JP2015118351A - パターン加工方法 - Google Patents
パターン加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015118351A JP2015118351A JP2013263552A JP2013263552A JP2015118351A JP 2015118351 A JP2015118351 A JP 2015118351A JP 2013263552 A JP2013263552 A JP 2013263552A JP 2013263552 A JP2013263552 A JP 2013263552A JP 2015118351 A JP2015118351 A JP 2015118351A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- region
- pattern
- substrate
- processing method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0266—Marks, test patterns or identification means
- H05K1/0269—Marks, test patterns or identification means for visual or optical inspection
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0008—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits for aligning or positioning of tools relative to the circuit board
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
- H05K3/4644—Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
- H05K3/4679—Aligning added circuit layers or via connections relative to previous circuit layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
【課題】画像の登録作業が不要なパターン加工方法を提供する。
【解決手段】このパターン加工方法では、基板7の加工部位の画像Gを撮影し、パターンPの設計データに基づいて作成された基準画像Rと撮影した画像Gとを比較し、比較結果に基づいて加工領域を決定し、その加工領域にレーザ照射とインク塗布のうちの少なくともいずれか一方を施す。したがって、正常な領域の画像を撮像して登録する必要がない。
【選択図】図13
【解決手段】このパターン加工方法では、基板7の加工部位の画像Gを撮影し、パターンPの設計データに基づいて作成された基準画像Rと撮影した画像Gとを比較し、比較結果に基づいて加工領域を決定し、その加工領域にレーザ照射とインク塗布のうちの少なくともいずれか一方を施す。したがって、正常な領域の画像を撮像して登録する必要がない。
【選択図】図13
Description
この発明はパターン加工方法に関し、特に、基板の表面に形成されたパターンを加工するパターン加工方法に関する。より特定的には、この発明は、半導体基板、プリント配線基板、フラットパネルディスプレイ基板などの基板上に形成された微細パターンを加工するパターン加工方法に関する。
従来より、先端径が数十μmの塗布針や、スポット径が数μm〜数十μmのレーザ光を用いたパターン加工技術が、フラットパネルディプレイの修正作業や、太陽電池のスクライブ作業などに利用されている(たとえば、特許文献1〜6参照)。
また、製造工程においては、人件費削減や生産効率向上により製品の低価格化を図るため、省人化やタクトタイム短縮に関する多くの要求が従来から寄せられている。このため、特許文献1〜6においてはパターン加工の自動化が図られている。
また、特許文献1〜5では、基板上の欠陥を検出するために、正常な画像と欠陥を撮影した画像とを比較し、パターンが一致しない場所を欠陥として検出し、検出された欠陥の位置やサイズに基づいて加工部位を決定している。欠陥検出から加工までの作業を自動化し、タクトタイム短縮化と省人化を図っている。
また、特許文献1では、一連の加工処理の途中で正常な画像を登録し、欠陥画像とを比較している。また、特許文献2〜5では、正常な画像は事前に登録されている。事前に画像の登録作業を行なう方がタクトタイム短縮化の面から考えるとより効率的である。
しかし、正常な画像を登録するためには、画像処理に関する一定の知識を有する作業者が、たとえば欠陥検出に適した照明光量を選択して画像を撮影する必要があり、画像の登録作業は容易でない。このため、画像の登録作業を行なえるように作業者を教育する必要があり、その負担が大きかった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、画像の登録作業が不要なパターン加工方法を提供することである。
この発明に係るパターン加工方法は、基板の表面に形成されたパターンを加工するパターン加工方法であって、基板の表面のうちのパターンの少なくとも一部を含む第1の領域の画像を撮影する第1のステップと、パターンの設計データに基づいて作成された基準画像と第1の領域の画像とを比較し、比較結果に基づいて加工すべき第2の領域を決定する第2のステップと、第2の領域を加工する第3のステップとを含む。
好ましくは、第1の領域は基板の表面のうちの指定された位置を含み、基準画像は第1の領域を含む第3の領域に形成されるパターンの設計データに基づいて作成される。
好ましくは、基板の表面のうちの指定された位置の座標を(Xp,Yp)とし、第1の領域の幅および高さをそれぞれW,Hとし、αおよびβの各々を0以上の実数とすると、基準画像の幅および高さはそれぞれ(W+α)および(H+β)となり、第3の領域は、(Xp−(W+α)/2,Yp−(H+β)/2)と、(Xp−(W+α)/2,Yp+(H+β)/2)と、(Xp+(W+α)/2,Yp+(H+β)/2)と、(Xp+(W+α)/2,Yp−(H+β)/2)との4つの座標で囲まれる範囲である。
好ましくは、第2のステップでは、基板が基準位置からある角度だけ回転して配置された場合、ある角度だけ回転させた基準画像と第1の領域の画像とを比較する。
好ましくは、第1のステップでは、第1の領域の画像を予め定められた拡大率で拡大して撮影し、第2のステップでは、予め定められた拡大率で拡大させた基準画像と第1の領域の画像とを比較する。
好ましくは、第3のステップは、第2の領域にレーザ光を照射して不要部を除去する第4のステップと、第2の領域にインクを塗布して欠損部を修正する第5のステップとのうちの少なくともいずれか一方のステップを含む。
好ましくは、第4のステップでは第2の領域の輪郭線に沿ってレーザ光を照射し、第5のステップでは第2の領域の輪郭線に沿ってインクを塗布する。
この発明に係るパターン加工方法では、基板の表面のうちのパターンの少なくとも一部を含む第1の領域の画像を撮影し、パターンの設計データに基づいて作成された基準画像と第1の領域の画像とを比較し、比較結果に基づいて加工すべき第2の領域を決定し、第2の領域を加工する。したがって、パターンの設計データに基づいて作成された基準画像を使用するので、正常な画像を撮影して登録する必要が無い。
この発明の一実施の形態によるパターン加工装置1は、図1に示すように、観察光学系2、CCDカメラ3、カット用レーザ装置4、インク塗布機構5、およびインク硬化用光源6から構成される加工ヘッド部と、この加工ヘッド部を加工対象の基板7に対して垂直方向(Z軸方向)に移動させるZステージ8と、Zステージ8を搭載してX軸方向に移動させるXステージ9と、基板7を搭載してY軸方向に移動させるYステージ10と、装置全体の動作を制御する制御用コンピュータ11と、CCDカメラ3によって撮影された画像などを表示するモニタ12と、制御用コンピュータ11に作業者からの指令を入力するための操作パネル13とを備える。
観察光学系2は、照明用の光源を含み、基板7の表面状態や、インク塗布機構5によって塗布されたインクの状態を観察する。観察光学系2によって観察される基板7の表面などの画像は、CCDカメラ3により撮影されてモニタ12に表示される。カット用レーザ装置4は、観察光学系2を介して基板7上の加工部位にレーザ光を照射して除去する。
インク塗布機構5は、基板7上の加工部位にインクを塗布する。インク硬化用光源6は、たとえばCO2レーザを含み、インク塗布機構5によって塗布されたインクにレーザ光を照射して硬化させる。
なお、この装置構成は一例であり、たとえば、観察光学系2などを搭載したZステージ8をXステージに搭載し、さらにXステージをYステージに搭載し、Zステージ8をXY方向に移動可能とするガントリー方式と呼ばれる構成でもよく、観察光学系2などを搭載したZステージ8を、加工対象の基板7に対してXY方向に相対的に移動可能な構成であればどのような構成でもよい。
次に、複数の塗布針を用いたインク塗布機構の例について説明する。図2は、観察光学系2およびインク塗布機構5の要部を示す斜視図である。図2において、このパターン加工装置1は、可動板15と、倍率の異なる複数(たとえば5個)の対物レンズ16と、異なる色のインクを塗布するための複数(たとえば5個)の塗布ユニット17とを備える。
可動板15は、観察光学系2の観察鏡筒2aの下端と基板7との間で、X軸方向およびY軸方向に移動可能に設けられている。また、可動板15には、それぞれ5個の対物レンズ16に対応する5個の貫通孔15aが形成されている。
5個の貫通孔15aは、Y軸方向に所定の間隔で配置されている。各対物レンズ16は、その光軸が対応する貫通孔15aの中心線に一致するようにして、可動板15の下面に固定されている。なお、観察鏡筒2aの光軸および各対物レンズ16の光軸は、X軸方向およびY軸方向に垂直なZ軸方向に配置されている。可動板15を移動させることにより、所望の倍率の対物レンズ16を観察鏡筒2aの下方に配置することが可能となっている。
また、5個の塗布ユニット17は、Y軸方向に所定の間隔で、可動板15の下面に固定されている。5個の塗布ユニット17は、それぞれ5個の対物レンズ16に隣接して配置されている。可動板15を移動させることにより、所望の塗布ユニット17を基板7の加工部位の上方に配置することが可能となっている。
図3(a)〜(c)は、図2のA方向から要部を見た図であって、インク塗布動作を示す図である。塗布ユニット17は、塗布針18とインクタンク19を含む。まず図3(a)に示すように、所望の塗布ユニット17の塗布針18を加工対象の加工部位の上方に位置決めする。このとき、塗布針18の先端部は、インクタンク19内のインク内に浸漬されている。
次いで図3(b)に示すように、塗布針18を下降させてインクタンク19の底の孔から塗布針18の先端部を突出させる。このとき、塗布針18の先端部にはインクが付着している。次に図3(c)に示すように、塗布針18およびインクタンク19を下降させて塗布針18の先端を加工部位に接触させ、インクを塗布する。この後、図3(a)の状態に戻る。
複数の塗布針を用いたインク塗布機構については、この他にも様々な技術が知られているため詳細な説明を省略するが、たとえば特開2009−122259号公報などに示されている。パターン加工装置1は、たとえば図2に示すような機構をインク塗布機構5として用いることにより、複数の塗布針のうち所望の塗布径の塗布針を用いてパターンを形成することができる。基板7の加工部位は、たとえば、液晶ディスプレイのカラーフィルタ基板の白欠陥(色抜け欠陥、欠損欠陥)である。この場合、白欠陥の周囲の色と同色のインクが白欠陥に塗布されて白欠陥が修正される。
このようなパターン加工装置1では、基板7の加工位置に関する情報は制御用コンピュータ11に読み込まれており、制御用コンピュータ11はその情報に基づいてXステージ9およびYステージ10を移動させ、Yステージ10の所定位置にセットされた基板7の加工位置の上方にたとえば塗布針18を位置決めする。
その際、Yステージ10上の所定位置に基板7が正確にセットされていれば、基板7の加工位置の上方に塗布針18を正確に位置決めすることができる。しかし、実際には、Yステージ10上に基板7をセットする際に位置ずれが発生する場合がある。基板7の位置ずれが発生した場合、基板7の加工位置に関する情報に基づいてXステージ9およびYステージ10を移動させるだけでは、基板7の加工位置の上方に塗布針18を正確に位置決めすることはできない。
本実施の形態では、Yステージ10に対する基板7の位置ずれを補正するため、図4に示すように、加工対象の基板7の複数箇所にマークMが設けられる。すなわち、基板7の表面のうちの所定幅の周縁部7aにはパターンは形成されず、四角形の環状の周縁部7aの4つの角にそれぞれ4つのマークM1〜M4が設けられている。マークM1〜M1の各々は十字型に形成されている。図5に示すように、十字の交差点がマークMの中心点CPとされる。基板7のうちの周縁部7aで囲まれた四角形のパターン形成部7bにパターンが形成されている。
図6は、パターン加工装置1の動作を示すフローチャートである。ここでは、Yステージ10上に基板7がセットされ、基板7の加工位置に関する情報は制御用コンピュータ11に読み込まれているものとする。
まずステップS1において基板7のアライメント処理を実行する。アライメント処理では、図7に示すように、基板7の加工位置を表す基板座標系をXY座標系とし、Xステージ9とYステージ10で構成されるXYステージ20のステージ座標系をxy座標系とする。図7では、基板7をYステージ10上にセットする際に位置ずれが発生し、xy座標とXY座標がずれた状態が示されている。アライメント処理では、XY座標系とxy座標系とを対応付けることにより、Yステージ10に対する基板7の位置ずれを補正する。
アライメント処理では、基板7の四隅に設けられた4つのマークM1〜M4のうちの2つのマークMを用いる。ここでは、左下端のマークM1と、その対角に位置する右上端のマークM2を用いるものとする。また、基板座標系におけるマークM1,M2の中心点CPの座標をそれぞれ(X1,Y1)および(X2,Y2)とし、予め(X1,Y1)および(X2,Y2)のステージ上の座標(xs1,ys1)および(xs2,ys2)を次の手順で求めておく。
基板7をYステージ10に載置し、ステージ9,10を移動して、マークM1の中心点CPがモニタ12の画面の中心に表示されたときに、Xステージ9の座標xm1とYステージ10の座標ym1を読み取る。さらに、ステージ9,10を移動して、マークM2の中心点CPがモニタ12の画面の中心に表示されたときに、Xステージ9の座標xm2とYステージ10の座標ym2を読み取る。
しかしながら、基板7の置き換えにより、事前に読み取った(xs1,ys1)および(xs2,ys2)が、置き換え後の基板7のマークM1およびマークM2の中心点CPのステージ座標と一致しないため、アライメント処理では、画像処理を利用してステージ座標系におけるマークM1,M2の正確な位置を求める。
最初に、ステージ9,10を座標(xs1,ys1)に移動させてマークM1の中心点CPを検出し、図8に示すように、ステージ座標系におけるマークM1の中心点CPの座標(x1,y1)を求める。具体的には、ステージ9,10を移動させてCCDカメラ3でマークM1の画像を撮影し、パターンマッチングなど公知の画像処理方法を用いて画像上の中心点CPを求める。
ここで、中心点CPの座標を(px,py)、画像の中心座標を(ox,oy)、画像の1ピクセルの寸法をmとおく。ピクセルは正方形とする。また、Xステージ9の座標xc1とYステージ10の座標yc1を読み取る。(xc1,yc1)は画像の中心座標(ox,oy)に対応している。中心点CPのステージ座標(x1,y1)は、次式(1)(2)を用いて算出される。
x1=xc1+(px−ox)×m …(1)
y1=yc1+(py−oy)×m …(2)
次に、ステージ9,10を座標(xs2,ys2)に移動させてマークM2の中心点CPを検出し、ステージ座標系におけるマークM2の中心点CPの座標(x2,y2)を求める。具体的には、ステージ9,10を移動させてCCDカメラ3でマークM2の画像を撮影し、パターンマッチングなど公知の画像処理方法を用いて画像上の中心点CPを求める。
x1=xc1+(px−ox)×m …(1)
y1=yc1+(py−oy)×m …(2)
次に、ステージ9,10を座標(xs2,ys2)に移動させてマークM2の中心点CPを検出し、ステージ座標系におけるマークM2の中心点CPの座標(x2,y2)を求める。具体的には、ステージ9,10を移動させてCCDカメラ3でマークM2の画像を撮影し、パターンマッチングなど公知の画像処理方法を用いて画像上の中心点CPを求める。
ここで、中心点CPの座標を(px,py)、画像の中心座標を(ox,oy)、画像の1ピクセルの寸法をmとおく。ピクセルは正方形とする。また、Xステージ9の座標xc2とYステージ10の座標yc2を読み取る。(xc2,yc2)は画像の中心座標(ox,oy)に対応している。中心点CPのステージ座標(x2,y2)は、次式(3)(4)を用いて算出される。
x2=xc2+(px−ox)×m …(3)
y2=yc2+(py−oy)×m …(4)
次いで、次式(5)(6)を用いてXY座標系をxy座標系に変換する。
x=λXcosθ−λYsinθ+Xo …(5)
y=λXsinθ+λYcosθ+Yo …(6)
ただし、θはXY座標系とxy座標系との回転角度であり、λはスケール値であり、(Xo,Yo)はXY座標の原点座標である。
x2=xc2+(px−ox)×m …(3)
y2=yc2+(py−oy)×m …(4)
次いで、次式(5)(6)を用いてXY座標系をxy座標系に変換する。
x=λXcosθ−λYsinθ+Xo …(5)
y=λXsinθ+λYcosθ+Yo …(6)
ただし、θはXY座標系とxy座標系との回転角度であり、λはスケール値であり、(Xo,Yo)はXY座標の原点座標である。
回転角度θは、(X1,Y1)、(X2,Y2)および(x1,y1)、(x2,y2)と、次式(7)を用いて算出される。
θ=tan−1{(px×sy−sx×py)/(sx×px+py×sy)}…(7)
ただし、sx=x1−x2、sy=y1−y2、px=X1−X2、py=Y1−Y2、|θ|<π/2である。
θ=tan−1{(px×sy−sx×py)/(sx×px+py×sy)}…(7)
ただし、sx=x1−x2、sy=y1−y2、px=X1−X2、py=Y1−Y2、|θ|<π/2である。
また、スケール値λは、次式(8)を用いて算出される。
λ=(1/cosθ)×{(sx×px+sy×py)/(px×px+py×py)} …(8)
また、原点座標の値Xo,Yoは、λと(X1,Y1)と(x1,y1)を上式(5)(6)に代入すると、次式(9)(10)で表わされる。
Xo=x1−λX1cosθ+λY1sinθ …(9)
Yo=y1−λX1sinθ−λY1cosθ …(10)
また、原点座標の値Xo,Yoは、λと(X2,Y2)と(x2,y2)を上式(5)(6)に代入すると、次式(11)(12)で表わされる。
Xo=x2−λX2cosθ+λY2sinθ …(11)
Yo=y2−λX2sinθ−λY2cosθ …(12)
つまり、数式(1)〜(10)または数式(1)〜(8)(11)(12)を用いて基板7の加工位置を表す基板座標系(XY座標系)を基板7の加工位置を表すステージ座標系(xy座標系)に変換することができる。
λ=(1/cosθ)×{(sx×px+sy×py)/(px×px+py×py)} …(8)
また、原点座標の値Xo,Yoは、λと(X1,Y1)と(x1,y1)を上式(5)(6)に代入すると、次式(9)(10)で表わされる。
Xo=x1−λX1cosθ+λY1sinθ …(9)
Yo=y1−λX1sinθ−λY1cosθ …(10)
また、原点座標の値Xo,Yoは、λと(X2,Y2)と(x2,y2)を上式(5)(6)に代入すると、次式(11)(12)で表わされる。
Xo=x2−λX2cosθ+λY2sinθ …(11)
Yo=y2−λX2sinθ−λY2cosθ …(12)
つまり、数式(1)〜(10)または数式(1)〜(8)(11)(12)を用いて基板7の加工位置を表す基板座標系(XY座標系)を基板7の加工位置を表すステージ座標系(xy座標系)に変換することができる。
次にステップS2において、ステージ座標系に変換された基板7の加工位置に基づいて、観察光学系2の光軸を基板7の加工位置に移動させ、CCDカメラ3によって第1の領域である加工部位(加工位置近傍の領域)の画像Gを撮影する。撮影された画像は制御用コンピュータ11に取り込まれ、モニタ12の画面に表示される。図9は、撮影した画像Gを例示する図である。図9の画像Gでは、円形の電極21と、電極21から電極材料がはみ出した欠陥21aと、電極21に接続された配線22が背景B中に示されている。電極21と配線22は、基板7の表面に形成されたパターンPに含まれる。
次いでステップS3において、加工部位近傍におけるパターンPの設計データに基づいて基準画像Rを作成する。設計データとは、基板7上に形成されるパターンPの位置や寸法などを表す電子化された幾何学的情報、あるいはそれらの情報に基づいて作成されたラスタデータを指す。ラスタデータは、画像と同様に2次元のグリッド(格子)で表現されている。ここでは、基板7上のパターンPの位置や寸法などの情報は、たとえばCADシステムにより作成され、それらは予め制御用コンピュータ11に保存されているものとする。
図10は、基準画像Rの作成方法を説明するための図である。図10において、基板7の加工位置を(Xp,Yp)とし、画像Gの撮像エリアの幅および高さをそれぞれW,Hとする。ステージ9,10の位置決め精度を考慮し、基準画像Rの幅および高さをそれぞれ(W+α)および(H+β)とする。ただし、α≧0、β≧0、すなわちα,βの各々は0以上の実数である。
制御用コンピュータ11に保存されている設計データを参照し、(Xp−(W+α)/2,Yp−(H+β)/2)〜(Xp+(W+α)/2,Yp+(H+β)/2)の範囲(第3の領域)に存在する設計データを抽出し、抽出された設計データに基づいて基準画像Rを作成する。加工位置(Xp,Yp)は基準画像Rの中心に対応する。なお、第3の領域は、(Xp−(W+α)/2,Yp−(H+β)/2)と、(Xp−(W+α)/2,Yp+(H+β)/2)と、(Xp+(W+α)/2,Yp+(H+β)/2)と、(Xp+(W+α)/2,Yp−(H+β)/2)との4つの座標で囲まれる範囲である。
画像Gの1ピクセルは正方形であるとし、その一辺の寸法をmとおくと、基準画像Rの解像度は((W+α)/m,(H+β)/m)である。初期状態として基準画像Rのすべてのピクセルを0にする。
ここで、たとえば、円形の電極21の設計データに基づいて、電極21と同一パターンを基準画像Rに作成する場合を考える。電極21の外周である円の中心座標を(x0,y0)とし、その円の半径をrとすると、基準画像Rにおける中心座標は((x0−Xp)/m,(y0−Yp)/m)となり、半径はr/mとなる。基準画像R上の((x0−Xp)/m,(y0−Yp)/m)を中心とする半径r/mの内部のピクセルの内、基準画像R上にあるピクセルに1をセットする。配線22の設計データについても同様に処理し、基準画像Rを作成すると、図11のようになる。
次に、ステップS4において、基準画像Rと画像Gとを比較する。基準画像Rは、パターンPが1で背景が0の2値画像である。画像Gについても同様に2値化し、パターンPを1とし、それ以外を0とする。
ステージ9,10の位置決め精度の影響で、基準画像Rと画像Gとを重ね合わせたとき、図12に示すように両者のパターンPが一致しないことがある。そこで、パターンPの比較を行なう前に、基準画像Rと画像GのパターンPが最も一致する場所を探し、パターンPの位置ずれを補正する。
本実施の形態では、パターンマッチングを用いて、画像Gに類似の部位を基準画像R上で探索する。図13(a)に示すように、最初は画像Gの左端および上端をそれぞれ基準画像Rの左端および上端に配置し、次に画像Gを右方向に移動させながら画像Gを基準画像Rの一致度を求める。画像Gの右端が基準画像Rの右端に到達したら、画像Gを左方向に移動させるとともに、たとえば1ピクセル分だけ下に移動させる。
画像Gの左端が基準画像Rの左端に到達したら、図13(b)に示すように、再度画像Gを右方向に移動させながら画像Gを基準画像Rの一致度を求める。このような動作を繰り返し、図13(c)に示すように、画像Gと基準画像Rの一致度が最大になる画像Gの左上端の位置(cx,cy)を求める。一致度としては、相関値や一致したピクセルの総数を用いる。
また、不一致部が大きい場合の誤探索を防止するため、たとえば画像Gを図14に示すように複数行複数列に分割し、分割画像Dijの各々を基準画像Rに対してスキャンし、一致度が最大になる分割画像Dij(i=1,2,…,I、j=1,2,…,J)の左上端位置を求め、この位置に基づいて求めた画像Gの左上端位置を(cx,cy)としてもよい。
最終的に、画像Gの左上端と(cx,cy)が一致するように基準画像Rと画像Gを重ね合わせ、両者のパターンを比較する。図15に比較結果を示す。Aは不一致部を示し、不一致部のピクセル値は1(白部分)、それ以外は0(斜線部分)である。
また、比較結果は、基板7の回転や伸縮の影響を受けるため、アライメント処理で求めた回転角度θおよびスケール値λを用いて基準画像Rを補正し、補正後の基準画像R’と画像Gとを比較してもよい。具体的には、基準画像Rを作成した後、基準画像Rの画像中心を原点としてθだけ回転させ、λだけ拡大または縮小させた画像を補正後の基準画像R’とすればよい。また、ある拡大率で拡大してパターンPの一部の撮影して画像Gを得た場合は、基準画像Rをその拡大率で拡大させた基準画像R’を使用すればよい。
次に、ステップS5において、比較結果に基づいて第2の領域である加工領域を決定する。加工目的によって、図15の抽出部Aの外接長方形を求め、その内部を加工する場合と、欠陥の形状に合わせて加工する場合があり、どちらを選択するかは、たとえば制御用コンピュータ11に読み込まれた加工位置情報に基づいて決定される。
これらのうち、前者は主にパターンP上の付着物やパターンPの異物欠陥をレーザ照射で除去するために用いられ、後者はパターンPのはみ出し部や欠損部を整形するために用いられる。特に、後者は加工後の仕上がりが問題となり、高精度な加工が要求される。
ここでは、図15の抽出部Aを欠陥形状に合わせてレーザ加工する場合を考える。図16(a)に示すように、抽出部Aの輪郭線OLを公知の画像処理手法によって抽出する。レーザスポットSPのサイズがピクセルのサイズに略等しくなるようにレーザ光のスポット径をスリット等で調整した後、輪郭線OLに沿ってレーザ光を照射する。レーザ照射後、図16(b)に示すように抽出部Aの輪郭線OLのピクセル値を0にし、図16(c)に示すように再度輪郭線を抽出する。以後、抽出部Aのすべてのピクセル値が0になるまでレーザ照射、ピクセル値のクリア、輪郭線抽出を繰り返し、一連のレーザ加工を終了する。
ピクセルサイズよりも大きなサイズのレーザスポットSPを使用する場合は、図17に示すように、レーザスポットSPの外形が輪郭線OLに沿うようにレーザ光の照射位置を決定する。このとき、抽出部Aに沿ったレーザスポットSPの中心座標の軌跡も記憶しておく。レーザ照射後、記憶された軌跡に沿ってスポット径と同サイズの円を抽出部Aに重ね合わせ、円内部のピクセルを0にする。以上の動作を、抽出部Aのすべてのピクセル値が0になるまで繰り返す。
このような抽出部位の輪郭線OLに沿った加工方法は、レーザ加工に限らずインク塗布においても適用することができる。インク塗布においては、塗布針18の円形の先端面をレーザスポットSPと同様に移動させればよい。
次に、ステップS7において欠陥部を除去できたかどうか確認し、ステップS8において欠陥部を除去できたか否かを判別する。加工部位の仕上がりのチェックは、自動で行なう場合と作業者が目視で行なう場合がある。自動で行なう場合は、加工後の画像Gを撮影し、その画像Gと基準画像R(または補正後の基準画像R’)を再度比較して不一致部の有無をチェックする。不一致部が存在する場合は、ステップS9においてマニュアル加工が実施される。なお、自動チェックと目視チェックのどちらを選択するかは、制御用コンピュータ11に読み込まれている加工部位の種類情報に基づいて決定される。
図9で示したような電極21からはみ出した欠陥21aを除去する場合は、欠陥21aの除去が終了すればインクの塗布は不要であるので、図6のステップS10〜S13を行なわず、ステップS14に進む。ステップS14では、制御用コンピュータ11に読み込まれている加工部位の情報に基づいて、加工した部位が最後の加工部位か否かを判別し、最後の加工部位である場合は加工を終了し、最後の加工部位でない場合はステップS2に戻る。
また、電極21に異物が付着した異物欠陥がある場合は、ステップS6〜ステップS9を実施して異物欠陥を除去する。異物欠陥を除去すると、異物欠陥よりも大きな欠損欠陥が電極21内に発生するので、ステップS10〜S13を実行して欠損欠陥にインクを塗布する。電極21の欠損欠陥を修正するインクとしては、乾燥および焼成させると導電性を示すインクが使用される。
すなわち、ステップS10において欠損欠陥(加工領域)にインクを塗布する。レーザ照射では輪郭線OLに沿ってレーザスポットSPを移動させて欠陥21aを除去したように、インク塗布では輪郭線OLに沿って塗布針18の先端を移動させながら欠損欠陥にインクを塗布する。
次に、ステップS11において欠損欠陥が修正されて正常なパターンPが形成されたか否かを確認し、ステップS12において正常なパターンPが形成できたか否かを判別する。正常なパターンPを形成できた場合はステップS14に進み、正常なパターンPを形成できていない場合はステップS13でマニュアル加工した後にステップS14に進む。
また、電極21の一部が欠けた欠損欠陥がある場合は、ステップS6〜S9を行なわずに、ステップS10〜S14を実行し、欠損欠陥に修正インクを塗布すればよい。
以上のように、この実施の形態では、基板7の表面に形成されたパターンPの設計データに基づいて基準画像Rを生成し、その基準画像Rと撮影した画像Gとを比較し、比較結果に基づいて欠陥を検出するので、従来技術では必要となっていた画像登録作業を省略することができる。したがって、加工条件の登録に際し、画像処理に関する専門的な知識は不要である。また、設定作業が軽減されるため、メンテナンス作業の時間を短縮することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 パターン加工装置、2 観察光学系、2a 観察鏡筒、3 CCDカメラ、4 カット用レーザ装置、5 インク塗布機構、6 インク硬化用光源、7 基板、7a 周縁部、7b パターン形成部、8 Zステージ、9 Xステージ、10 Yステージ、11 制御用コンピュータ、12 モニタ、13 操作パネル、15 可動板、15a 貫通孔、16 対物レンズ、17 塗布ユニット、18 塗布針、19 インクタンク、M1〜M4 マーク、CP 中心点、20 XYステージ、P パターン、21 電極、21a 欠陥、22 配線、B 背景、G 画像、R 基準画像、D 分割画像、A 抽出部、OL 輪郭線、SP レーザスポット。
Claims (7)
- 基板の表面に形成されたパターンを加工するパターン加工方法であって、
前記基板の表面のうちの前記パターンの少なくとも一部を含む第1の領域の画像を撮影する第1のステップと、
前記パターンの設計データに基づいて作成された基準画像と前記第1の領域の画像とを比較し、比較結果に基づいて加工すべき第2の領域を決定する第2のステップと、
前記第2の領域を加工する第3のステップとを含む、パターン加工方法。 - 前記第1の領域は前記基板の表面のうちの指定された位置を含み、
前記基準画像は前記第1の領域を含む第3の領域に形成される前記パターンの設計データに基づいて作成される、請求項1に記載のパターン加工方法。 - 前記基板の表面のうちの指定された位置の座標を(Xp,Yp)とし、
前記第1の領域の幅および高さをそれぞれW,Hとし、
αおよびβの各々を0以上の実数とすると、
前記基準画像の幅および高さはそれぞれ(W+α)および(H+β)となり、
前記第3の領域は、(Xp−(W+α)/2,Yp−(H+β)/2)と、(Xp−(W+α)/2,Yp+(H+β)/2)と、(Xp+(W+α)/2,Yp+(H+β)/2)と、(Xp+(W+α)/2,Yp−(H+β)/2)との4つの座標で囲まれる範囲である、請求項2に記載のパターン加工方法。 - 前記第2のステップでは、前記基板が基準位置からある角度だけ回転して配置された場合、前記ある角度だけ回転させた前記基準画像と前記第1の領域の画像とを比較する、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のパターン加工方法。
- 前記第1のステップでは、前記第1の領域の画像を予め定められた拡大率で拡大して撮影し、
前記第2のステップでは、前記予め定められた拡大率で拡大させた前記基準画像と前記第1の領域の画像とを比較する、請求項1から請求項4までのいずれかに記載のパターン加工方法。 - 前記第3のステップは、前記第2の領域にレーザ光を照射して不要部を除去する第4のステップと、前記第2の領域にインクを塗布して欠損部を修正する第5のステップとのうちの少なくともいずれか一方のステップを含む、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のパターン加工方法。
- 前記第4のステップでは前記第2の領域の輪郭線に沿って前記レーザ光を照射し、前記第5のステップでは前記第2の領域の輪郭線に沿って前記インクを塗布する、請求項6に記載のパターン加工方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013263552A JP2015118351A (ja) | 2013-12-20 | 2013-12-20 | パターン加工方法 |
PCT/JP2014/080855 WO2015093228A1 (ja) | 2013-12-20 | 2014-11-21 | パターン加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013263552A JP2015118351A (ja) | 2013-12-20 | 2013-12-20 | パターン加工方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015118351A true JP2015118351A (ja) | 2015-06-25 |
Family
ID=53402583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013263552A Pending JP2015118351A (ja) | 2013-12-20 | 2013-12-20 | パターン加工方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015118351A (ja) |
WO (1) | WO2015093228A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220089931A (ko) * | 2020-12-22 | 2022-06-29 | 주식회사 아이티앤티 | 마크의 각인 방법 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3789163B2 (ja) * | 1996-05-13 | 2006-06-21 | Ntn株式会社 | 連続パターンの欠陥修正方法および欠陥修正装置 |
JP2000105832A (ja) * | 1998-09-29 | 2000-04-11 | Toshiba Corp | パターン検査装置、パターン検査方法およびパターン検査プログラムを格納した記録媒体 |
JP2000241136A (ja) * | 1999-02-22 | 2000-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パターン検査方法とパターン検査装置 |
JP3762244B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2006-04-05 | 株式会社東芝 | 図形データ展開方法 |
JP4035974B2 (ja) * | 2001-09-26 | 2008-01-23 | 株式会社日立製作所 | 欠陥観察方法及びその装置 |
JP4644210B2 (ja) * | 2005-01-14 | 2011-03-02 | 富士通セミコンダクター株式会社 | パターン欠陥検査方法 |
JP4787673B2 (ja) * | 2005-05-19 | 2011-10-05 | 株式会社Ngr | パターン検査装置および方法 |
JP4987323B2 (ja) * | 2006-03-03 | 2012-07-25 | Ntn株式会社 | カラーフィルタ欠陥修正装置およびカラーフィルタ欠陥修正方法 |
JP5075646B2 (ja) * | 2008-01-09 | 2012-11-21 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 半導体欠陥検査装置ならびにその方法 |
JP4580006B2 (ja) * | 2008-07-10 | 2010-11-10 | パナソニック株式会社 | 半導体集積回路のマスクレイアウト設計データの検証方法 |
JP5010701B2 (ja) * | 2010-03-17 | 2012-08-29 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 検査装置および検査方法 |
JP5221584B2 (ja) * | 2010-03-25 | 2013-06-26 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム |
-
2013
- 2013-12-20 JP JP2013263552A patent/JP2015118351A/ja active Pending
-
2014
- 2014-11-21 WO PCT/JP2014/080855 patent/WO2015093228A1/ja active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220089931A (ko) * | 2020-12-22 | 2022-06-29 | 주식회사 아이티앤티 | 마크의 각인 방법 |
KR102424201B1 (ko) * | 2020-12-22 | 2022-07-25 | 주식회사 아이티앤티 | 마크의 각인 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015093228A1 (ja) | 2015-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108760766B (zh) | 一种大口径光学晶体表面微缺陷检测用的图像拼接方法 | |
JP5114943B2 (ja) | 欠陥修正装置及び欠陥修正方法 | |
WO2012077497A1 (ja) | 欠陥検査装置 | |
US8262427B2 (en) | Defect correcting apparatus and defect correcting method | |
KR20070107760A (ko) | 기판 검사 장치 | |
JPS61251705A (ja) | パタ−ン検査方法及び装置 | |
JP4987323B2 (ja) | カラーフィルタ欠陥修正装置およびカラーフィルタ欠陥修正方法 | |
WO2015093228A1 (ja) | パターン加工方法 | |
JP2007163892A (ja) | 欠陥修正装置及び欠陥修正方法 | |
CN110658215B (zh) | 一种基于机器视觉的pcb板自动拼接检测方法与装置 | |
KR20220024409A (ko) | 레이저 수정 방법, 레이저 수정 장치 | |
JP2011085821A (ja) | 欠陥修正装置および欠陥修正方法 | |
JP2011085820A (ja) | 欠陥修正装置および欠陥修正方法 | |
JP5640328B2 (ja) | 欠陥修正装置及び欠陥修正方法 | |
WO2013081109A1 (ja) | 欠陥修正装置および欠陥修正方法 | |
JPH06232254A (ja) | 半導体ウェーハの切断ライン位置検出方法及び装置 | |
KR101665764B1 (ko) | 묘화 장치, 기판 처리 시스템 및 묘화 방법 | |
JP6169330B2 (ja) | パターン描画装置およびパターン描画方法 | |
KR100720215B1 (ko) | 포토마스크 수정장치 | |
KR20220018974A (ko) | 레이저 수정 방법, 레이저 수정 장치 | |
JP3589512B2 (ja) | 微細加工製品の検査ポイントマーキング方法、自動寸法検査方法及び自動寸法検査装置 | |
JP4879549B2 (ja) | 欠陥修正装置及び欠陥修正方法 | |
JP2008132514A (ja) | レーザ加工方法及びその方法を用いて製造されるマイクロセル | |
JPH08194736A (ja) | 現物照合機能を備えたcadシステム | |
JP2008058352A (ja) | リペア装置 |