed based on this observation image. Further, the modified pattern can be inspected based on an image with increased contrast, for example, by further binarizing the image.
また、検査対象物である上記材料（フッ素樹脂コーティング剤をＰＥＴフィルム上にコーティングしたもの）について、その表面に紫外線を照射した部分と紫外線を照射していない部分について、ＦＴ−ＩＲ分析を行い、それらの分析結果の差分から紫外線照射による表面官能基の増減を調べた。 Moreover, about the said material (what coated the fluororesin coating agent on PET film) which is a test object, about the part which irradiated the ultraviolet-ray on the surface, and the part which is not irradiated with an ultraviolet-ray, FT-IR analysis is performed, The increase or decrease in surface functional groups due to ultraviolet irradiation was examined from the difference between these analysis results.
図７は、ＰＥＴフィルム上のフッ素樹脂コーティング剤に紫外線照射した場合の表面官能基の増減を示すグラフであり、横軸に波数（Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｓ）、縦軸に吸光度（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）を示している。縦軸の目盛りが０であれば増減がなく、目盛りがプラスの値であれば紫外線照射により当該組成が増加し、逆にマイナスであれば減少していることが読み取れる。図７に示す結果より、上記検査対象物は、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、カルボニル基（＞Ｃ＝Ｏ）、エーテル結合（−Ｏ−）等の親水性官能基が増加していることが分かる。また、炭素の二重結合（Ｃ＝Ｃ）も増加していることから、共役二重結合分子も増加していると考えられる。 FIG. 7 is a graph showing the increase / decrease of surface functional groups when the fluororesin coating agent on the PET film is irradiated with ultraviolet rays, where the horizontal axis represents wavenumbers and the vertical axis represents absorbance (Absorbance). It can be seen that if the scale on the vertical axis is 0, there is no increase or decrease, if the scale is a positive value, the composition increases by ultraviolet irradiation, and conversely if it is negative, it decreases. From the results shown in FIG. 7, it can be seen that the test object has increased hydrophilic functional groups such as hydroxyl groups (—OH), carbonyl groups (> C═O), ether bonds (—O—) and the like. . Moreover, since the carbon double bond (C = C) is also increasing, it is thought that the conjugated double bond molecule is also increasing.
上記の事項から、親液性に改質された部分は、親水性官能基や親水性結合が生じ、共役二重結合分子が増加したことで、撥液性を維持している部分と比べて蛍光強度が増えたと言える。 From the above, the part that has been modified to be lyophilic is compared to the part that maintains liquid repellency due to the increase in conjugated double bond molecules due to the occurrence of hydrophilic functional groups and hydrophilic bonds. It can be said that the fluorescence intensity has increased.
［実施例２］
別の検査対象物として、透明なガラス基板上に、フォトレジスト（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製ＡＺ Ｅｘｐ．ＲＦＰ−２５０ＳＡ（５ｃｐ））をコーティングし、硬化させた後、所定のパターンで紫外線を照射したものを用いた。このフォトレジストは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸ｎ−ブチル、ノボラック樹脂誘導体、ナフトキノンジアジド誘導体を含有するものである。また、親液化のために照射した紫外線の波長は２５４ｎｍとし、照射エネルギーは５Ｊ／ｃｍ２に設定した。
[Example 2]
As another inspection object, a photoresist (AZ Exp.RFP-250SA (5 cp) manufactured by AZ Electronic Materials) was coated on a transparent glass substrate, cured, and then irradiated with ultraviolet rays in a predetermined pattern. A thing was used. This photoresist contains propylene glycol monomethyl ether acetate, n-butyl acetate, a novolak resin derivative, and a naphthoquinone diazide derivative. Moreover, the wavelength of the ultraviolet rays irradiated for lyophilicity was set to 254 nm, and the irradiation energy was set to 5 J / cm 2.
図８は、本発明の検査方法を用いて別の検査対象物を観察した画像である。
当該別の検査対象物には、パット部と、２本の平行な配線パターンを形成した。このパット部は、大きさが２ｍｍ四方で、２本の平行な配線パターンはそれぞれ、Ｌ／Ｓ（ライン／スペース）が５μｍ／１００μｍ（図中左側）と、２０μ／５０μｍ（図中右側）で形成されており、この部分が親液性に改質したパターンとなっている。
FIG. 8 is an image obtained by observing another inspection object using the inspection method of the present invention.
A pad portion and two parallel wiring patterns were formed on the other inspection object. The pad portion is 2 mm square, and two parallel wiring patterns have L / S (line / space) of 5 μm / 100 μm (left side in the figure) and 20 μ / 50 μm (right side in the figure), respectively. It is formed, and this part has a pattern modified to be lyophilic.
なお、図８（ａ）は、本発明の検査方法を用いて当該別の検査対象物を観察した画像を示し、図８（ｂ）は、参考用として一般的な白色照明を用いた検査方法により当該別の検査対象物を観察した画像を示している。この時、励起光として波長４８８ｎｍの光（青色）を当該別の検査対象物に向けて照射し、波長５５０ｎｍをピーク波長とし、波長５１０〜７５０ｎｍの蛍光成分を撮像カメラ３１で検出した。本発明に係る改質パターン検査方法及び装置では、この観察画像に基づいて、親液性パターンが形成されているかどうかの検査を行うことができる。 8A shows an image obtained by observing the other inspection object using the inspection method of the present invention, and FIG. 8B shows an inspection method using general white illumination for reference. Shows an image obtained by observing the other inspection object. At this time, light (blue) having a wavelength of 488 nm was irradiated as excitation light toward the other inspection object, the wavelength 550 nm was set as a peak wavelength, and a fluorescence component having a wavelength of 510 to 750 nm was detected by the imaging camera 31. In the modified pattern inspection method and apparatus according to the present invention, it is possible to inspect whether or not a lyophilic pattern is formed based on this observation image.
また、検査対象物である上記材料（フォトレジストを透明なガラス基板上にコーティングしたもの）について、その表面に紫外線を照射した部分と紫外線を照射していない部分について、ＦＴ−ＩＲ分析を行い、それらの分析結果の差分から紫外線照射による表面官能基の増減を調べた。 Moreover, about the said material (what coated the photoresist on the transparent glass substrate) which is a test object, about the part which irradiated the ultraviolet-ray on the surface, and the part which is not irradiated with an ultraviolet-ray, FT-IR analysis is performed, The increase or decrease in surface functional groups due to ultraviolet irradiation was examined from the difference between these analysis results.
図９は、ガラス基板上のフォトレジストに紫外線照射した場合の表面官能基の増減を示すグラフであり、横軸に波数（Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｓ）、縦軸に吸光度（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）を示している。縦軸の目盛りが０であれば増減がなく、目盛りがプラスの値であれば紫外線照射により当該組成が増加し、逆にマイナスであれば減少していることが読み取れる。図９に示す結果より、上記検査対象物は、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、カルボニル基（＞Ｃ＝Ｏ）、エーテル結合（−Ｏ−）等の親水性官能基や親水性結合が増加している。また、炭素の二重結合（Ｃ＝Ｃ）も増加していることから、共役二重結合分子も増加していると考えられる。一方で、ベンゼン環が減少していることが分かる。 FIG. 9 is a graph showing the increase / decrease in surface functional groups when a photoresist on a glass substrate is irradiated with ultraviolet rays, where the horizontal axis represents wavenumbers and the vertical axis represents absorbance (Absorbance). It can be seen that if the scale on the vertical axis is 0, there is no increase or decrease, if the scale is a positive value, the composition increases by ultraviolet irradiation, and conversely if it is negative, it decreases. From the results shown in FIG. 9, the test object has increased hydrophilic functional groups such as hydroxyl groups (—OH), carbonyl groups (> C═O), ether bonds (—O—), and hydrophilic bonds. Yes. Moreover, since the carbon double bond (C = C) is also increasing, it is thought that the conjugated double bond molecule is also increasing. On the other hand, it turns out that the benzene ring is decreasing.
上記の事項から、親液性に改質された部分は、親水性官能基や親水性結合が生じた。また、親液部は、撥液性を維持している部分と比べて共役二重結合分子が増加しているが、一方でベンゼン環が減少したことの影響が大きく、撥液性を維持している部分と比べて蛍光強度が大きく減少したと言える。 From the above items, hydrophilic functional groups and hydrophilic bonds were generated in the portion modified to be lyophilic. In addition, the lyophilic part has an increase in conjugated double bond molecules compared to the part that maintains liquid repellency, but on the other hand, the effect of the decrease in the benzene ring is significant, maintaining liquid repellency. It can be said that the fluorescence intensity is greatly reduced compared to the portion where the light is applied.
上述では、２つの材料について実施例１，２に例示した。しかし、その他の材料であっても、親水性官能基として、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、カルボニル基（＞Ｃ＝Ｏ）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、アミノ基（−ＮＨ２）、チオール基（−ＳＨ）、アルデヒド基（−ＣＨＯ）、アミド基（ＣＯＮＨ２）のいずれかを生じる材料、又は、親水性結合として、エステル結合（−ＣＯＯ−）、エーテル結合（−Ｏ−）、ペプチド結合（−ＣＯＮＨ−）、ジスルフィド結合（−Ｓ−Ｓ−）、ホスホジエステル結合（−Ｏ−Ｐ（＝）ＯＨ−Ｏ−）のいずれかを生じる材料であれば、本発明を適用させて撥液性樹脂の改質パターンを検査することができる。
In the above description, two materials are exemplified in Examples 1 and 2. However, even in other materials, as a hydrophilic functional group, a carboxyl group (—COOH), a carbonyl group (> C═O), a hydroxyl group (—OH), an amino group (—NH 2 ), a thiol group ( -SH), aldehyde group (-CHO), a material resulting in one of the amide groups (CONH 2), or, as a hydrophilic bond, an ester bond (-COO-), ether bond (-O-), peptide bonds ( -CONH-), a disulfide bond (-SS-), and a phosphodiester bond (-OP (=) OH-O-), any material that generates any of these materials can be applied to the liquid repellent property. The modified pattern of the resin can be inspected.
１ 検査装置
２ 可視光線照射部
３ 蛍光発光検出部
４ パターン検査部
５ 観察台
２１ レーザ光源
２２ 可視光線
３１ 撮像カメラ
３２ 対物レンズ
３３ 蛍光フィルタ
３５ ダイクロイックミラー
５１ ワークステージ
Ｆ 被検査領域
Ｋ 蛍光発光された光
Ｗ 検査対象物
Ｇ 基材
Ｊ 撥液性樹脂
Ｈ 撥液性を維持している部分
Ｓ 親液性に変化した部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inspection apparatus 2 Visible light irradiation part 3 Fluorescence emission detection part 4 Pattern inspection part 5 Observation stand 21 Laser light source 22 Visible light 31 Imaging camera 32 Objective lens 33 Fluorescence filter 35 Dichroic mirror 51 Work stage F Inspection area K Fluorescence emission was carried out Light W Inspection object G Substrate J Liquid-repellent resin H Part maintaining liquid repellency S Part changed to lyophilic
Claims (10)
前記被検査領域から蛍光発光された光を検出する蛍光発光検出ステップとを有し、
前記検査対象物となる撥液性樹脂は、その表面に所定パターンの紫外線を照射することで、前記紫外線のエネルギー吸収により当該撥液性樹脂の表面を撥液性から親液性に変化する改質処理が施されており、
前記撥液性樹脂の表面の撥液性を維持している部分の蛍光波長の発光強度と、改質処理が施されて親液性に変化した部分の蛍光波長の発光強度との違いに基づいて、親液性パターンが形成されているかどうかの検査を行うパターン検査ステップを有する、
撥液性樹脂の改質パターン検査方法。 A visible light irradiation step for irradiating visible light toward the inspection region set on the surface of the liquid repellent resin to be inspected;
And detecting fluorescence emitted from the region to be inspected.
The liquid-repellent resin to be inspected is irradiated with a predetermined pattern of ultraviolet rays to change the surface of the liquid-repellent resin from liquid-repellent to lyophilic by absorbing energy of the ultraviolet rays. Quality treatment is given,
Based on the difference between the emission intensity of the fluorescence wavelength of the surface of the liquid-repellent resin that maintains the liquid repellency and the emission intensity of the fluorescence wavelength of the part that has been modified and changed to lyophilicity A pattern inspection step for inspecting whether a lyophilic pattern is formed,
Method for inspecting modified pattern of liquid repellent resin.
又は、エステル結合、エーテル結合、ペプチド結合、ジスルフィド結合、ホスホジエステル結合のいずれかの親水性結合が生じる材料であることを特徴とする、請求項２に記載の撥液性樹脂の改質パターン検査方法。 The liquid repellent resin has a hydrophilic functional group of any of a carboxyl group, a carbonyl group, a hydroxyl group, an amino group, a thiol group, an aldehyde group, and an amide group by the ultraviolet irradiation,
The modified pattern inspection of a liquid repellent resin according to claim 2, wherein the modified pattern inspection is a material in which any one of an ester bond, an ether bond, a peptide bond, a disulfide bond, and a phosphodiester bond is generated. Method.
前記蛍光発光検出ステップで検出される蛍光成分の光線が、前記可視光線照射ステップで照射される可視光線の波長よりも長い波長であって、５００〜７８５ｎｍのいずれかの波長を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の撥液性樹脂の改質パターン検査方法。 The visible light irradiated in the visible light irradiation step includes any wavelength of 390 to 560 nm,
The light of the fluorescent component detected in the fluorescence emission detection step is longer than the wavelength of the visible light irradiated in the visible light irradiation step, and includes any wavelength of 500 to 785 nm. The modification | reformation pattern test | inspection method of the liquid repellent resin in any one of Claims 1-3.
前記蛍光発光検出ステップで検出される蛍光成分の光線が５５０〜７５０ｎｍのいずれかの波長を含むことを特徴とする、請求項４に記載の撥液性樹脂の改質パターン検査方法。 The visible light irradiated in the visible light irradiation step includes any wavelength of 450 to 540 nm,
5. The method for inspecting a modified pattern of a liquid repellent resin according to claim 4, wherein the light beam of the fluorescent component detected in the fluorescence emission detection step includes any wavelength of 550 to 750 nm.
前記被検査領域から蛍光発光された光を検出する蛍光発光検出部とを備え、
前記検査対象物となる撥液性樹脂は、その表面に所定パターンの紫外線を照射することで、前記紫外線のエネルギー吸収により当該撥液性樹脂の表面を撥液性から親液性に変化する改質処理が施されており、
前記撥液性樹脂の表面の撥液性を維持している部分の蛍光波長の発光強度と、改質処理が施されて親液性に変化した部分の蛍光波長の発光強度との違いに基づいて、親液性パターンが形成されているかどうかの検査を行うパターン検査部を備えた、
撥液性樹脂の改質パターン検査装置。 A visible light irradiation unit that irradiates visible light toward the inspection region set on the surface of the liquid-repellent resin to be inspected;
A fluorescence emission detection unit for detecting the fluorescence emitted from the inspection region,
The liquid-repellent resin to be inspected is irradiated with a predetermined pattern of ultraviolet rays to change the surface of the liquid-repellent resin from liquid-repellent to lyophilic by absorbing energy of the ultraviolet rays. Quality treatment is given,
Based on the difference between the emission intensity of the fluorescence wavelength of the surface of the liquid-repellent resin that maintains the liquid repellency and the emission intensity of the fluorescence wavelength of the part that has been modified and changed to lyophilicity And provided with a pattern inspection unit for inspecting whether a lyophilic pattern is formed,
Modified pattern inspection equipment for liquid repellent resin.
ことを特徴とする、請求項６に記載の撥液性樹脂の改質パターン検査装置。 The liquid repellent resin is a material in which a hydrophilic functional group or a hydrophilic bond is generated by ultraviolet irradiation, and a material in which a benzene ring or a conjugated double bond molecule is increased or decreased, The modified pattern inspection apparatus for liquid repellent resin as described.
又は、エステル結合、エーテル結合、ペプチド結合、ジスルフィド結合、ホスホジエステル結合のいずれかの親水性結合が生じる材料であることを特徴とする、請求項７に記載の撥液性樹脂の改質パターン検査装置。 The liquid repellent resin has a hydrophilic functional group of any of a carboxyl group, a carbonyl group, a hydroxyl group, an amino group, a thiol group, an aldehyde group, and an amide group by the ultraviolet irradiation,
The modified pattern inspection of a liquid repellent resin according to claim 7, wherein the modified pattern inspection is a material in which any one of an ester bond, an ether bond, a peptide bond, a disulfide bond, and a phosphodiester bond is generated. apparatus.
前記蛍光発光検出部で検出される蛍光成分の光線が、前記可視光線照射部から照射される可視光線の波長よりも長い波長であって、５００〜７８５ｎｍのいずれかの波長を含むことを特徴とする、請求項６〜８のいずれかに記載の撥液性樹脂の改質パターン検査装置。 The visible light irradiated from the visible light irradiation unit includes any wavelength of 390 to 560 nm,
The light of the fluorescent component detected by the fluorescence emission detection unit is longer than the wavelength of visible light irradiated from the visible light irradiation unit, and includes any wavelength of 500 to 785 nm. An apparatus for inspecting a modified pattern of a liquid repellent resin according to any one of claims 6 to 8.
前記蛍光発光検出部で検出される蛍光成分の光線が５５０〜７８５ｎｍのいずれかの波長を含むことを特徴とする、請求項９に記載の撥液性樹脂の改質パターン検査装置。 The visible light irradiated from the visible light irradiation unit includes any wavelength of 450 to 540 nm,
10. The liquid repellent resin modified pattern inspection apparatus according to claim 9, wherein a light beam of a fluorescent component detected by the fluorescence emission detection unit includes any wavelength of 550 to 785 nm.
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