(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された連続パターンのオープン欠陥を修正する欠陥修正方法であって、
前記基板の検査エリアの画像を２値化し、２値化した画像情報に基づいて前記連続パターンの輪郭線を抽出し、該輪郭線のＸ方向またはＹ方向の最大値および最小値を求め、それぞれが前記検査エリアの枠に接しているか否かを判別し、接していない最大値または最小値に基づいて前記オープン欠陥の位置を求める第１のステップ、および
前記第１のステップで求めた位置のオープン欠陥に針先端に付着したインクまたは導電性ペーストを接触させて塗布する第２のステップを含む、連続パターンの欠陥修正方法。
【請求項２】
基板上に形成された連続パターンのショート欠陥を修正する欠陥修正方法であって、
前記基板の検査エリアの画像を２値化し、２値化した画像情報に基づいて前記連続パターン以外の部分の輪郭線を抽出し、該輪郭線のＸ方向またはＹ方向の最大値および最小値を求め、それぞれが前記検査エリアの枠に接しているか否かを判別し、接していない最大値または最小値に基づいて前記ショート欠陥の位置を求める第１のステップ、および
前記第１のステップで求めた位置のショート欠陥にレーザ光を照射することによって前記ショート欠陥を除去する第２のステップを含む、連続パターンの欠陥修正方法。
【請求項３】
基板上に形成された連続パターンのオープン欠陥を修正する欠陥修正装置であって、
前記基板の検査エリアの画像を２値化し、２値化した画像情報に基づいて前記連続パターンの輪郭線を抽出し、該輪郭線のＸ方向またはＹ方向の最大値および最小値を求め、それぞれが前記検査エリアの枠に接しているか否かを判別し、接していない最大値または最小値に基づいて前記オープン欠陥の位置を求める画像処理手段、および
前記画像処理手段によって求められた位置のオープン欠陥に針先端に付着したインクまたは導電性ペーストを接触させて塗布するインク塗布手段を備えた、連続パターンの欠陥修正装置。
【請求項４】
基板上に形成された連続パターンのショート欠陥を修正する欠陥修正装置であって、
前記基板の検査エリアの画像を２値化し、２値化した画像情報に基づいて前記連続パターン以外の部分の輪郭線を抽出し、該輪郭線のＸ方向またはＹ方向の最大値および最小値を求め、それぞれが前記検査エリアの枠に接しているか否かを判別し、接していない最大値または最小値に基づいて前記ショート欠陥の位置を求める画像処理手段、および
前記画像処理手段によって求められた位置のショート欠陥にレーザ光を照射することによって前記ショート欠陥を除去するレーザ照射手段を備えた、連続パターンの欠陥修正装置。
【請求項５】
さらに、前記連続パターンの欠陥位置を前記塗布手段もしくは前記レーザ照射手段の位置に移動させるためのＸＹ移動手段、および
前記塗布手段もしくは前記レーザ照射手段を高さ方向に移動させるためのＺ移動手段を備えた、請求項３または４の連続パターンの欠陥修正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は連続パターンの欠陥修正方法および欠陥修正装置に関し、特に、ＳＴＮ液晶表示装置の電極パターンやＰＤＰの電極パターンやプリント基板のパターンなどのような連続するパターンのショート欠陥やオープン欠陥のような欠陥を修正する欠陥修正方法および欠陥修正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７はＳＴＮ液晶表示装置における電極パターンの一例を示す図である。図７（ａ），（ｂ）に示すように、基板上には連続パターン２１が形成されるが、その際にショート欠陥２２やオープン欠陥２３が生じる場合がある。このような欠陥を修正するために、正常パターンとの比較法により欠陥部分を検出する方法がとられている。
【０００３】
図８は正常なパターンと比較することにより欠陥を検査する方法を説明するための図である。図８（ａ）に示すように、光学系３１，３２と透過照明３３，３４を対向させ、その間に正常パターンの基板３５と欠陥パターンの基板３６とを配置し、光学系３１，３２でそれぞれ正常パターンと欠陥パターンを取込み、図８（ｂ）に示すように、それぞれの画像を２値化処理した後メモリに記憶する。その後、記憶した正常パターンの２値画像の“０”（黒画像）のみを画像縮小する。正常パターンの２値画像をこのように画像縮小するのは、正常パターンと欠陥パターンの位置ずれおよびパターン形状誤差をキャンセルするためである。
【０００４】
欠陥検出はこの画像縮小された正常パターンの２値画像から欠陥パターンの２値画像を引いた画像の“０”より小さな部分を抽出することによって行なわれる。
【０００５】
逆に、欠陥パターンが短絡の場合には、図８（ｃ）に示すように、正常パターンの２値画像を拡大し、この画像拡大された正常パターンの２値画像から欠陥パターンの２値画像を引いた画像の“０”より大きな部分を抽出することによって行なう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の正常パターンとの比較方法では、検査用の光学系３１，３２が２系統のため、検査光学系間の倍率合わせや各光学系ごとのフォーカシング機構などが必要となる。また、正常パターンと被検査パターンの正確な位置合わせのための機構が必要など、装置が複雑で高価になる。それに加えて、欠陥検出の際にパターン形状誤差が欠陥検出分解能に影響するなどの問題点があった。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、比較的簡単な構成でかつパターン形状誤差に影響されることなく連続パターンの欠陥を認識して修正し得る連続パターンの欠陥修正方法および欠陥修正装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、基板上に形成された連続パターンのオープン欠陥を修正する欠陥修正方法であって、基板の検査エリアの画像を２値化し、２値化した画像情報に基づいて連続パターンの輪郭線を抽出し、その輪郭線のＸ方向またはＹ方向の最大値および最小値を求め、それぞれが検査エリアの枠に接しているか否かを判別し、接していない最大値または最小値に基づいてオープン欠陥の位置を求める第１のステップと、第１のステップで求めた位置のオープン欠陥に針先端に付着したインクまたは導電性ペーストを接触させて塗布する第２のステップを含む。
【０００９】
請求項２に係る発明は、基板上に形成された連続パターンのショート欠陥を修正する欠陥修正方法であって、基板の検査エリアの画像を２値化し、２値化した画像情報に基づいて連続パターン以外の部分の輪郭線を抽出し、その輪郭線のＸ方向またはＹ方向の最大値および最小値を求め、それぞれが検査エリアの枠に接しているか否かを判別し、接していない最大値または最小値に基づいてショート欠陥の位置を求める第１のステップと、第１のステップで求めた位置のショート欠陥にレーザ光を照射することによってショート欠陥を除去する第２のステップを含む。
【００１０】
請求項３に係る発明は、基板上に形成された連続パターンのオープン欠陥を修正する欠陥修正装置であって、基板の検査エリアの画像を２値化し、２値化した画像情報に基づいて連続パターンの輪郭線を抽出し、その輪郭線のＸ方向またはＹ方向の最大値および最小値を求め、それぞれが検査エリアの枠に接しているか否かを判別し、接していない最大値または最小値に基づいてオープン欠陥の位置を求める画像処理手段と、画像処理手段によって求められた位置のオープン欠陥に針先端に付着したインクまたは導電性ペーストを接触させて塗布するインク塗布手段とを備えて構成される。
【００１１】
請求項４に係る発明は、基板上に形成された連続パターンのショート欠陥を修正する欠陥修正装置であって、基板の検査エリアの画像を２値化し、２値化した画像情報に基づいて連続パターン以外の部分の輪郭線を抽出し、その輪郭線のＸ方向またはＹ方向の最大値および最小値を求め、それぞれが検査エリアの枠に接しているか否かを判別し、接していない最大値または最小値に基づいてショート欠陥の位置を求める画像処理手段と、画像処理手段によって求められた位置のショート欠陥にレーザ光を照射することによってショート欠陥を除去するレーザ照射手段とを備えて構成される。
【００１２】
請求項５に係る発明では、請求項３または４の発明に加えて、さらに連続パターンの欠陥位置を塗布手段もしくはレーザ照射手段の位置に移動させるためのＸＹ移動手段と、塗布手段もしくはレーザ照射手段を高さ方向に移動させるためのＺ移動手段を備えて構成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施形態の全体の構成を示す図である。図１において、欠陥修正装置は、大きく分類すると、レーザおよびその光学系からなるレーザ照射機構５と、欠陥修正用インクあるいは導電性ペーストやインクを塗布する針からなるインク塗布機構９と、欠陥を認識するための画像処理機構２と、装置全体を制御するホストコンピュータ１とから構成されており、その他にワークを搭載するＸＹテーブル６と、ＸＹテーブル６上でワークを保持するチャック台７と、レーザ照射機構５を上下に駆動するＺ軸テーブル４と、ワークを照明するための透過照明１０と、モニタ８などが設けられる。
【００１４】
図２は図１に示したレーザ照射機構５の具体例を示す図である。レーザ５０１として一般にＹＡＧレーザが用いられ、このレーザ５０１からのレーザ光はビーム拡大機構５０２で拡大された後、フィルタ５０３，ビームスプリッタ５０４，スリット機構５０５，ビームスプリッタ５０６，結像レンズ５０７，ビームスプリッタ５０８，対物レンズ５０９を通過し、ワーク上に照射される。ビーム拡大機構５０２は十分なレーザビーム径と均一なエネルギ強度分布で大面積の欠陥を修正するために設けられている。レーザビーム径は通常２ｍｍ程度であり、これをビーム拡大機構５０２によって３〜５倍程度に拡大する。また、レーザビームを拡大することにより、ビームの中心と周囲とのエネルギ差が緩和され、上述の役目を果たす。ビームスプリッタ５０６に関連してＣＣＤカメラ５１１が設けられ、ワークからの反射光が撮像される。
【００１５】
図３はスリット機構の一例を示す図であり、図４はスリットの取付機構を示す図である。
【００１６】
スリット５０５には図３に示すように、長方形の孔５１５が形成されており、このスリット機構５０５は図４に示したスリットの取付機構６００に取付けられる。スリットの取付機構６００はθ方向移動調節つまみ６０１とＸ方向移動調節つまみ６０２を手動で操作することにより、Ｘ−Ｙ−θ方向に移動可能にされている。このようなＸ−Ｙ−θ移動機構は手動でも自動でもよく、また複数のスリットが必要であれば、回転式や左右揺動式としてもよい。
【００１７】
図５はインク塗布機構の詳細を示す図である。図５において、インク塗布用位置決めシリンダ９１とインクタンクインデックス用モータ９４はＺ軸とともに移動するように取付けられている。インク塗布用位置決めシリンダ９１の先端には、インク塗布用針９２とインク面検出センサ９３が取付けられ、インクタンクインデックス用モータ９４の先端には複数のインクタンクを搭載したインクタンクテーブル９８が接続されている。インクタンクインデックス用モータ９４の近傍には、このモータの回転に伴って回転するインクタンクインデックス板９７によってインクタンクの位置を検出するためのインクタンクインデックス用センサ９５と、インクタンクが原点に復帰したことを検出するためのインクタンク原点復帰用センサ９６とが設けられている。
【００１８】
インク塗布用針９２の先端を平面状に加工することや、インク面検出センサ９３を利用してインク塗布用針９２の先端がインク面から常に一定の深さとなるように制御することにより、微小なインクを一定量確実に欠陥箇所に塗布できるようにされている。なお、複数のインクタンクには、たとえばＡｕ，Ａｇ，ＩＴＯなどの感光性レジストや各種導電性ペーストやインク針の洗浄剤などが適宜注入されている。
【００１９】
図６は図１に示した画像処理機構２によって欠陥を特定する方法を説明するための図である。次に、図１〜図６を参照して、この発明の一実施形態の具体的な動作について説明する。この発明における検査方法は、パターンの連続性を利用し、正常パターンは検査エリア内では連続であるという特徴をもとに検査を行なう。すなわち、図６（ａ）に示すように、検査エリア内におけるＸ方向０〜５１２，Ｙ方向０〜４８０の画素からなる画像を取込み、２値化して画像情報を記憶する。
【００２０】
次に、図６（ｂ）に示すように、記憶した画像に対して、オープン欠陥であれば“０”（黒画素）の塊を検出し、ショート欠陥であれば“１”（白画素）の塊を検出し、輪郭線抽出を行なう。図６（ｃ）に示すように、各輪郭線におけるＹ方向の最大値と最小値を計算する。そして、図６（ｄ）に示すように、各輪郭線におけるＹ方向最小値に対して、その座標をチェックする。各輪郭線Ｙ方向最小値が検査エリアの上端か左右端に接している場合、正常パターンと判断し、接していない場合には欠陥候補点としてその座標を記憶する。なお、この場合は、パターンが縦方向に連続している場合について説明したが、たとえばパターンが横方向の場合でも輪郭線Ｘ方向最小値を検査エリア左端，上下端についてチェックすることにより、同様に欠陥検査が可能となる。
【００２１】
図６（ｅ）に示すように、各輪郭線におけるＹ方向最大値に対してその座標をチェックする。各輪郭線Ｙ方向最大値が検査エリアの下端か左右端に接している場合、正常なパターンと判断し、接していない場合は欠陥候補点としてその座標を記憶する。この場合もパターンが縦方向に連続している場合について説明したが、たとえばパターンが横方向の場合でも、輪郭線Ｘ方向最大値を検査エリア右端，上下端についてチェックすることにより、同様に欠陥検査が可能となる。
【００２２】
上述の図６（ｄ），（ｅ）で検出した欠陥候補点から実際にレーザでカットするかあるいはペーストを塗布するための修正位置を計算する。欠陥がオープン欠陥の場合は、図５に示したインク塗布機構９を用いて修正する。すなわち、インク塗布機構９を駆動し、欠陥の位置までインク塗布用針９２を移動し、インクタンクインデックス用モータ９４を駆動してインクタンクテーブル９８を回転させ、適切なタンクを選択した後、インク塗布用位置決めシリンダ９１を上下してインクをインク塗布用針９２に付着させ、これをパターンの断線部上に適量塗布する。
【００２３】
一方、ショート欠陥の場合には、図１に示したレーザ照射機構５によりショート欠陥を除去する。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、基板の検査エリアの画像を２値化し、２値化した画像情報に基づいて連続パターンまたはそれ以外の部分の輪郭線を抽出し、その輪郭線のＸ方向またはＹ方向の最大値および最小値を求め、それぞれが検査エリアの枠に接しているか否かを判別し、接していない最大値または最小値に基づいてオープン欠陥またはショート欠陥の位置を求めるようにしたので、従来のように検査光学系間の倍率合わせのための機構や各光学系ごとのフォーカシング機構などを不要にでき、しかもパターン形状誤差が欠陥検出分解能に影響することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の欠陥修正装置の全体の構成を示す図である。
【図２】図１に示したレーザ照射機構の具体例を示す図である。
【図３】図２に示したスリット機構に用いられるスリット形状の一例を示す図である。
【図４】スリット取付機構の一例を示す図である。
【図５】インク塗布機構の一例を示す図である。
【図６】この発明の一実施形態における欠陥修正方法を説明するための図である。
【図７】修正の対象となる連続パターンの一例を示す図である。
【図８】従来の比較法による欠陥パターンの検出方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１  ホストコンピュータ
２  画像処理機構
３  制御用コンピュータ
４  Ｚ軸テーブル
５  レーザ照射機構
６  ＸＹテーブル
７  チャック台
８  モニタ
９  インク塗布機構
１０  透過照明
９１  インク塗布用位置決めシリンダ
９２  インク塗布用針
９３  インク面検出センサ
９４  インクタンクインデックス用モータ
９５  インクタンクインデックス用センサ
９６  インクタンク原点復帰用センサ
９７  インクタンクインデックス板
９８  インクタンクテーブル
５０１  レーザ
５０２  ビーム拡大機構
５０３  フィルタ
５０４，５０６，５０８  ビームスプリッタ
５０５  スリット機構
５０７  結像レンズ
５０９  対物レンズ
５１０  スリット光照明
５１１  ＣＣＤカメラ
５１２  落射照明
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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