(57)【要約】【課題】基板を保持するガラス定盤などの保持台の形状に起因する影部の発生を抑制することが可能な照明装置およびパターン修正装置を提供する。【解決手段】照明装置は、保持台としてのガラス定盤と照明部材１０とを備える。ガラス定盤はガラス基板を保持し、透光性部材としてのガラスからなる。照明部材１０は、ガラス定盤においてガラス基板を搭載する搭載面と反対側の裏面２５側に配置される。照明部材１０はガラス定盤の裏面２５を介してガラス基板に照明光を照射する。照明部材１０は、出射する照明光の光軸２３ａ、２３ｂがガラス定盤の裏面２５に対してなす角度である入射角θ１、θ２が互いに異なる複数の光源としての発光素子２２ａ、２２ｂを含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する透光性部材からなる保持台と、
前記保持台において前記基板を搭載する搭載面と反対側の裏面側に配置され、前記保持台の裏面を介して前記基板に照明光を照射する照明部材とを備え、
前記照明部材は、出射する前記照明光の光軸が前記保持台の裏面に対してなす角度である入射角が互いに異なる複数の光源を含む、照明装置。
【請求項２】
前記照明部材は、
前記入射角が同じであり、円周上に配置された複数の第１の光源と、
前記第１の光源を囲むように配置されるとともに、前記第１の光源と前記入射角が異なる複数の第２の光源とを含む、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の照明装置を備える、パターン修正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、照明装置およびパターン修正装置に関し、より特定的には、液晶表示装置（ＬＣＤ）の製造工程において用いられる照明装置および当該照明装置を用いたパターン修正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＬＣＤの主要部品であるカラーフィルタの製造工程において発生する欠陥の検査、修正のためにパターン修正装置が用いられている。当該パターン修正装置では、カラーフィルタの欠陥部の観察や修正を行なう際、加工対象である基板としてのカラーフィルタの裏面側より照明光を照射しながら当該カラーフィルタの表面側からカラーフィルタを観察する必要がある。この場合、カラーフィルタをガラス定盤上に配置してガラス定盤の下方から照明光を照射する方法や、カラーフィルタの表面側から照明光を照射する一方、カラーフィルタの下に反射膜を配置しておき、当該反射膜で反射した照明光を透過照明光として用いてカラーフィルタを観察する方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３８８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のパターン修正装置において、上述したようにガラス定盤の下方から照明光を照射しながら欠陥部を観察する方法を、図６を参照して説明する。図６は、従来のパターン修正装置において欠陥部を観察する方法を説明するための模式図である。
【０００４】
図６を参照して、従来のパターン修正装置では、ガラス定盤１０９（チャックステージとも言う）上に被修正対象ガラス基板（カラーフィルタ）である基板１０８が配置されている。当該ガラス定盤１０９の下側には、透過照明用の照明部材１１０が配置されている。照明部材１１０とガラス定盤１０９との間にはレンズ１３０が配置されている。そして、照明部材１１０およびレンズ１３０とガラス定盤１０９を介して対向するように、ガラス定盤１０９上には観察光学系の対物レンズ１１１が配置されている。従来のパターン修正装置では、照明部材１１０から出射された照明光がレンズ１３０およびガラス定盤１０９を介して矢印１２３に示すように基板１０８に裏面側から入射する。照明光は、レンズ１３０によって平行光として基板１０８に入射する。そして、対物レンズ１１１により当該照明光が照射されている基板１０８の部分の欠陥部１１２を観察している。
【０００５】
しかし、上述した従来のパターン修正装置では以下のような問題があった。すなわち、ガラス定盤１０９には、基板１０８を真空吸着・固定する為の吸着穴、あるいはパターン修正装置内へ基板１０８を搬入出する際に基板１０８を持ち上げるリフタピンの配置穴等の大小の穴や、図７に示すような様々な形状の切欠部１３１が存在する。図７は、従来の問題を説明するための模式図である。そして、図７に示したようなガラス定盤１０９の切欠部１３１や穴に透過照明光が当たると、その縁部（たとえば図７の切欠部１３１の側壁１３２）において透過照明光の屈折が起きる。また、縁部の表面が粗い場合は当該縁部で透過照明光の乱反射が生じる場合もある。このように透過照明光の屈折や乱反射が起こると、図７の上部の模式図に示すように周囲との光量差により観察像１３３に影部１３４が発生する。このような影部１３４が発生すると、欠陥部１１２（図６参照）の観察が十分にできないという問題があった。また、上記影部１３４と欠陥部１１２とが重なった場合は、基板１０８をずらして固定をやり直して観察、修正作業を実施しなければならず、作業効率が低下するという問題もあった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するために成されたものであり、この発明の目的は、基板を保持するガラス定盤などの保持台の形状に起因する影部の発生を抑制することが可能な照明装置およびパターン修正装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に従った照明装置は、保持台と照明部材とを備える。保持台は基板を保持し、透光性部材からなる。照明部材は、保持台において基板を搭載する搭載面と反対側の裏面側に配置される。照明部材は保持台の裏面を介して基板に照明光を照射する。照明部材は、出射する照明光の光軸が保持台の裏面に対してなす角度である入射角が互いに異なる複数の光源を含む。
【０００８】
このようにすれば、照明装置から保持台に保持された基板の裏面に対して、様々な入射角度で複数の光源から照明光を入射させることができる。このため、照明光として平行光を基板の裏面から入射させる場合のように観察像において保持台の凹凸形状に起因する影部が目立つことを抑制できる。なお、ここでいう光軸とは、光源の中心から見て、当該光源から出射する照明光の強度が最も強い方向に延びる直線を言う。
【０００９】
上記照明装置において、照明部材は、入射角が同じであり、円周上に配置された複数の第１の光源と、第１の光源を囲むように配置されるとともに、第１の光源と入射角が異なる複数の第２の光源とを含んでいてもよい。また、上記照明装置では、照明部材の保持台に対向する表面において、第１の光源が第２の光源の内周側に配置されていてもよい。第２の光源から出射する照明光の光軸は、第２の光源の内周側に向かって傾斜していてもよい。また、異なる観点からいえば、第２の光源から出射する照明光の光軸が、第１の光源から出射する照明光の光軸に近づく方向に傾斜するように、第２の光源の配置が決定されていてもよい。この場合、第１の光源から出射する照明光が照射される基板の裏面の領域に、第１の光源からの照明光の入射角と異なる入射角を有する（第２の光源から出射する）照明光を容易に照射することができる。このため、第１の光源からの照明光が照射される円形状の領域に、入射角の異なる第２の光源からの照明光を確実に照射することができる。
【００１０】
この発明に従ったパターン修正装置は、上記照明装置を備える。このようにすれば、基板に照明光を照射して得られる観察像に保持台の凹凸に起因する影部が発生することを抑制できるので、基板の観察を正確かつ効率的に行なうことができる。
【発明の効果】
【００１１】
上述のように、本発明によれば、保持台に保持された基板に裏面側から照明光を照射して得られる観察像に、保持台の凹凸に起因する影部が発生することを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００１３】
図１は、この発明の実施の形態によるパターン修正装置の全体構成を示す斜視図である。図１を参照して、本発明に従ったパターン修正装置を説明する。
【００１４】
図１において、この微細パターン修正装置では、レーザ装置１、観察光学系２、およびインク塗布機構４がＺ軸テーブル５に固定されている。Ｚ軸テーブル５はＺ軸方向（上下方向）に移動可能に設けられている。Ｚ軸テーブル５はＸ軸テーブル６上においてＸ軸方向（横方向）に移動可能に設けられている。Ｘ軸テーブル６は、Ｙ軸テーブル７上においてＹ軸方向（横方向）に移動可能に設けられている。
【００１５】
Ｘ軸テーブル６の下方には、被修正対象であるガラス基板８を搭載するガラス定盤９が設けられている。ガラス定盤９には、リフタピン孔９ａおよび真空吸着用溝９ｂとが形成されている。リフタピン孔９ａは、ガラス基板８を搬入排出する際にリフトアップするためのリフトアップ機構を構成するリフタピンを通すための構造である。真空吸着用溝９ｂは、ガラス基板８をガラス定盤９の上面に固定するためのものである。真空吸着用溝９ｂの内部の数カ所には、真空に引く（真空吸着用溝９ｂとガラス基板８の裏面とに囲まれる領域から空気などの雰囲気ガスを排出する）ための真空吸着孔が形成されている。
【００１６】
レーザ装置１は、ガラス基板８上のカラーフィルタの欠陥部に塗布したインクのうちの不要部分や、ガラス基板８上のショート欠陥の電極の繋がり部分にレーザ光を照射し、その熱エネルギーでインクや電極材料を昇華または飛散させて除去する。観察光学系２は、欠陥部分を撮像し、撮像した画像をテレビモニタ（図示せず）に表示する。観察光学系２の対物レンズ１１とガラス基板８およびガラス定盤９の頂面を介して対向する位置には、ガラス基板８の裏面側から照明光を照射するための図示しない光源が配置されている。当該光源については後述する。インク塗布機構４は、ガラス基板８上のカラーフィルタの欠陥部にインク塗布したり、ガラス基板８上のオープン欠陥と呼ばれる電極の欠如部分に導電性ペーストを塗布する。塗布したインクまたはペーストは、紫外線照明（図示せず）またはハロゲンランプ照明（図示せず）により光硬化または熱硬化される。
【００１７】
レーザ装置１、観察光学系２、およびインク塗布機構４はＺ軸テーブル５に取付けられているので、ガラス基板８の上に任意の高さに位置させることができる。さらに、Ｚ軸テーブル５はＸ軸テーブル６およびＹ軸テーブル７上に載置されているため、ガラス基板８に対してＸ軸方向およびＹ軸方向に任意の位置に移動できる。その他に、各機構を制御するための制御用コンピュータ（図示せず）と、装置全体を制御するためのホストコンピュータ（図示せず）とが設けられている。
【００１８】
上述した照明部材１０は、観察光学系２の移動に伴って、観察光学系２の対物レンズ１１と対向する状態を維持するように（観察光学系２の移動に同期して）移動可能になっている。照明部材１０の移動機構について、図２を参照して説明する。図２は、照明部材の移動機構を示す模式図である。
【００１９】
図２を参照して、照明部材１０の移動機構は、図１のガラス定盤９下に設けられたリニアガイド６０〜６２と、リニアガイド６０に移動可能に設置された台座と、当該台座上に設置された照明部材１０とからなる。リニアガイド６１、６２は、互いに平行に延びるように配置されている。この２つのリニアガイド６１、６２の延在方向と垂直な方向に延在すると共に、リニアガイド６１、６２に移動可能にリニアガイド６０が接続されている。リニアガイド６０は、Ｙ軸方向に移動可能になっている。このリニアガイド６０に、Ｘ軸方向に移動可能に台座が設置されている。台座には照明部材１０が設置されている。Ｙ軸方向にリニアガイド６０が移動し、また、リニアガイド６０上を台座がＸ軸方向に移動することにより、照明部材１０をＸＹ平面において任意の位置に移動させることができる。そして、台座のＸ軸方向の移動と、リニアガイド６０のＹ軸方向の移動とを図示しない制御部（制御用コンピュータやホストコンピュータ）により制御することにより、観察光学系２の対物レンズ下の位置に照明部材１０を配置することができる。
【００２０】
次に、照明部材１０の構成を説明する。図３は、対物レンズに対向するように配置された照明部材を示す側面模式図である。図４は、図３に示した照明部材の発光素子が配置された側から見た平面模式図である。図５は、図４の線分Ｖ−Ｖにおける断面模式図である。図３〜図５を参照して、本発明によるパターン修正装置の照明部材を説明する。
【００２１】
図３〜図５を参照して、照明部材１０は、上述のように対物レンズ１１とガラス定盤９およびガラス基板８を介して対向するように配置される。すなわち、照明部材１０はガラス基板８が搭載されたガラス定盤９の下側（ガラス定盤９においてガラス基板８が搭載された搭載面と反対側の裏面側）に配置される。照明部材１０から出射した照明光によりガラス基板８が裏面側から照らされ、ガラス基板８の欠陥部１２を対物レンズ１１を含む観察光学系により観察することができる。
【００２２】
照明部材１０は、凹部２１が形成されたベース部材２０と、当該ベース部材２０の凹部２１内部に配置された複数の発光素子２２ａ、２２ｂとからなる。発光素子２２ａ、２２ｂは、ＬＥＤ（たとえば白色ＬＥＤなど）を用いることができ、凹部２１の内部において、凹部２１の中心部を中心として同心円状に配置されている。異なる観点から言えば、発光素子２２ａ、２２ｂは、図５の中心線２４を中心として点対称となるように配置されている。そして、凹部２１の中央部に位置する発光素子２２ａの光軸２３ａの延在方向と、発光素子２２ａより外側に配置されている発光素子２２ｂの光軸２３ｂの延在方向とは異なっている。具体的には、図５に示すように、発光素子２２ａの光軸２３ａが、ガラス定盤９の裏面２５に対してなす角度である入射角θ１は実質的に９０°程度である。一方、発光素子２２ｂの光軸２３ｂが、ガラス定盤９の裏面２５に対してなす角度である入射角θ２は９０°より小さく（鋭角に）なっている。つまり、図５に示すように、発光素子２２ｂの光軸２３ｂは、発光素子２２ａ側（照明部材１０の中心側あるいは中心線２４側）に傾いている。
【００２３】
このようにすれば、ガラス定盤９に対して様々な入射角度で照明光を入射させることができる。そのため、ガラス定盤９に凹凸形状部が存在していても、当該凹凸形状部における照明光の反射や屈折に起因する影部が観察像において目立つことを抑制できる。
【００２４】
凹部２１の形状は、図５に示すように、中央部が平坦になっている一方、周辺部に向かうにつれて凹部の深さが徐々に浅くなるような傾斜部が形成されている。この傾斜部に、上述した発光素子２２ｂが配置されている。このようにすれば、凹部２１の径方向において隣接する発光素子２２ｂの凹部２１の深さ方向での位置を変えることができるので、隣接する発光素子２２ｂについて、内周側に位置する一方の発光素子２２ｂが、外周側に位置する他方の発光素子２２ｂの光を遮る程度を抑制することができる。
【００２５】
なお、凹部２１の底壁を全面平坦にして、発光素子２２ａ、２２ｂのそれぞれを設置するベース部材を当該底壁に設置してもよい。そして、ベース部材の高さ（底壁からの高さ）を適宜変更する（たとえば、外周側に向かうほど、ベース部材の高さを高くする）ことで、上述のような効果を得ることもできる。
【００２６】
次に、このパターン修正装置の動作について説明する。Ｘ軸テーブル６およびＹ軸テーブル７をそれぞれＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させ、かつＺ軸テーブル５をＺ軸方向に移動させ、観察光学系２によってカラーフィルタが形成されたガラス基板８上を撮像する。撮像した画像はテレビモニタに表示され、オペレータはその表示を見てフィルタ欠陥があるか否かを目視によって判断する。ただし、目視によらず、画像処理によって判断してもよい。
【００２７】
カラーフィルタ欠陥の存在を判別した場合は、インク塗布機構４によって欠陥部にインクを塗布し、硬化させる。硬化したインクによって不要部が生じた場合は、レーザ装置１から不要部にレーザ光を照射し、レーザ光の熱エネルギーで昇華または飛散させる。なお、被修正対象であるガラス基板８として電極パターンが形成されたガラス基板８を用いる場合、修正される欠陥部としてショート欠陥やオープン欠陥があげられる。ショート欠陥は、隣接する電極パターン同士がエッチング不良により短絡してしまうものである。電極のショート欠陥の存在を判別した場合は、レーザ装置１から短絡部分にレーザ光を照射し、繋がった部分をレーザ光の熱エネルギーで昇華または飛散させる。オープン欠陥は、電極パターンの一部が過度のエッチングにより欠如したものである。オープン欠陥の存在を判別した場合は、インク塗布機構４によって欠陥部分に導電性ペーストなどを塗布し、硬化させる。
【００２８】
以下、上述した実施の形態と重複する部分もあるが、本発明の特徴的な構成を要約すると、この発明に従った照明装置は、保持台としてのガラス定盤９と照明部材１０とを備える。ガラス定盤９は基板としてのガラス基板８を保持し、透光性部材としてのガラスからなる。照明部材１０は、ガラス定盤９においてガラス基板８を搭載する搭載面と反対側の裏面側に配置される。照明部材１０はガラス定盤９の裏面を介してガラス基板８に照明光を照射する。照明部材１０は、出射する照明光の光軸２３ａ、２３ｂがガラス定盤９の裏面に対してなす角度である入射角θ１、θ２が互いに異なる複数の光源としての発光素子２２ａ、２２ｂを含む。
【００２９】
このようにすれば、照明部材１０からガラス定盤９に保持されたガラス基板８の裏面に対して、様々な入射角度θ１、θ２で複数の発光素子２２ａ、２２ｂから照明光を入射させることができる。このため、照明光として平行光をガラス基板８の裏面から入射させる場合のように、観察像においてガラス定盤９の凹凸形状に起因する影部が目立つことを抑制できる。
【００３０】
上記照明装置において、照明部材１０は、入射角θ１が同じであり、円周上に配置された複数の第１の光源としての発光素子２２ａと、発光素子２２ａを囲むように配置されるとともに、発光素子２２ａと入射角θ２が異なる複数の第２の光源としての発光素子２２ｂを含んでいる。また、上記照明装置では、照明部材１０のガラス定盤９に対向する表面において、発光素子２２ａが発光素子２２ｂの内周側に配置されている。発光素子２２ｂから出射する照明光の光軸２３ｂは、発光素子２２ｂの内周側（発光素子２２ａが配置されるベース部材２０の中央部側）に向かって傾斜している。また、異なる観点からいえば、発光素子２２ｂから出射する照明光の光軸２３ｂが、発光素子２２ａから出射する照明光の光軸２３ａに近づく方向に傾斜するように、発光素子２２ｂの配置が決定されている。この場合、発光素子２２ａから出射する照明光が照射される基板の裏面の領域に、発光素子２２ａからの照明光の入射角θ１と異なる入射角θ２を有する（発光素子２２ｂから出射する）照明光を容易に照射することができる。このため、発光素子２２ａからの照明光が照射される円形状の領域に、入射角の異なる発光素子２２ｂからの照明光を確実に照射することができる。
【００３１】
また、上述した照明部材１０では、ベース部材２０の中央部から外周側に位置する発光素子２２ｂほど、上述した入射角θ２が小さくなっている。このようにすれば、ガラス基板８の裏面において、照明部材１０の面積より相対的に小さい面積の領域に発光素子２２ａ、２２ｂからの照明光を集中的に照射することができる。
【００３２】
この発明に従ったパターン修正装置は、図１〜図３に示すように、上記照明装置を備える。このようにすれば、ガラス基板８に照明光を照射して得られる観察像にガラス定盤９の凹凸に起因する影部が発生することを抑制できるので、ガラス基板８の観察を正確かつ効率的に行なうことができる。
【００３３】
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実施の形態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。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、ＬＣＤの製造工程において用いられる照明装置やパターン修正装置に適用可能であるが、プラズマディスプレイなど他のガラス基板を用いる表示装置の製造工程において用いられる照明装置やパターン修正装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施の形態によるパターン修正装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】照明部材の移動機構を示す模式図である。
【図３】対物レンズに対向するように配置された照明部材を示す側面模式図である。
【図４】図３に示した照明部材の発光素子が配置された側から見た平面模式図である。
【図５】図４の線分Ｖ−Ｖにおける断面模式図である。
【図６】従来のパターン修正装置において欠陥部を観察する方法を説明するための模式図である。
【図７】従来の問題を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  レーザ装置、２  観察光学系、４  インク塗布機構、５  Ｚ軸テーブル、６  Ｘ軸テーブル、７  Ｙ軸テーブル、８，１０８  ガラス基板、９，１０９  ガラス定盤、９ａ  リフタピン孔、９ｂ  真空吸着用溝、１０，１１０  照明部材、１１，１１１  対物レンズ、１２，１１２  欠陥部、２０  ベース部材、２１  凹部、２２ａ，２２ｂ  発光素子、２３ａ，２３ｂ  光軸、２４  中心線、２５  裏面、６０〜６２  リニアガイド、１２３  矢印、１３０  レンズ、１３１  切欠部、１３２  側壁、１３３  観察像、１３４  影部。
【図１】
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【図２】
2008215943.tif 000004
【図３】
2008215943.tif 000005
【図４】
2008215943.tif 000006
【図５】
2008215943.tif 000007
【図６】
2008215943.tif 000008
【図７】
2008215943.tif 000009