(57)【要約】【課題】高精度かつ安定的にパターン形成を行い、歩留まりを向上させることを可能とするパターン形成装置等を提供する。【解決手段】パターン形成装置１は、ＢＭ、基板側ステージ３、ヘッド側ステージ５の位置を計測し、計測した位置データに基づいて、標準塗布データ４１に補正処理を施して補正塗布データ４３を作成し、当該補正塗布データ４３に基づいて、インク吐出タイミング（吐出開始、吐出終了）を制御し、基板側ステージ３とヘッド側ステージ５との間の相対位置を制御する。また、パターン形成装置１は、基板上の白欠陥、黒欠陥、突起等の欠陥の有無及び位置を検出し、追加塗布データ４５を作成し、当該追加塗布データ４５に基づいて、欠陥箇所に追加塗布を行う。【選択図】図２
2006247500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して加工処理を行うヘッドと前記ヘッドを移動させるヘッド側ステージまたは前記基板を移動させる基板側ステージを少なくとも１つ以上備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、
処理工程を事前に定める標準データを保持する保持手段と、
前記基板上の前工程パターンの位置を計測し前工程パターン位置データとして保持する前工程パターン位置計測手段と、
前記ステージの位置を計測しステージ位置データとして保持するステージ位置計測手段と、
前記前工程パターン位置データと前記ステージ位置データとに基づいて、前記標準データから補正データを作成する補正データ作成手段と、
前記補正データに基づいて、前記ステージの移動を行い、前記ヘッドと前記基板との間の相対位置を補正する位置補正手段と、
を具備することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項２】
前記補正データに基づいて、前記加工処理の開始時点及び処理終了時点を補正する処理時点補正手段を具備することを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項３】
前記補正データの履歴に基づいて、前記標準データを更新する標準データ更新手段を具備することを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項４】
基板に対して加工処理を行うヘッドと前記ヘッドを移動させるヘッド側ステージまたは前記基板を移動させる基板側ステージを少なくとも１つ以上備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、
処理工程を事前に定める標準データを保持する保持手段と、
前記基板上の加工パターンの色濃度分布を計測し色濃度分布データとして保持する色濃度分布計測手段と、
前記ステージの位置を計測しステージ位置データとして保持するステージ位置計測手段と、
前記色濃度分布データと前記ステージ位置データとに基づいて、前記標準データから追加データを作成する追加データ作成手段と、
前記追加データに基づいて、前記ステージの移動を行い、前記加工処理を追加して行う追加加工手段と、
を具備することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項５】
前記ヘッドを複数備え、
前記追加処理手段は、先の加工処理とは異なるヘッドにより前記加工処理を追加して行うことを特徴とする請求項４に記載のパターン形成装置。
【請求項６】
前記追加データの履歴に基づいて、前記標準データを更新する標準データ更新手段を具備することを特徴とする請求項４に記載のパターン形成装置。
【請求項７】
基板に対して加工処理を行うヘッドを備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、
処理工程を事前に定める標準データを保持する保持手段と、
前記加工処理の後に、当該加工処理の位置を計測して加工処理位置データとして保持する加工処理位置データ計測手段と、
前記計測した加工処理位置データと前記標準データの加工処理位置データとの差異に基づいて前記加工処理の位置を補正する加工処理位置補正手段と、
を具備することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項８】
基板に対して加工処理を行うヘッドを備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、
処理工程を事前に定める標準データを保持する保持手段と、
前記加工処理の後に、当該加工処理を行った部分のサイズを計測して加工処理サイズデータとして保持する加工処理サイズデータ計測手段と、
前記計測した加工処理サイズデータと前記標準データの加工処理サイズデータとの差異に基づいて前記加工処理の量を補正する第１加工処理量補正手段を具備することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項９】
基板に対して加工処理を行うヘッドを備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、
処理工程を事前に定める標準データを保持する保持手段と、
前記ヘッドからの吐出物の飛翔状態を撮像して画像処理を行い、前記吐出物のサイズを計測して吐出物サイズデータとして保持する吐出物サイズ計測手段と、
前記計測した吐出物サイズデータと前記標準データの吐出物サイズデータとの差異に基づいて前記加工処理の量を補正する第２加工処理量補正手段を具備することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項１０】
基板に対して加工処理を行うヘッドと前記ヘッドを移動させるヘッド側ステージまたは前記基板を移動させる基板側ステージを少なくとも１つ以上備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置におけるパターン形成方法であって、
処理工程を事前に定める標準データを保持する保持工程と、
前記基板上の前工程パターンの位置を計測し前工程パターン位置データとして保持する前工程パターン位置計測工程と、
前記ステージの位置を計測しステージ位置データとして保持するステージ位置計測工程と、
前記前工程パターン位置データと前記ステージ位置データとに基づいて、前記標準データから補正データを作成する補正データ作成工程と、
前記補正データに基づいて、前記ステージの移動を行い、前記ヘッドと前記基板との間の相対位置を補正する位置補正工程と、
を具備することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項１１】
基板に対して加工処理を行うヘッドと前記ヘッドを移動させるヘッド側ステージまたは前記基板を移動させる基板側ステージを少なくとも１つ以上備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置におけるパターン形成方法であって、
処理工程を事前に定める標準データを保持する保持工程と、
前記基板上の加工パターンの色濃度分布を計測し色濃度分布データとして保持する色濃度分布計測工程と、
前記ステージの位置を計測しステージ位置データとして保持するステージ位置計測工程と、
前記色濃度分布データと前記ステージ位置データとに基づいて、前記標準データから追加データを作成する追加データ作成工程と、
前記追加データに基づいて、前記ステージの移動を行い、前記加工処理を追加して行う追加加工工程と、
を具備することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項１２】
基板に対して加工処理を行うヘッドを備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置におけるパターン形成方法であって、
処理工程を事前に定める標準データを保持する保持工程と、
前記加工処理の後に、当該加工処理の位置を計測して加工処理位置データとして保持する加工処理位置データ計測工程と、
前記計測した加工処理位置データと前記標準データの加工処理位置データとの差異に基づいて前記加工処理の位置を補正する加工処理位置補正工程と、
を具備することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項１３】
基板に対して加工処理を行うヘッドを備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置におけるパターン形成方法であって、
処理工程を事前に定める標準データを保持する保持工程と、
前記加工処理の後に、当該加工処理を行った部分のサイズを計測して加工処理サイズデータとして保持する加工処理サイズデータ計測工程と、
前記計測した加工処理サイズデータと前記標準データの加工処理サイズデータとの差異に基づいて前記加工処理の量を補正する第１加工処理量補正工程を具備することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項１４】
基板に対して加工処理を行うヘッドを備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置におけるパターン形成方法であって、
処理工程を事前に定める標準データを保持する保持工程と、
前記ヘッドからの吐出物の飛翔状態を撮像して画像処理を行い、前記吐出物のサイズを計測して吐出物サイズデータとして保持する吐出物サイズ計測工程と、
前記計測した吐出物サイズデータと前記標準データの吐出物サイズデータとの差異に基づいて前記加工処理の量を補正する第２加工処理量補正工程を具備することを特徴とするパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置におけるカラーフィルタ等のパターンを形成するパターン形成装置、パターン形成方法等に関する。より詳細には、パターンの位置合わせを高精度に行うことを可能とするパターン形成装置、パターン形成方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上に液晶ディスプレイ、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、有機ＥＬ（ｏｒｇａｎｉｃ  ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等に用いるカラーフィルタのパターンを形成する方法として、染色法、顔料分散法、電着法、印刷法等の各種方法がある。
【０００３】
また、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のインクをインクジェット方式により基板上に吐出して着色層パターンを形成するパターン形成装置が提案されている（例えば、［特許文献１］参照。）。
このインクジェット方式によれば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のパターン形成を一度の工程により行い、製造工程を簡素化することができるので、コストの低減、歩留まりの向上等を図ることができる。
【０００４】
通常、インクジェット方式により、カラーフィルタ等の着色層（Ｒ、Ｂ、Ｇ）を塗布する場合、予め、ＢＭ（ブラックマトリクス）が形成された基板をステージに載置してアライメントを行い、予め設定された標準データに基づいて、インクジェットヘッドとステージとの間の相対位置を合わせることにより、塗布が行われる。
塗布パターンの補正に関しては、予めヘッド毎に塗布を行い、単位面積あたりの塗布液滴量が均一になるように各穴毎に吐出の液滴を間引くパターン製造装置が提案されている（例えば、［特許文献２］参照。）。また、オフラインで、飛翔中の液滴のサイズをカメラで撮像して計測し、液滴サイズが同一となるようにインク吐出量を補正をするインクジェット方式が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３６１８５２号公報
【特許文献２】特開２００３−１７２８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＢＭの形成時の位置誤差、基板の変形、基板の搬送に用いるステージの真直度等により、相対的な位置ずれが生じ、また、近年、表示装置の解像度が上がり、微細化のため許容誤差が小さくなり、塗布精度を維持することが困難であるという問題点がある
また、白欠陥、黒欠陥、突起等の塗布不良の検出は、オフラインの検査機により行われるが、塗布から検査までにタイムラグがあるため、不良品を複数製作したり、塗布開始直後に不良が発生しても、全面について塗布されてしまうといった材料ロスが生じるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、高精度かつ安定的にパターン形成を行い、歩留まりを向上させることを可能とするパターン形成装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために第１の発明は、基板に対して加工処理を行うヘッドと前記ヘッドを移動させるヘッド側ステージまたは前記基板を移動させる基板側ステージを少なくとも１つ以上備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、処理工程を事前に定める標準データを保持する保持手段と、前記基板上の前工程パターンの位置を計測し前工程パターン位置データとして保持する前工程パターン位置計測手段と、前記ステージの位置を計測しステージ位置データとして保持するステージ位置計測手段と、前記前工程パターン位置データと前記ステージ位置データとに基づいて、前記標準データから補正データを作成する補正データ作成手段と、前記補正データに基づいて、前記ステージの移動を行い、前記ヘッドと前記基板と間の相対位置を補正する位置補正手段と、を具備することを特徴とするパターン形成装置である。
【０００９】
加工処理は、基板に対する加工を示し、例えば、インク吐出、レーザ照射等によるパターン形成処理である。
ヘッドは、基板に対して加工を行う装置であり、例えば、インクジェットヘッド、レーザ照射装置等である。
前工程パターンは、加工対象の基板上に形成済のパターンであり、例えば、ＢＭ、着色層である。
標準データは、処理工程を事前に定める標準的な設定を示すデータである。標準データは、レシピ管理等に用いられ、ヘッド側ステージの位置、基板側ステージの位置、加工処理のタイミング等に関する設定データを保持する。
補正データは、標準データに補正処理が施されたデータである。
【００１０】
尚、加工対象となる基板は、特に限定されず、例えば、カラーフィルタ基板等を加工対象とすることができる。
また、加工処理がインクジェット方式による着色層塗布である場合、標準データ、補正データに基づいて、それぞれ、標準塗布データ、補正塗布データが作成される。
【００１１】
第１の発明のパターン形成装置は、処理工程を事前に定める標準データを保持し、基板上の前工程パターンの位置を計測し前工程パターン位置データとして保持し、ヘッド側ステージ及び基板側ステージの位置を計測しステージ位置データとして保持し、前工程パターン位置データとステージ位置データとに基づいて、標準データから補正データを作成し、補正データに基づいて、ヘッド側ステージ及び基板側ステージの移動を行い、ヘッドと基板との間の相対位置を補正する。
【００１２】
また、パターン形成装置は、補正データに基づいて、加工処理の開始時点及び処理終了時点を補正することが望ましい。
また、補正データの履歴を保持し、当該履歴に基づいて、標準データを更新することが望ましい。
【００１３】
第１の発明では、パターン形成装置は、リアルタイムに、前工程パターン（ＢＭ等）、基板側ステージ、ヘッド側ステージの位置を計測し、同一の機上で塗布直後に検出しながら、フィードバックして補正するので、品質の向上を図ることができる。
また、パターン形成装置は、リアルタイムに補正データを作成して、当該補正データに基づいて直後に加工処理を行うことができるので、不良品の数や材料を低減することができる。
【００１４】
第２の発明は、基板に対して加工処理を行うヘッドと前記ヘッドを移動させるヘッド側ステージまたは前記基板を移動させる基板側ステージを少なくとも１つ以上備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、処理工程を事前に定める標準データを保持する保持手段と、前記基板上の加工パターンの色濃度分布を計測し色濃度分布データとして保持する色濃度分布計測手段と、前記ステージの位置を計測しステージ位置データとして保持するステージ位置計測手段と、前記色濃度分布データと前記ステージ位置データとに基づいて、前記標準データから追加データを作成する追加データ作成手段と、前記追加データに基づいて、前記ステージの移動を行い、前記加工処理を追加して行う追加加工手段と、を具備することを特徴とするパターン形成装置である。
【００１５】
第２の発明のパターン形成装置は、処理工程を事前に定める標準データを保持し、基板上の加工パターンの色濃度分布を計測し色濃度分布データとして保持し、ヘッド側ステージ及び基板側ステージの位置を計測しステージ位置データとして保持し、色濃度分布データとステージ位置データとに基づいて、標準データから追加データを作成し、追加データに基づいて、ヘッド側ステージ及び基板側ステージの移動を行い、加工処理を追加して行う。
【００１６】
また、パターン形成装置は、ヘッドを複数備え、先の加工処理とは異なるヘッドにより加工処理を追加して行うようにしてもよい。
また、パターン形成装置は、追加データの履歴を保持し、当該履歴基づいて、標準データを更新することが望ましい。
また、加工処理がインクジェット方式による着色層塗布である場合、追加データに基づいて、それぞれ、追加塗布データが作成される。
【００１７】
第２の発明では、パターン形成装置は、色濃度分布及びステージ位置データを計測することにより、白欠陥、黒欠陥、突起等の欠陥の有無及び位置を検出し、欠陥箇所に追加して加工処理を行うので、品質向上を図ることができる。
また、パターン形成装置は、リアルタイムに追加データの作成等を行って、直後に追加して加工処理を行うことができるので、不良品の数や材料を低減することができる。
【００１８】
第３の発明は、基板に対して加工処理を行うヘッドを備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、処理工程を事前に定める標準データを保持する保持手段と、前記加工処理の後に、当該加工処理の位置を計測して加工処理位置データとして保持する加工処理位置データ計測手段と、前記計測した加工処理位置データと前記標準データの加工処理位置データとの差異に基づいて前記加工処理の位置を補正する加工処理位置補正手段と、を具備することを特徴とするパターン形成装置である。
【００１９】
第３の発明のパターン形成装置は、処理工程を事前に定める標準データを保持し、加工処理の後に、当該加工処理の位置を計測して加工処理位置データとして保持し、計測した加工処理位置データと標準データの加工処理位置データとの差異に基づいて加工処理の位置を補正する。
加工処理の位置は、例えば、インクジェット塗布後の着弾位置等を示す。
第３の発明では、パターン形成装置は、インクジェット塗布後の着弾位置等を同一機上で測定して位置補正するので、ヘッドの誤差を補正し、仮に、ヘッドからインクが斜めに吐出されたり、全体的に位置がずれたとしても、塗布後の製品を見て補正することにより塗布位置精度の向上を図ることができる。
【００２０】
第４の発明は、基板に対して加工処理を行うヘッドを備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、処理工程を事前に定める標準データを保持する保持手段と、前記加工処理の後に、当該加工処理を行った部分のサイズを計測して加工処理サイズデータとして保持する加工処理サイズデータ計測手段と、前記計測した加工処理サイズデータと前記標準データの加工処理サイズデータとの差異に基づいて前記加工処理の量を補正する第１加工処理量補正手段を具備することを特徴とするパターン形成装置である。
【００２１】
第４の発明のパターン形成装置は、処理工程を事前に定める標準データを保持し、加工処理の後に、当該加工処理を行った部分のサイズを計測して加工処理サイズデータとして保持し、計測した加工処理サイズデータと標準データの加工処理サイズデータとの差異に基づいて加工処理の量を補正する。
加工処理を行った部分のサイズは、例えば、インクジェットヘッドから吐出したインクの着弾径等を示す。
加工処理の量は、例えば、インクジェットヘッドからのインクの吐出量である。
【００２２】
第４の発明では、パターン形成装置は、インクジェット塗布後の液滴の着弾径等を測定してリアルタイムに補正し、インクジェットヘッドの各穴毎の吐出量が一定になるように制御するので、欠陥品の発生を抑制して品質の向上を図ることができる。
【００２３】
第５の発明は、基板に対して加工処理を行うヘッドを備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、処理工程を事前に定める標準データを保持する保持手段と、前記ヘッドからの吐出物の飛翔状態を撮像して画像処理を行い、前記吐出物のサイズを計測して吐出物サイズデータとして保持する吐出物サイズ計測手段と、前記計測した吐出物サイズデータと前記標準データの吐出物サイズデータとの差異に基づいて前記加工処理の量を補正する第２加工処理量補正手段を具備することを特徴とするパターン形成装置である。
【００２４】
第５の発明のパターン形成装置は、処理工程を事前に定める標準データを保持し、ヘッドからの吐出物の飛翔状態を撮像して画像処理を行い、吐出物のサイズを計測して吐出物サイズデータとして保持し、計測した吐出物サイズデータと標準データの吐出物サイズデータとの差異に基づいて加工処理の量を補正する。
ヘッドからの吐出物は、例えば、インクジェットヘッドから吐出されるインク等である。
吐出物のサイズは、例えば、インクジェットヘッドから吐出されるインクの液滴のサイズである。
【００２５】
第５の発明では、パターン形成装置は、インクジェットヘッドから吐出されるインク等の飛翔状態を撮像し、画像処理により液滴のサイズを計測して、インクジェットヘッドの各穴毎の吐出量が一定になるように制御するので、欠陥品の発生を防止して品質の向上を図ることができる。
【００２６】
第６の発明は、基板に対して加工処理を行うヘッドと前記ヘッドを移動させるヘッド側ステージまたは前記基板を移動させる基板側ステージを少なくとも１つ以上備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置におけるパターン形成方法であって、処理工程を事前に定める標準データを保持する保持工程と、前記基板上の前工程パターンの位置を計測し前工程パターン位置データとして保持する前工程パターン位置計測工程と、前記ステージの位置を計測しステージ位置データとして保持するステージ位置計測工程と、前記前工程パターン位置データと前記ステージ位置データとに基づいて、前記標準データから補正データを作成する補正データ作成工程と、前記補正データに基づいて、前記ステージの移動を行い、前記ヘッドと前記基板との間の相対位置を補正する位置補正工程と、
を具備することを特徴とするパターン形成方法である。
【００２７】
第６の発明は、第１の発明のパターン形成装置におけるパターン形成方法に関する発明である。
【００２８】
第７の発明は、基板に対して加工処理を行うヘッドと前記ヘッドを移動させるヘッド側ステージまたは前記基板を移動させる基板側ステージを少なくとも１つ以上備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置におけるパターン形成方法であって、処理工程を事前に定める標準データを保持する保持工程と、前記基板上の加工パターンの色濃度分布を計測し色濃度分布データとして保持する色濃度分布計測工程と、前記ステージの位置を計測しステージ位置データとして保持するステージ位置計測工程と、前記色濃度分布データと前記ステージ位置データとに基づいて、前記標準データから追加データを作成する追加データ作成工程と、前記追加データに基づいて、前記ステージの移動を行い、前記加工処理を追加して行う追加加工工程と、を具備することを特徴とするパターン形成方法である。
【００２９】
第７の発明は、第２の発明のパターン形成装置におけるパターン形成方法に関する発明である。
【００３０】
第８の発明は、基板に対して加工処理を行うヘッドを備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置におけるパターン形成方法であって、処理工程を事前に定める標準データを保持する保持工程と、前記加工処理の後に、当該加工処理の位置を計測して加工処理位置データとして保持する加工処理位置データ計測工程と、前記計測した加工処理位置データと前記標準データの加工処理位置データとの差異に基づいて前記加工処理の位置を補正する加工処理位置補正工程と、を具備することを特徴とするパターン形成方法である。
【００３１】
第８の発明は、第３の発明のパターン形成装置におけるパターン形成方法に関する発明である。
【００３２】
第９の発明は、基板に対して加工処理を行うヘッドを備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置におけるパターン形成方法であって、処理工程を事前に定める標準データを保持する保持工程と、前記加工処理の後に、当該加工処理を行った部分のサイズを計測して加工処理サイズデータとして保持する加工処理サイズデータ計測工程と、前記計測した加工処理サイズデータと前記標準データの加工処理サイズデータとの差異に基づいて前記加工処理の量を補正する第１加工処理量補正工程を具備することを特徴とするパターン形成方法である。
【００３３】
第９の発明は、第４の発明のパターン形成装置におけるパターン形成方法に関する発明である。
【００３４】
第１０の発明は、基板に対して加工処理を行うヘッドを備え、前記基板上にパターンを形成するパターン形成装置におけるパターン形成方法であって、処理工程を事前に定める標準データを保持する保持工程と、前記ヘッドからの吐出物の飛翔状態を撮像して画像処理を行い、前記吐出物のサイズを計測して吐出物サイズデータとして保持する吐出物サイズ計測工程と、前記計測した吐出物サイズデータと前記標準データの吐出物サイズデータとの差異に基づいて前記加工処理の量を補正する第２加工処理量補正工程を具備することを特徴とするパターン形成方法である。
【００３５】
第１０の発明は、第５の発明のパターン形成装置におけるパターン形成方法に関する発明である。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、高精度かつ安定的にパターン形成を行い、歩留まりを向上させることを可能とするパターン形成装置等を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係るパターン形成装置等の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。
【００３８】
最初に、図１を参照しながら、本発明の第１の実施の形態に係るパターン形成装置１の構成について説明する。
図１は、パターン形成装置１の概略構成図である。
尚、θ軸は鉛直方向回転軸を示し、θ方向はその回転方向を示す。Ｚ軸は、鉛直方向を示し、Ｙ軸は塗布幅方向を示し、Ｘ軸は塗布方向を示し、Ｚθ軸、Ｙ軸、Ｘ軸は、互いに直角をなす。
【００３９】
図１に示すパターン形成装置１は、基板側ステージ（Ｘ軸）３−１、基板側ステージ（Ｙ軸）３−２、基板側ステージ（θ軸）３−３、ヘッド側ステージ５、吸着テーブル６、センサ７、ヘッド１３、アライメントカメラ１５等により構成される。
【００４０】
パターン形成装置１は、インクジェット方式によりカラーフィルタ等を製造する装置である。パターン形成装置１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色の色素を含有するインクをインクジェット方式で光透過性の基板上に吐出し、各インクを乾燥させて着色画素部を形成し、当該基板上にパターンを形成する。
【００４１】
基板側ステージ（Ｘ軸）３−１は、直線移動ステージであり、例えば、ステップモータ、サーボモータ等の制御可能なモータによって所定の軸方向に移動可能に支持される。基板側ステージ（Ｘ軸）３−１は、アライメント制御部（図示しない）が出力する制御量に基づいて、基板側ステージ（Ｙ軸）３−２をＸ軸方向に移動させる。
【００４２】
基板側ステージ（Ｙ軸）３−２は、直線移動ステージであり、例えば、ステップモータ、サーボモータ等の制御可能なモータによって所定の軸方向に移動可能に支持される。基板側ステージ（Ｙ軸）３−２は、アライメント制御部（図示しない）が出力する制御量に基づいて、基板側ステージ（θ軸）３−３をＹ軸方向に移動させる。
【００４３】
基板側ステージ（θ軸）３−３は、回転ステージであり、例えば、ステップモータ、サーボモータ等の制御可能なモータによって所定の回転軸に回転自在に支持される。基板側ステージ（θ軸）３−３は、アライメント制御部（図示しない）が出力する制御量に基づいて、吸着テーブル６を回転する。
【００４４】
センサ７は、基板１１の位置、基板１１上に形成されるパターンの位置、基板１１上に形成される着色層の色濃度、白欠陥、黒欠陥、突起等の欠陥等を検出する装置であり、例えば、画像処理カメラ、レーザ変位計、反射型センサ、レーザ干渉計等である。
【００４５】
ヘッド１３は、基板１１に対してインクを吐出してパターン形成を行う装置である。ヘッド１３は、ヘッド側ステージ５によりＹＺθ軸方向に位置決めされる。尚、ヘッド１３は、複数設けることができる。また、ヘッドには、相対位置を決めるため、少なくともＺθステージ（手動でもよい）が必要である。また、ヘッドが複数ある場合は、ヘッド間の相対位置の調整を必要に応じて行う必要があるため、各ヘッド毎にＹステージが必要である。但し、予めユニット化して位置決め固定されて、塗布装置に機械的に位置決めされる場合は、ステージが不要な場合もあり得る。
吸着テーブル６は、基板１１（ガラス基板、フィルム基板等）を吸着して固定するテーブルである。
【００４６】
アライメントカメラ１５−１は、吸着テーブル６に吸着固定された基板１１のθ方向角度及びＸＹ座標を検出するために、基板１１の所定箇所（基板上に形成されるアライメントマーク（図示しない）等）を撮像するカメラである。
アライメントカメラ１５−２は、ヘッド１３のθ方向角度及びＸＹ座標を検出するカメラである。
尚、アライメントカメラ１５は、複数設けることができ、パターン形成装置１のフレーム（図示しない）に固定支持される。
【００４７】
アライメント制御部（図示しない）は、撮像画像に基づいて基板１１のθ方向角度及びＸＹ座標を抽出する処理を行う。アライメント制御部（図示しない）は、抽出したデータを所定のデータと比較してそれらの偏差を算出し、偏差を小さくするように制御量を演算する。
アライメント制御部（図示しない）は、基板側ステージ（Ｘ軸）３−１、基板側ステージ（Ｙ軸）３−２、基板側ステージ（θ軸）３−３に対してそれぞれの制御量を出力して各ステージの位置制御を行う。このように、アライメント制御部（図示しない）は、アライメントカメラ１５の撮像画像に基づいて、基板１１が所定のＸＹ座標、所定のθ方向角度となるように制御する。
【００４８】
図２は、パターン形成装置１のハードウェア構成を示す図である。
図２に示すように、パターン形成装置１は、制御部２１、制御部２７、制御部３３、電子計算機９等を有する。制御部２１、制御部２７、制御部３３、電子計算機９は、互いに接続され、信号、データ、プログラム等を送受することができる。
【００４９】
制御部２１、制御部２７、制御部３３は、それぞれ、基板側ステージ３、ヘッド側ステージ５、センサ７の動作制御を行う。
制御部２１、制御部２７、制御部３３は、それぞれ、ＣＰＵ、メモリ等を備える。ＣＰＵは、演算処理、動作制御等を行うプロセッサである。メモリは、ＲＯＭ、ＲＡＭ等であり、恒久的あるいは一時的に演算処理、動作制御等に係るプログラム及びデータ等を保持する。
【００５０】
制御部２１は、駆動部２３及び計測部２５を介して基板１１を搬送する基板側ステージ３の動作制御を行う。
駆動部２３は、基板側ステージ３を駆動する装置であり、例えば、リニアモータ、サーボモータ及びボールネジ等である。
計測部２５は、駆動部２３による駆動量を計測する装置であり、例えば、レーザ干渉計、スケール、エンコーダ等である。
【００５１】
制御部２７は、駆動部２９及び計測部３０を介してヘッド１３を移動させるヘッド側ステージ５の動作制御を行い、ノズル駆動部３１を介してヘッド１３に設けられるノズル１４の動作制御を行う。
駆動部２９は、ヘッド側ステージ５を駆動する装置であり、例えば、リニアモータ、サーボモータ及びボールネジ等である。
計測部３０は、駆動部２９による駆動量を計測する装置であり、例えば、スケール、エンコーダ等である。
ノズル駆動部３１は、ヘッド１３に設けられるノズル１４を駆動する装置であり、例えば、圧電素子（ピエゾ素子）、瞬間加熱装置等である。
【００５２】
電子計算機９は、パターン形成装置１を構成する各種機器の動作を制御したり、演算処理等を行う装置であり、例えば、コンピュータ等である。
電子計算機９は、管理部３５、記憶部３７等を備える。
【００５３】
管理部３５は、ＣＰＵ、メモリ等を備える。ＣＰＵは、演算処理、動作制御等を行うプロセッサである。メモリは、ＲＯＭ、ＲＡＭ等であり、恒久的あるいは一時的に演算処理、動作制御等に係るプログラム及びデータ等を保持する。ＣＰＵは、記憶部、ＲＯＭ等に格納されるプログラムをメモリに呼び出して実行し、演算処理、動作制御等を行う。
記憶部３９は、ハードディスク等の記憶装置であり、標準データ３７、実行プログラム、ＯＳ等を保持する。標準データ３７は、パターン形成装置１の動作、位置決め、加工処理のタイミング等に関する標準的な設定を示すデータである。
【００５４】
次に、図３を参照しながら、パターン形成装置１の動作について説明する。
尚、パターン形成装置１は、制御部２１、制御部２７、制御部３３、管理部３５の制御の下、各装置の制御を行い、以下の各ステップを実行する。
【００５５】
図３は、パターン形成装置１の動作を示すフローチャートである。
パターン形成装置１は、センサ７により、基板１１上のＢＭの位置、基板側ステージ３の位置、ヘッド側ステージ５の位置を計測し、検出位置パルス、スケール信号、アドレス等を各装置に通信し、あるいは、位置データとして保持する（ステップ３０１〜ステップ３０３）。
【００５６】
パターン形成装置１は、記憶部３９の標準データ３７を参照して、当該標準データ３７が示す標準設定に基づいて、標準塗布データ４１を作成する（ステップ３０４）。
パターン形成装置１は、基板側ステージ３の位置データ、ヘッド側ステージ５の位置データ、ＢＭの位置データに基づいて、標準塗布データ４１に補正処理を行い、補正塗布データ４３を作成する（ステップ３０５）。
【００５７】
パターン形成装置１は、補正塗布データ４３に基づいて、インク吐出タイミング（吐出開始、吐出終了）を制御する（ステップ３０６）。
尚、制御部２７は、補正塗布データ４３に基づいて、ノズル駆動部３１からノズル１４に制御信号（電圧、パルス等）を出力させ、インク吐出タイミングの制御を行う。
【００５８】
パターン形成装置１は、補正塗布データ４３に基づいて、基板側ステージ３とヘッド側ステージ５との間の相対位置を制御する（ステップ３０７）。
尚、制御部２１及び制御部２７は、補正塗布データ４３に基づいて、駆動部２３及び駆動部２９から基板側ステージ３及びヘッド側ステージ５に制御信号（電圧、パルス等）を出力させ、基板側ステージ３とヘッド側ステージ５との間の相対位置を制御する。また、計測部２５及び計測部３０による計測値に応じてフィードバック制御が行われる。
【００５９】
パターン形成装置１は、補正塗布データ４３の履歴に基づいて、標準データ３７の標準設定を更新する（ステップ３０８）。
塗布を継続する場合（ステップ３０９のＮｏ）、パターン形成装置１は、ステップ３０１からの処理を繰り返す。
【００６０】
以上の過程を経て、パターン形成装置１は、ＢＭ、基板側ステージ、ヘッド側ステージの位置を計測し、計測した位置データに基づいて、標準塗布データに補正処理を施して補正塗布データを作成し、当該補正塗布データに基づいて、インク吐出タイミング（吐出開始、吐出終了）を制御し、基板側ステージとヘッド側ステージとの間の相対位置を制御する。
【００６１】
このように、第１の実施の形態では、パターン形成装置は、リアルタイムに、前工程パターン（ＢＭ等）、基板側ステージ、ヘッド側ステージの位置を計測し、同一の機上で塗布直後に検出しながら、フィードバックして補正するので、品質の向上を図ることができる。
また、パターン形成装置は、リアルタイムに塗布データの補正等を行って、直後に塗布を行うことができるので、不良品の数や材料を低減することができる。
また、補正塗布データの履歴に基づいて標準データを更新するので同様の補正処理を繰り返す必要がなく、パターン形成装置における処理負荷を軽減することができる。
【００６２】
次に、第２の実施の形態に係るパターン形成装置１について説明する。
図４を参照しながら、追加塗布処理における、パターン形成装置１の動作について説明する。
尚、パターン形成装置１は、制御部２１、制御部２７、制御部３３、管理部３５の制御の下、各装置の制御を行い、以下の各ステップを実行する。
【００６３】
図４は、追加塗布処理における、パターン形成装置１の動作を示すフローチャートである。
パターン形成装置１は、図３に示す処理と共にあるいは独立して、白欠陥、黒欠陥、突起等の欠陥に対して、追加塗布処理等を行うことができる。
【００６４】
パターン形成装置１は、センサ７により、基板１１上の白抜けの位置を計測し、検出位置パルス、スケール信号、アドレス等を各装置に通信し、あるいは、位置データとして保持する（ステップ４０１）。
尚、白抜けの位置の検出は、センサ７により、基板１１上の色濃度分布等を計測することにより行うことができる。また、他の欠陥の検出も同様にして行うことができる。
パターン形成装置１は、標準塗布データ４１あるいは補正塗布データ４３を参照し、白抜けの位置データに基づいて追加塗布データ４５を作成する（ステップ４０２）。
パターン形成装置１は、追加塗布データ４５に基づいて、基板１１の白抜け箇所に追加塗布を行う（ステップ４０３）。
【００６５】
図５は、１つのヘッド１３による、追加塗布処理を示す図である。
図６は、複数のヘッド１３−１、１３−２、…による、追加塗布処理を示す図である。
図５に示すように、一旦全面塗布を終了後、白抜け箇所のみを初めに塗布したヘッド１３と同一のヘッド１３で追加塗布を行ってもよいし、図６に示すように、最初に塗布したヘッド１３−１の下流側にセンサ７と塗布ヘッド１３−２を別途設けて、追加塗布を行ってもよい。
尚、前者の場合、白抜け検出のタイミングは、塗布中に略同時に行ってもよいし、一面塗布終了後、白抜け検出のみを同一ステージ上で行ってもよい。
【００６６】
以上の過程を経て、パターン形成装置１は、基板上の白欠陥、黒欠陥、突起等の欠陥の有無及び位置を検出し、追加塗布データを作成し、当該追加塗布データに基づいて、欠陥箇所に追加塗布を行う。
【００６７】
このように、第２の実施の形態では、パターン形成装置は、機上で白抜け箇所等に追加塗布を行うことにより、品質向上を図ることができる。また、ＷＥＴ状態で追加塗布を行うことができるので、乾燥後に修正処理を行う場合と比較して、処理跡が目立たないという利点がある。
また、パターン形成装置は、リアルタイムに追加塗布データの作成等を行って、直後に塗布を行うことができるので、不良品の数や材料を低減することができる。
【００６８】
次に、第３の実施の形態に係るパターン形成装置１について説明する。
図７を参照しながら、第３の実施の形態に係るパターン形成装置１の動作について説明する。
尚、パターン形成装置１は、制御部２１、制御部２７、制御部３３、管理部３５の制御の下、各装置の制御を行い、以下の各ステップを実行する。
【００６９】
図７は、パターン形成装置１の動作を示すフローチャートである。
パターン形成装置１は、ヘッド１３から基板１１に対してインクの吐出を行う（ステップ７０１）。
パターン形成装置１は、センサ７により、吐出したインクの着弾位置を計測する（ステップ７０２）。
パターン形成装置１は、計測した着弾位置と標準データ３７が保持する着弾位置との差異に基づいて、基板１１、ヘッド１３の位置補正を行う（ステップ７０３）。
【００７０】
以上の過程を経て、パターン形成装置１は、インク吐出後に、インクの着弾位置を計測し、計測したデータと標準データとの差異に基づいて位置補正を行う。
このように、第３の実施の形態では、パターン形成装置は、インクジェット塗布後の着弾位置を同一機上で測定して位置補正するので、インクジェットヘッドの誤差を補正し、仮に、ヘッドからインクが斜めに吐出されたり、全体的に位置がずれたとしても、塗布後の製品を見て補正することにより塗布位置精度の向上を図ることができる。
尚、着弾位置の計測は、ヘッド切替時に１回実施してもよいし、基板のロットが替わった際に実施してもよいし、毎回のデータを蓄積して、補正データを作成し、逐次変更してもよい。
【００７１】
次に、第４の実施の形態に係るパターン形成装置１について説明する。
図８を参照しながら、第４の実施の形態に係るパターン形成装置１の動作について説明する。
尚、パターン形成装置１は、制御部２１、制御部２７、制御部３３、管理部３５の制御の下、各装置の制御を行い、以下の各ステップを実行する。
【００７２】
図８は、パターン形成装置１の動作を示すフローチャートである。
パターン形成装置１は、ヘッド１３から基板１１に対してインクの吐出を行う（ステップ８０１）。
パターン形成装置１は、センサ７により、吐出したインクの着弾部分のサイズ（着弾径等）を計測する（ステップ８０２）。
パターン形成装置１は、計測した着弾部分のサイズと、標準データ３７が保持する着弾部分のサイズとの差異に基づいて、ヘッド１３からのインクの吐出量を補正する（ステップ８０３）。
【００７３】
以上の過程を経て、パターン形成装置１は、インク吐出後に、着弾部分のサイズを計測し、計測したデータと標準データとの差異に基づいて、インクの吐出量を補正する。
このように、第４の実施の形態では、パターン形成装置は、インクジェット塗布後の液滴の着弾径を測定してリアルタイムに補正し、各穴毎の吐出量が一定になるように制御する。従って、欠陥品の発生を抑制して品質の向上を図ることができる。
【００７４】
次に、第５の実施の形態に係るパターン形成装置１について説明する。
図９を参照しながら、第９の実施の形態に係るパターン形成装置１の動作について説明する。
尚、パターン形成装置１は、制御部２１、制御部２７、制御部３３、管理部３５の制御の下、各装置の制御を行い、以下の各ステップを実行する。
【００７５】
図９は、パターン形成装置１の動作を示すフローチャートである。
パターン形成装置１は、ヘッド１３から基板１１に対してインクの吐出を行う（ステップ９０１）。
パターン形成装置１は、画像処理カメラ等のセンサ７により、吐出したインクの飛翔状態を撮像する（ステップ９０２）。
パターン形成装置１は、撮像した画像に対して画像処理を行い、吐出したインクの液滴サイズを計測する（ステップ９０３）。
パターン形成装置１は、計測した液滴サイズと、標準データ３７が保持する液滴サイズとの差異に基づいて、ヘッド１３からのインクの吐出量を補正する（ステップ９０４）。
【００７６】
以上の過程を経て、パターン形成装置１は、インクの飛翔状態を撮像して画像処理を行い、インクの液滴サイズを計測し、計測したデータと標準データとの差異に基づいて、インクの吐出量を補正する。
このように、第５の実施の形態では、パターン形成装置は、インクジェットのヘッドから吐出されるインクの飛翔状態を撮像し、画像処理により液滴のサイズを計測して、各穴毎の吐出量が一定になるように制御する。従って、欠陥品の発生を防止して品質の向上を図ることができる。
尚、上記処理は、ヘッドを切り替えた時に１回実施するようにしてもよいし、パージ処理後に実施するようにしてもよい。ノズルが詰まった場合等に行われるパージ処理後は、吐出量が変わる可能性があるからである。
【００７７】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、パターン形成装置１は、基板の状態をリアルタイムで検出し、インクジェットの吐出タイミング制御、及びインクジェットノズルを搭載したガントリＹ軸の位置合わせフィードバック制御により、補正して精度を向上させる。
また、パターン形成装置１は、濃度検出により、吐出頻度を制御して、同じ濃度になるようにする。また、パターン形成装置１は、ＢＭの位置をリアルタイムに検出し、吐出タイミングを制御してインクジェットのスタートとエンドの位置を合わせ、また、インクジェットノズルあるいは基板を搭載したステージを走行方向に対して左右方向に制御してＢＭとインクジェットの着弾位置合わせを行う。
また、パターン形成装置１は、白欠陥、黒欠陥、突起等の欠陥を検出する装置を搭載し、塗布直後に検出して、警報出力をして、不良品を複数製作されるのを防ぐとともに、塗布途中であっても、不良が発生した時点で、塗布を中断可能とする。
【００７８】
従って、パターン形成装置は、塗布中に塗布（液滴が着弾）したものを同一の機上で塗布直後に検出しながら、フィードバックして補正するので、品質の向上を図ることができる。すなわち、パターン形成装置は、インクジェット方式にてカラーフィルタの着色層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を製作する場合、インキの着弾位置精度を向上させ、濃度ムラを低減し、品質を向上させると共に、これまで対応できなかった高解像度品にも対応することができる。
また、パターン形成装置は、機上で白抜け箇所等に追加塗布を行う場合、ＷＥＴ状態で追加塗布を行うことができるので、乾燥後に修正処理を行う場合と比較して、処理跡が目立たないという利点がある。
また、パターン形成装置は、リアルタイムに塗布データの補正、追加塗布データの作成等を行って、直後に塗布を行うことができるので、不良品の数や材料を低減することができる。
【００７９】
また、パターン形成装置は、インクジェット塗布後の着弾位置を同一機上で測定して位置補正するので、塗布位置精度の向上を図ることができる。
また、パターン形成装置は、インクジェット塗布後の液滴の着弾径を測定してリアルタイムに補正し、各穴毎の吐出量が一定になるように制御するので、欠陥品の発生を抑制して品質の向上を図ることができる。
また、パターン形成装置は、インクジェットのヘッドから吐出されるインクの飛翔状態を撮像し、画像処理により液滴のサイズを計測して、各穴毎の吐出量が一定になるように制御する。従って、欠陥品の発生を防止して品質の向上を図ることができる。
【００８０】
尚、演算処理等に関しては、制御部２１、制御部２７、制御部３３、管理部３５のいずれで行ってもよく、各種データの保持に関しては、記憶部３９のみならず、制御部２１、制御部２７、制御部３３、管理部３５等で行うようにしてもよい。また、制御部２１、制御部２７、制御部３３、管理部３５等を一体として構成するようにしてもよい。
また、図３及び図４等に示す処理を行うプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に保持させて流通させてもよいし、このプログラムを通信回線を介して送受することもできる。
また、パターン形成装置１の加工対象となる基板は、カラーフィルタ用の基板に限られず、様々な薄板、基板を対象とすることができる。
また、パターン形成装置１の加工装置としてのヘッドは、インクジェットヘッドに限られず、レーザ照射ヘッド等、様々な加工装置を適用することができる。
【００８１】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係るパターン形成装置等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】パターン形成装置１の概略斜視図
【図２】パターン形成装置１のハードウェア構成を示す図
【図３】パターン形成装置１の動作を示すフローチャート（第１の実施の形態）
【図４】追加塗布処理における、パターン形成装置１の動作を示すフローチャート（第２の実施の形態）
【図５】１つのヘッドによる、追加塗布処理を示す図
【図６】複数のヘッドによる、追加塗布処理を示す図
【図７】パターン形成装置１の動作を示すフローチャート（第３の実施の形態）
【図８】パターン形成装置１の動作を示すフローチャート（第４の実施の形態）
【図９】パターン形成装置１の動作を示すフローチャート（第５の実施の形態）
【符号の説明】
【００８３】
１………パターン形成装置
３………基板側ステージ
５………ヘッド側ステージ
７………センサ
９………電子計算機
１１………基板
１３………ヘッド
１４………ノズル
１５………アライメントカメラ
２１、２７、３３………制御部
２３、２９………駆動部
２５、３０………計測部
３１………ノズル駆動部
３５………管理部
３７………標準データ
３９………記憶部
４１………標準塗布データ
４３………補正塗布データ
４５………追加塗布データ
【図１】
2006247500.tif 000003
【図２】
2006247500.tif 000004
【図３】
2006247500.tif 000005
【図４】
2006247500.tif 000006
【図５】
2006247500.tif 000007
【図６】
2006247500.tif 000008
【図７】
2006247500.tif 000009
【図８】
2006247500.tif 000010
【図９】
2006247500.tif 000011