(57)【要約】【課題】基板上のレジストのパターンを正確、かつ、容易に検査することができるようにする。【解決手段】ＵＶ励起光が標本１５１に照射された場合、有機化合物である感光乳剤のレジストにより形成されるレジストパターン２３は蛍光を発生する一方、レジストパターン２３の下層であるステンレスのワイヤ２１のメッシュは、無機化合物であり蛍光を発生しない。従って、蛍光の画像を観察することで、レジストパターン２３のパターンを、正確、かつ、容易に検査することができる。本発明は、例えば、レジスト検査装置に適用できる。【選択図】      図３
2004233054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジストのパターンが形成されたスクリーン製造用の基板を検査する基板検査装置において、
所定の波長を有する励起光を発生する発生手段と、
前記発生手段により発生された励起光を前記基板上に照射する照射手段と、
前記照射手段により照射された励起光が前記レジストに照射されることにより前記レジストが発生する蛍光を前記発生手段が発生する励起光から分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された前記蛍光に基づく画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された前記画像を表示する表示手段と
を備えることを特徴とする基板検査装置。
【請求項２】
前記発生手段は、前記励起光として紫外光を発生する
ことを特徴とする請求項１に記載の基板検査装置。
【請求項３】
前記基板は、ステンレスで構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の基板検査装置。
【請求項４】
レジストのパターンが形成されたスクリーン製造用の基板を検査する基板検査装置の基板検査方法において、
所定の波長を有する励起光を発生し、
発生された励起光を前記基板上に照射し、
照射された励起光が前記レジストに照射されることにより前記レジストが発生する蛍光を照射される励起光から分離し、
分離された前記蛍光に基づく画像を撮像し、
撮像された前記画像を表示する
ことを特徴とする基板検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板検査装置および方法に関し、特に、テレビジョン受像機、モニタなどのスクリーンの製造に用いられる基板上のレジストのパターンを正確、かつ、容易に検査することができるようにした基板検査装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
孔版印刷の１つのスクリーン印刷では、枠に張ったシルク、ナイロン、ポリエステル等のメッシュの上に印刷しようとするパターンに応じてレジストが形成される。その結果、インキが押し出されるメッシュの部分と、押し出されないパターンに相応した部分とが形成され、パターンに対応する画像が印刷される。最近では、電子回路、電子部品、マイクロマシン、テレビジョン受像機のスクリーンなどの製造プロセスに印刷技術が導入されるに伴い、精密な微細パターンの印刷の要望が高まり、解像性、位置、寸法の精度、耐久性等の向上に迫られている。従って、シルクや合成樹脂等のメッシュやエマルジョンによるレジストパターンだけでなく、ステンレス等の金属ワイヤ等によるメッシュも用いられている。
【０００３】
スクリーン印刷において最も重要なことは、基板上にレジストを正確に形成することである。基板上のレジストの一部に欠損があった場合、パターンを正確に転写することができず、その基板に基づき印刷された物は不良製品となってしまう。従って、基板上のレジストに欠損があるか否かは、印刷物の良し悪しに大きく影響する。そこで、良品の印刷物を製作するためには、基板上のレジストに欠損があるかどうかを検査する必要がある。
【０００４】
その検査方法として、これまで、白色光や単色光を用いた基板検査方法が用いられている。
【０００５】
白色光または単色光を用いた基板検査方法は、基板上のレジストに白色光を照射し、その反射光または透過光を検査する方法である（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開１９９７−３２９４２３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、白色光または単色光を用いた基板検査方法においては、基板上のレジストに白色光または単色光を照射した場合、その照射による反射光または透過光の中に、レジストからの反射光または透過光だけでなく、基板自体からの反射光または透過光も含まれてしまい、基板上のレジストの欠損を正確に検査するためには、その後さらに画像処理を行わなければならず、処理が複雑になるという課題があった。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、テレビジョン受像機、モニタなどのスクリーンの製造に用いられる基板上のレジストのパターンを正確、かつ、容易に検査することができるようにすることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の基板検査装置は、所定の波長を有する励起光を発生する発生手段と、発生手段により発生された励起光を基板上に照射する照射手段と、照射手段により照射された励起光がレジストに照射されることによりレジストが発生する蛍光を発生手段が発生する励起光から分離する分離手段と、分離手段により分離された蛍光に基づく画像を撮像する撮像手段と、撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
発生手段は、励起光として紫外光を発生するようにすることができる。
【００１１】
基板は、ステンレスで構成されるようにすることができる。
【００１２】
本発明の基板検査方法は、所定の波長を有する励起光を発生し、発生された励起光を基板上に照射し、照射された励起光がレジストに照射されることによりレジストが発生する蛍光を照射される励起光から分離し、分離された蛍光に基づく画像を撮像し、撮像された画像を表示することを特徴とする。
【００１３】
本発明の基板検査装置および基板検査方法においては、所定の波長を有する励起光が基板上に照射されることにより基板上のレジストから発光される蛍光に基づく画像が撮像され、撮像された画像が表示される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明に適用されるテレビジョン受像機、モニタ等のスクリーンの製造に用いられるステンレスからなるワイヤ２１のメッシュの基板２０の平面図を示す。
【００１６】
図１に示されるように、縦方向と横方向のワイヤ２１が直角に交わるようにに編み合わせられることにより、基板２０が形成されている。
【００１７】
図２Ａ乃至図２Ｃは、基板２０の製造工程での基板の一部の断面の構成を表しており、図１のＸ−Ｘ線についての断面図を表している。図２Ａは、基板２０の断面の構成を表している。図２Ａに示されるように、縦方向と横方向のワイヤ２１が直角に交互に編み合わせられることにより、基板２０が形成されている。
【００１８】
図２Ａに示される基板２０は、図示せぬ基板枠に紗張りされた後、その上に感光乳剤であるレジストが均一に塗布される。塗布されたレジストは乾燥され、図２Ｂに示されるように、レジスト２２（感光膜）が形成される。
【００１９】
形成されたレジスト２２にレジストマスク（図示せず）が密着され、紫外光により露光が行われることにより、図２Ｃに示されるように、所定のレジストパターン２３が形成される。
【００２０】
図３は、図２Ａ乃至図２Ｃの工程によりレジストパターン２３が形成された基板２０の平面図を示す。
【００２１】
図３に示される例では、所定の幅のレジストパターン２３が所定のピッチで右上方向から左下方向に直線状に形成されている。
【００２２】
図４は、図３に示されるような基板２０を検査する本発明の基板検査装置９０の構成を示す。
【００２３】
本発明の基板検査装置９０は、検出部９１、制御部９２、およびディスプレイ９３により構成されている。
【００２４】
検出部９１は、観察する対象である基板２０上のレジストパターン２３（レジスト２２）に所定の波長の励起光を照射し、それによりレジスト２２が発光する蛍光を受光し、その蛍光に基づくレジストパターン２３の蛍光像を制御部９２に出力する。なお、検出部９１の構成および蛍光観察の原理については、図５を参照して後述する。
【００２５】
制御部９２は、検出部９１から出力された蛍光像の画像信号を処理し、処理された画像信号を、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ），ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などよりなるディスプレイ９３に出力し、表示させる。
【００２６】
制御部９２は、Ａ／Ｄ変換器１０１、ＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３、ＲＡＭ１０４、およびＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）１０５、並びにそれらを接続するバス１０６により構成されている。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換器１０１は、検出部９１から出力された画像信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する。
【００２８】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０３に記憶されているプログラム、またはＨＤＤ１０５からＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０４にロードされたプログラムに従って、基板検査処理を制御する。
【００２９】
ＲＡＭ１０４は、ＣＰＵ１０２が各種の処理を実行する上において必要なデータなどが適宜記憶され、ＣＰＵ１０２の実行プログラムをロードしたり、実行プログラムの作業データを書き込むために使用される、書き込み可能な揮発性メモリである。ＲＯＭ１０３は、基板検査装置９０の電源オン時に実行する自己診断・初期化プログラムや、ハードウェア操作用の制御コードなどを格納する読み出し専用メモリである。
【００３０】
図５は、検出部９１の構成を示す。検出部９１は、蛍光顕微鏡１２１およびビデオカメラ１６１により構成されている。
【００３１】
蛍光顕微鏡１２１は、基板２０からなる標本１５１に所定の波長の励起光を照射し、それにより標本１５１上のレジスト２２が発生する蛍光の画像を観察可能にする。ビデオカメラ１６１は、吸収フィルタ１３５を透過した蛍光の入射を受け、蛍光像を撮像し、撮像された蛍光像を画像信号に変換し、その画像信号をＡ／Ｄ変換器１０１に出力する。
【００３２】
蛍光顕微鏡１２１は、光源１３１、励起フィルタ１３２、ダイクロイックミラー１３３、対物レンズ１３４、および吸収フィルタ１３５により構成されている。
【００３３】
超高圧水銀ランプやキセノンランプなどよりなる光源１３１は光を発生する。励起フィルタ１３２は、光源１３１が発生した光から、所定の波長の光、例えば、３６０ｎｍ乃至３８０ｎｍの波長をもつＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）励起光、４５０ｎｍ乃至４９０ｎｍの波長をもつＢ（Ｂｌｕｅ）励起光、または５２０ｎｍ乃至５５０ｎｍの波長をもつＧ（Ｇｒｅｅｎ）励起光などの特定波長域の光のみを抽出する。
【００３４】
光軸に対して４５度の傾きで配置されているダイクロイックミラー１３３は、蛍光を励起光から分離する。すなわち、ダイクロイックミラー１３３は、励起フィルタ１３２より入射された励起光を反射し、対物レンズ１３４に入射する。また、ダイクロイックミラー１３３は、標本１５１により反射された励起光を反射する一方、標本１５１から入射された蛍光を透過し、吸収フィルタ１３５に入射する。
【００３５】
対物レンズ１３４は、ダイクロイックミラー１３３から入射された励起光を標本１５１に収束、照射する。励起光が照射された標本１５１のレジストパターン２３（レジスト２２）は、所定の波長の蛍光を発生する。
【００３６】
対物レンズ１３４は、標本１５１から入射された蛍光をダイクロイックミラー１３３に出射する。
【００３７】
吸収フィルタ１３５は、ダイクロイックミラー１３３より入射された光から、特定波長域の蛍光のみを選択的に透過し、ビデオカメラ１６１に出射する。
【００３８】
次に、蛍光観察の原理について説明する。
【００３９】
様々な物質の中には、光エネルギーを吸収したときに、そのエネルギーを再び光として発するものがある。この現象を光ルミネッセンス（光発光）と呼び、蛍光はこの光ルミネッセンスの一種である。光ルミネッセンスを行う物質にＸ線、紫外光、または可視光などの励起光を照射すると、物質中の分子あるいは原子が光エネルギーを吸収し、そこに含まれる電子が基底状態から励起状態へと遷移する。しかし、この励起状態は不安定なので、エネルギーを吸収した電子は、すぐに基底状態に戻ろうとする。この過程で放出される光が蛍光である。
【００４０】
また、観察される蛍光の波長は、照射した励起光の波長よりも長くなるという性質がある。従って、対象となる物質にも依存するが、例えば、３６０ｎｍ乃至３８０ｎｍの波長をもつＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）励起光を用いた場合、観察される蛍光の波長は４５０ｎｍ乃至４９０ｎｍの波長をもつＢ（Ｂｌｕｅ）となる。
【００４１】
一般的には、ほとんどの有機化合物において蛍光現象が観察されるのに対し、無機化合物において蛍光現象は観察されにくく、無機化合物の場合、希土類化合物（例えば、セリウムなど）などの特定の化合物においてしか蛍光現象は観察されない。
【００４２】
レジスト２２（レジストパターン２３）は、感光乳剤、すなわち、感光性樹脂であり、有機化合物である。従って、上述したように、レジスト２２に紫外光等を照射することにより、蛍光現象が観察される。一方、標本１５１（基板２０）のレジスト２２以外の部分は、ステンレスのワイヤ２１、すなわち、無機化合物であり、紫外光が照射されても、蛍光を発光しない。
【００４３】
このように、標本１５１に紫外光等を照射すると、レジスト２２だけが蛍光を発生し、その他の部分（ワイヤ２１）は蛍光を発生しないので、蛍光の画像を観察することで、レジスト２２以外の他の部分による影響を受けずに、レジストパターン２３の形状を正確に、かつ、容易に検査することができる。
【００４４】
図６は、標本１５１を構成する基板２０上のレジストパターン２３に励起光が照射された場合の様子を表している。
【００４５】
励起フィルタ１３２から出射された３６０ｎｍ乃至３８０ｎｍの波長をもつＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）励起光が、標本１５１に照射された場合、有機化合物である感光乳剤のレジスト２２により形成されるレジストパターン２３は蛍光を発生する一方、無機化合物であるステンレスのワイヤ２１は蛍光を発生しない。従って、レジストパターン２３からの蛍光のみの画像を観察することができるので、容易に基板２０上のレジストパターン２３を検査することができる。
【００４６】
なお、この場合、レジストパターン２３が発生する蛍光は、例えば、４５０ｎｍ乃至４９０ｎｍの波長をもつＢ（Ｂｌｕｅ）の光であり、上述したように照射した３６０ｎｍ乃至３８０ｎｍの波長をもつＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）励起光の波長よりも長くなる。また、励起光が４５０ｎｍ乃至４９０ｎｍの波長をもつＢ（Ｂｌｕｅ）の光である場合、例えば、レジストパターン２３が発生する蛍光は５２０ｎｍ乃至５５０ｎｍの波長をもつＧ（Ｇｒｅｅｎ）の光となり、励起光が５２０ｎｍ乃至５５０ｎｍの波長をもつＧ（Ｇｒｅｅｎ）の光の場合，例えば、レジストパターン２３から発生される蛍光は６７０ｎｍ乃至７７０ｎｍの波長をもつＲ（ＲＥＤ）の光となる。
【００４７】
次に、図７のフローチャートを参照して、本発明における基板検査装置９０の動作について説明する。
【００４８】
ステップＳ１において、光源１３１は、所定の波長帯の光を発生する。励起フィルタ１３２は、入射された光から、例えば、３６０ｎｍ乃至３８０ｎｍの波長をもつＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）励起光、４５０ｎｍ乃至４９０ｎｍの波長をもつＢ（Ｂｌｕｅ）励起光、または５２０ｎｍ乃至５５０ｎｍの波長をもつＧ（Ｇｒｅｅｎ）励起光などを抽出し、出射する。この励起光はダイクロイックミラー１３３により反射され、ステップＳ２で対物レンズ１３４により標本１５１に照射される。標本１５１（基板２０）上のレジストパターン２３は、励起光により励起され、蛍光を発生する。この蛍光は対物レンズ１３４を介してダイクロイックミラー１３３に入射される。ダイクロイックミラー１３３は、ステップＳ３で、入射された蛍光を、励起光から分離する。吸収フィルタ１３５は、ダイクロイックミラー１３３により分離された蛍光から、所定の波長の蛍光を抽出し、ビデオカメラ１６１に出射する。
【００４９】
ステップＳ４において、ビデオカメラ１６１は、入射された蛍光による像を撮像し、撮像された蛍光像を画像信号に変換し、その画像信号をＡ／Ｄ変換器１０１に出力する。Ａ／Ｄ変換器１０１は、ビデオカメラ１６１から出力されたレジスト蛍光像の画像信号をディジタル信号に変換する。
【００５０】
ステップＳ５において、ＣＰＵ１０２は、画像信号をバス１０５を介してディスプレイ９３に出力する。これにより、ディスプレイ９３に、蛍光に基づくレジストパターン２３の画像が例えば、図８に示されるように表示される。図８と図３と比較して明らかなように、図８の画像には、ワイヤ２１は表示されていない。
【００５１】
ステップＳ６において、ユーザは、ディスプレイ９３に表示されたスクリーンの基板上の蛍光像に基づいて、標本１５１（基板２０）上のレジストパターン２３の形状に欠損があるかどうかを検査する。勿論この処理は、得られたレジストパターン２３の形状と、基準のパターンとを比較する画像処理をＣＰＵ１０２に実行させることで行うようにしてもよい。
【００５２】
ステップＳ７において、ＣＰＵ１０２は、ユーザから、レジストパターン２３の蛍光像をＨＤＤ１０５に保存するとの指示が入力されたか否かを判定する。ステップＳ７において保存の指示が入力されたと判定された場合、ステップＳ８において、ＣＰＵ１０２は、蛍光の画像データをＨＤＤ１０５に保存させる。ステップＳ７において保存の指示が入力されたと判定されなかった場合には、ステップＳ８の処理はスキップされる。
【００５３】
なお、以上の実施の形態においては、ステンレスのワイヤの２１が用いられているが、蛍光を発生しない無機化合物からなる材料でさえあれば、ステンレス以外の金属で基板２０が形成されている場合にも、本発明は適用することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、基板上のレジストのパターンを観察することができる。特に、本発明によれば、基板のレジストのパターンを正確、かつ、容易に検査することができる。これにより、基板上のレジストにおける欠損を効率よく検査することができ、基板上のレジストにおける欠損に基づく製品不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ステンレスのワイヤのメッシュの基板の構成を示す平面図である。
【図２】ステンレスのワイヤのメッシュの基板の製造工程での基板の一部の構成を示す断面図である。
【図３】レジストパターンが形成された基板の構成を示す平面図である。
【図４】本発明の基板検査装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の検出部の構成を示すブロック図である。
【図６】基板上に励起光が照射された状態を説明する図である。
【図７】本発明における基板検査装置の動作を説明するフローチャートである。
【図８】蛍光画像の例を示す図である。
【符号の説明】
２０  基板
２１  ワイヤ
２２  レジスト
２３  レジストパターン
９０  基板検査装置
９１  検出部
９２  制御部
９３  ディスプレイ
１０１  Ａ／Ｄ変換器
１０２  ＣＰＵ
１０３  ＲＯＭ
１０４  ＲＡＭ
１０５  ＨＤＤ
１０６  バス
１３１  光源
１３２  励起フィルタ
１３３  ダイクロイックミラー
１３４  対物レンズ
１３５  吸収フィルタ
１５１  標本
１６１  ビデオカメラ
【図１】
2004233054.tif 000003
【図２】
2004233054.tif 000004
【図３】
2004233054.tif 000005
【図４】
2004233054.tif 000006
【図５】
2004233054.tif 000007
【図６】
2004233054.tif 000008
【図７】
2004233054.tif 000009
【図８】
2004233054.tif 000010