(57)【要約】【課題】簡単な手法で高速かつ安定に焦点を合わせることが可能な基板観察方法および基板観察装置を提供する。【解決手段】このパターン修正装置では、それぞれ基板２０の表面の複数の点Ｐに観察光学系２の焦点を合せたときの観察光学系２の複数のＸＹＺ座標をフォーカスマップとして予め記憶しておき、そのフォーカスマップに基づいて、基板２０の表面の所望の点Ｑに観察光学系２の焦点を合せるための観察光学系２のＸＹＺ座標を求め、求めたＸＹＺ座標に観察光学系２を位置決めする。したがって、簡単な手法で高速かつ安定に焦点を合わすことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＸＹ平面に配置された基板の表面をＺ方向から観察光学系を介して観察する基板観察方法において、
それぞれ前記基板の表面の複数の点に前記観察光学系の焦点を合せたときの前記観察光学系の複数のＸＹＺ座標を記憶し、
記憶した前記複数のＸＹＺ座標に基づいて、前記基板の表面の所望の点に前記観察光学系の焦点を合せるための前記観察光学系のＸＹＺ座標を求め、
求めたＸＹＺ座標に前記観察光学系を位置決めすることを特徴とする、基板観察方法。
【請求項２】
記憶した前記複数のＸＹＺ座標を補間して、前記基板の表面の所望の点に前記観察光学系の焦点を合せるためのＸＹＺ座標を求めることを特徴とする、請求項１に記載の基板観察方法。
【請求項３】
ＸＹ平面に配置された基板の表面をＺ方向から観察光学系を介して観察する基板観察装置において、
それぞれ前記基板の表面の複数の点に前記観察光学系の焦点を合せたときの前記観察光学系の複数のＸＹＺ座標を記憶した記憶装置と、
前記記憶装置に記憶された前記複数のＸＹＺ座標に基づいて、前記基板の表面の所望の点に前記観察光学系の焦点を合せるための前記観察光学系のＸＹＺ座標を求める演算処理装置と、
前記基板と前記観察光学系を相対的に移動させ、前記演算処理装置によって求められたＸＹＺ座標に前記観察光学系を位置決めする位置決め装置とを備えることを特徴とする、基板観察装置。
【請求項４】
前記演算処理装置は、前記記憶装置に記憶された前記複数のＸＹＺ座標を補間して、前記基板の表面の所望の点に前記観察光学系の焦点を合せるためのＸＹＺ座標を求めることを特徴とする、請求項３に記載の基板観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は基板観察方法および基板観察装置に関し、特に、ＸＹ平面に配置された基板の表面をＺ方向から観察光学系を介して観察する基板観察方法および基板観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイの大型化、高精細化に伴い、ガラス基板上の電極などに欠陥が存在する確率が高くなっており、歩留まりの向上を図るため欠陥を修正するパターン修正装置が開発されている。
【０００３】
このパターン修正装置には、顕微鏡とＣＣＤカメラを含む観察光学系が設けられており、ガラス基板上の欠陥部の顕微鏡画像をＣＣＤカメラで撮影し、撮影した画像をモニタに表示する。観察光学系の焦点は、画像処理装置と位置決め装置を用いて自動的に調節される（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−５６２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のパターン修正装置では、画像処理を行なって観察光学系の焦点を合わせていたので、処理手順が複雑になり、焦点を合わせるのに時間が掛かり、画像のコントラスト比が小さいと安定に動作しないという問題があった。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、簡単な手法で高速かつ安定に焦点を合わせることが可能な基板観察方法および基板観察装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る基板観察方法は、ＸＹ平面に配置された基板の表面をＺ方向から観察光学系を介して観察する基板観察方法において、それぞれ基板の表面の複数の点に観察光学系の焦点を合せたときの観察光学系の複数のＸＹＺ座標を記憶し、記憶した複数のＸＹＺ座標に基づいて、基板の表面の所望の点に観察光学系の焦点を合せるための観察光学系のＸＹＺ座標を求め、求めたＸＹＺ座標に観察光学系を位置決めすることを特徴とする。
【０００７】
好ましくは、記憶した複数のＸＹＺ座標を補間して、基板の表面の所望の点に観察光学系の焦点を合せるためのＸＹＺ座標を求める。
【０００８】
また、この発明に係る基板観察装置は、ＸＹ平面に配置された基板の表面をＺ方向から観察光学系を介して観察する基板観察装置において、それぞれ基板の表面の複数の点に観察光学系の焦点を合せたときの観察光学系の複数のＸＹＺ座標を記憶した記憶装置と、記憶装置に記憶された複数のＸＹＺ座標に基づいて、基板の表面の所望の点に観察光学系の焦点を合せるための観察光学系のＸＹＺ座標を求める演算処理装置と、基板と観察光学系を相対的に移動させ、演算処理装置によって求められたＸＹＺ座標に観察光学系を位置決めする位置決め装置とを備えることを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、演算処理装置は、記憶装置に記憶された複数のＸＹＺ座標を補間して、基板の表面の所望の点に観察光学系の焦点を合せるためのＸＹＺ座標を求める。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る基板観察方法および基板観察装置では、それぞれ基板の表面の複数の点に観察光学系の焦点を合せたときの観察光学系の複数のＸＹＺ座標を記憶し、記憶した複数のＸＹＺ座標に基づいて、基板の表面の所望の点に観察光学系の焦点を合せるための観察光学系のＸＹＺ座標を求め、求めたＸＹＺ座標に観察光学系を位置決めする。したがって、焦点が合う複数のＸＹＺ座標を予め記憶しているので、簡単な手法で高速かつ安定に焦点を合わすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、この発明の一実施の形態によるパターン修正装置１の全体構成を示す図である。図１において、パターン修正装置１は、基板の表面を観察する観察光学系２と、観察された画像を映し出すモニタ３と、観察光学系２を介して基板にレーザ光を照射し不要部をカットするカット用レーザ部４と、修正液を塗布針先端に付着させて基板の欠陥部に塗布する塗布機構部５と、欠陥部に塗布された修正液を加熱する基板加熱部６と、欠陥部を認識する画像処理部７と、装置全体を制御するホストコンピュータ８と、装置機構部の動作を制御する制御用コンピュータ９とを備える。さらに、その他に欠陥部を有する基板をＸＹ方向（水平方向）に移動させるＸＹステージ１０と、ＸＹステージ１０上で基板を保持するチャック部１１と、観察光学系２や塗布機構部５をＺ方向（垂直方向）に移動させるＺステージ１２などが設けられている。
【００１２】
ＸＹステージ１０は、塗布機構部５によって修正液を欠陥部に塗布する際や、観察光学系２によって基板の表面を観察する際などに、基板を適切な位置に相対移動させるために用いられる。図１に示したＸＹステージ１０は、２つの一軸ステージを直角方向に重ねた構成を有している。ただし、このＸＹステージ１０は、観察光学系２や塗布機構部５に対して基板を相対的に移動させることができるものであればよく、図１に示すＸＹステージ１０の構成に限定されるものではない。近年では、基板サイズの大型化に伴い、Ｘ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ独立して移動可能なガントリ型のＸＹステージが多く採用されている。
【００１３】
図２は、図１に示したパターン修正装置１の要部を示すブロック図である。図２において、ＸＹステージ１０上にチャック部１１が固定され、チャック部１１には基板２０が保持され、基板２０の表面には微細パターン２１が形成され、微細パターン２１には欠陥部２１ａが存在する。Ｚステージ１２には観察光学系２が搭載され、観察光学系２は、基板２０の表面を拡大して観察するための顕微鏡部２ａと、顕微鏡２ａによって拡大された基板２０の表面の画像を撮影するＣＣＤカメラ２ｂとを含む。ＣＣＤカメラ２ｂによって撮影された画像は、モニタ３に表示される。
【００１４】
このパターン修正装置１には、制御装置２２、演算処理装置２３および記憶装置２４が設けられており、これらは図１の画像処理部７およびコンピュータ８，９で構成されている。ＸＹステージ１０は、制御装置２２によって制御され、ＸＹ方向（水平方向）に移動する。Ｚステージ１２は、制御装置２２によって制御され、Ｚ方向（垂直方向）に移動する。ＸＹステージ１０およびＺステージ１２は、観察光学系２と基板２０を相対的に移動させ、観察光学系２を所望のＸＹＺ座標に位置決めする位置決め装置を構成する。ＸＹＺ座標の原点は、たとえば、チャック部１１の基準点である。これにより、基板２０の表面の所望の位置に観察光学系２の焦点を合わせて拡大画像を観察することができる。
【００１５】
フォーカスマップの作成時には、演算処理装置２３は、ＣＣＤカメラ２ｂからの画像信号をモニタするとともに、制御装置２２を介してＸＹステージ１０およびＺステージ１２を駆動し、手動で入力された複数のＸＹ座標、あるいは予め定められた複数のＸＹ座標のそれぞれについて基板２０の表面に観察光学系２の焦点が合うＺ座標を求め、求めた複数のＸＹＺ座標からなるフォーカスマップを記憶装置２４に格納する。
【００１６】
観察時には、制御装置２２は、操作者の指示に従ってＸＹステージ１２を移動させるとともに、観察光学系２のＸＹ座標を演算処理装置２３に与える。演算処理装置２３は、記憶装置２４に格納されたフォーカスマップに基づいて、制御装置２２から与えられたＸＹ座標について基板２０の表面に観察光学系２の焦点が合うＺ座標を求め、求めたＺ座標を制御装置２２に与える。制御装置２２は、制御装置２２から与えられたＺ座標に従ってＺステージ１２を駆動させ、観察光学系２の焦点を基板２０の表面に一致させる。なお、同じサイズの基板２０を続けて観察する場合は、再度フォーカスマップを作成する必要はない。
【００１７】
図３は、フォーカスマップ３に基づいて基板２０表面の任意の点Ｑに観察光学系２の焦点を合せるためのＸＹＺ座標を求める方法を説明するための図である。図３において、基板２０表面のＸ方向およびＹ方向に所定のピッチで複数（図では９個）の測定点Ｐ１〜Ｐ９が配置され、各点Ｐについてその点Ｐに観察光学系２の焦点を合わせるためのＸＹＺ座標が予め求められ、記憶装置２４に記憶される。
【００１８】
たとえば欠陥部が存在する所望の点Ｑに観察光学系２の光軸を位置させた場合、観察光学系２のＸＹ座標は制御装置２２に保持されている。制御装置２２は、そのＸＹ座標を演算処理装置２３に与える。演算処理装置２３は、点Ｑの周囲の複数の点（たとえばＰ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５）に観察光学系２の焦点を合せたときの複数のＸＹＺ座標を記憶装置２４から読出し、読出した複数のＸＹＺ座標を補間して点Ｑに観察光学系２の焦点を合せるためのＸＹＺ座標を求める。たとえば点Ｑが点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５の中心に位置する場合は点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５のＸＹＺ座標の平均が点ＱのＸＹＺ座標となる。
【００１９】
この実施の形態では、それぞれ基板２０の表面の複数の点Ｐに観察光学系２の焦点を合せたときの観察光学系２の複数のＸＹＺ座標をフォーカスマップとして予め記憶しておき、そのフォーカスマップに基づいて、基板２０の表面の所望の点Ｑに観察光学系２の焦点を合せるための観察光学系２のＸＹＺ座標を求め、求めたＸＹＺ座標に観察光学系２を位置決めする。したがって、簡単な手法で高速かつ安定に焦点を合わすことができる。
【００２０】
なお、この実施の形態では、フォーカスマップの複数のＸＹＺ座標を補間して任意の点Ｑに焦点を合せるためのＸＹＺ座標を求めたが、これに限るものではなく、たとえば任意の点Ｑの最も近い点ＰのＸＹＺ座標を点Ｑに焦点を合せるためのＸＹＺ座標としてもよい。
【００２１】
また、上記のようにして観察光学系２をＸＹＺ座標に位置決めした後、さらに画像処理によるオートフォーカス動作を行なってもよい。この場合でも、既にほぼ焦点が合っているので、オートフォーカス動作を高速に行なうことができる。
【００２２】
また、基板２０の表面に形成された微細パターン２１の欠陥部２１ａは、たとえば、液晶ディスプレイのガラス基板の表面に形成された電極の断線部や、液晶ディスプレイのカラーフィルタのガラス基板の表面に形成された着色部の白欠陥部である。電極の断線部には修正液として導電ペーストを塗布し、着色部の白欠陥部には修正液としてインクを塗布する。
【００２３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の一実施の形態によるパターン修正装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示したパターン修正装置の要部を示すブロック図である。
【図３】図２に示した演算処理装置の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  パターン修正装置、２  観察光学系、２ａ  顕微鏡部、２ｂ  ＣＣＤカメラ、３  モニタ、４  カット用レーザ部、５  塗布機構部、６  基板加熱部、７  画像処理部、８  ホストコンピュータ、９  制御用コンピュータ、１０  ＸＹステージ、１１  チャック部、１２  Ｚステージ、２０  基板、２１  微細パターン、２１ａ  欠陥部、２２  制御装置、２３  演算処理装置、２４  記憶装置、Ｐ，Ｑ  点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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