JP2006105976A - ディスプレイパネルの生産プロセスにおける異物検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被検査物体の異物が特定される大きさを大きくでき、かつ検出精度の高い異物検出方法を提供する。
【解決手段】先ず、レーザー光源と、水平および水平の両方向の移動を与えるために調整可能治具１０４に支持されているレーザー検出器とを測定される被検査物１０２の第１側に設ける。そして、被検査物１０２の第２側にレーザー反射装置を設け、レーザー発生源から、被検査物の表面の上の検出位置を通過して到来したレーザービーム１０７を、レーザー反射装置１０８によりレーザー検出器に向かって反射する。続いて、レーザー検出器によって、フィードバックライトビーム１０９の強度を受光して測定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、異物検出方法に関し、特に、ディスプレイパネルの生産プロセスのための製造ステージまたは基板の上の異物を検出する方法に関するものである。

一般に、製造ステージおよび基板の表面を清潔に保つことは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の製造にとって、それらの上にある何らかの粒子が、プロセスの品質と安定性を低下させ、製造ステージおよび製品に損傷を与えるおそれがあるので、非常に重要である。

特に、ＬＣＤの後段プロセスの配向膜（alignment film）塗布プロセスの間に、製造ステージまたは基板の表面に存在する異物は、塗布プロセスを順調に実行することを阻害し、このため、配向膜の品質に影響し、ＬＣＤの品質管理を低下させる。さらに、異物は、塗布ローラーまたは装置の損傷、および、ガラス基板の破損をも招き得るので、生産性に影響し、装置の寿命を縮める。

それ故、製造ステージおよび基板の表面を清潔に保つことに加えて、異物を検出する処理も必要とされる。一般に、生産プロセスの開始前に、異物検出処理が製造ステージまたは基板表面に対して最初に実行され、もし何らかの異物が検出されたなら生産プロセスは停止され、こうして、製造ステージまたは基板表面の異物が製品および装置に損傷を与えること効果的に防止する。

従来の異物検出処理は、レーザービームまたは拡散光を使用して、製造ステージまたは基板表面の、光の散乱、反射または屈折の強度変化に基づいて異物を監視する検出を実行する。しかし、拡散光の使用により、特定される物体の大きさは相当に限定され、それによる異物検出の精度は、ディスプレイパネル生産プロセスまたは半導体生産プロセスにおいても、我々にとって十分に適切ではない。このため、従来の異物検出方法は、異物検出の精度を高めるために、殆どがレーザー光源を採用する。

しかしながら、従来の異物検出方法は、すべて、製造ステージまたは基板の上にレーザー光源を配置し、直接製造ステージまたは基板の表面に照射し、そして反射または拡散および屈折の後のレーザービームの状態を観測する。レーザービームは、製造ステージ、基板および異物により同時に干渉し、そのため、もし製造ステージおよび基板の上の異物の屈折率が製造ステージおよび基板のそれと近ければ、異物を検出することができない。例えば、ガラス片の屈折率は、ガラス基板のそれと同じである。さらに、小さな異物粒子はレーザービームの干渉の度合いが明確でなく、製造ステージおよび基板の干渉の影響を受けやすく、検出されにくい。さらに、レーザービームは、製造ステージおよび基板を形成する材質に合わせて頻繁に効果的な較正をする必要があり、このため、実際の測定の多くの誤差と検出の精度の限界とをもたらす。

それ故に、異物検出のために、それにより製造ステージまたは基板の上の異物の監視に資する、正確性と精度を増進する方法を提供することが望まれる。

本発明の１つの局面は、ＬＣＤまたは半導体回路の生産において、製造ステージまたは基板の上の異物を検出する方法を提供することである。ＬＣＤの生産において、製造ステージまたは基板の頂面を横断してレーザービームを照射し、反射装置で反射してフィードバックレーザービームを形成する。そして、反射装置によるフィードバックレーザービームの強度を測定する。もしも異物が存在すれば、フィードバックレーザービームの強度は、異物による屈折または吸収のために減衰する。

本発明の前記局面に関し、製造ステージまたは基板上の異物を検出するのに使用される改良された方法がＬＣＤまたは半導体回路の生産のために提供される。本発明の好ましい態様によれば、検出すべき被検査物の上の異物検出に使用される方法は、以下のステップからなる。先ず、レーザー光源とレーザー検出器とを有するレーザー装置を、被検査物の１つの側に設置し、レーザー検出器と直線上に並んだ反射装置が被検査物の他の側に設置する。そして、レーザー光源により被検査物の表面を横断してレーザービームを照射し、反射装置によりレーザー検出器に反射して返し、こうして、反射装置によってフィードバックライトビームを形成する。続いて、被検査物の表面に何らかの異物が存在するかを判定するために、フィードバックライトビームの強度を測定してレーザーの強度が減衰しているかどうかを判定する。

本発明の好ましい態様において、被検査物は、ＬＣＤ生産における製造ステージまたは基板である。レーザー装置は、レーザー検出器の水平および垂直両方の位置を正確に調整する調整可能治具に取り付けられ、レーザー装置から到来するレーザービームが被検査物の表面上の所定の位置を通過して反射鏡に至るようにできる。そして、フィードバックライトビームは、反射鏡により形成され、レーザー装置に戻される。レーザービームとフィードバックライトビームとの間の強度の差に従って、このように、被検査物の表面上の如何なる異物も認知できる。

本発明において開示された方法に関し、レーザービームの強度は、被検査物の表面上に存在する異物によってのみ屈折または吸収され得るが、被検査物によっては全く影響されないので、異物の存在は、明瞭に検出され、たとえ被検査物と同じ屈折率を有する異物であってもそれによって正確に検出することができる。

それ故に、本発明の異物検出方法の適用は、異物検出の正確性と精度とを向上することができるだけでなく、検出すべき被検査物の変化に合わせた較正処理の頻度を低減することもでき、さらに、生産プロセスの異物の存在による損傷および悪影響を防止し、こうして、生産プロセスの安定性と製品の良率とを維持し、生産コストの損失を低減し、生産機器の寿命を延長する。

本発明の前述の局面および多くの付随する利点は、添付図面とともになされる以下の詳細な説明を参照することでよりよく理解される。

検出すべき被検査物上の異物を検出するのに使用される改良された方法が提供されている。本発明の好ましい態様に従って、レーザー光源とレーザー検出器とを有するレーザー装置を被検査物の１方の側に設置し、反射装置をレーザー光源と直線上に並んで被検査物の他方の側に設置する。そして、レーザー光源によってレーザービームを被検査物の表面を横断して照射し、反射装置によりレーザー検出器に向かって反射させる。続いて、フィードバックライトビームの強度を測定し、レーザーの強度が減衰しているかどうかを判定するために、レーザービームの強度と比較する。その結果により、被検査物の表面上に何らかの異物が存在するかどうかを認知することができる。

本発明の前述の局面および多くの付随する利点は、以下実施形態を参照してより容易に理解される。

（実施形態）
以下の詳細な実施形態は、ＬＣＤ生産プロセスに提供される製造ステージまたは基板の上の異物を検出する改良された方法である。

図１は、本発明の好ましい態様により、ＬＣＤ生産プロセスの間に製造ステージまたは基板の上の異物を検出する方法についてのものである。製造ステージ１０２は、可動キャリア１００の上に水平に取り付けられている。製造ステージ１０２の１つの側に調整可能治具１０４が設けられ、調整可能治具１０４は、水平および垂直の両方向に調整可能である。レーザー光源およびレーザー検出器を有するレーザー装置１０６が、調整可能治具１０４の上に取り付けられ、レーザー光源は長距離（long-distance）レーザービームを照射でき、レーザー検出器は長距離レーザービームを受光し、計測できる。反射鏡のような反射装置１０８が、レーザー装置１０６のレーザー検出器と直線上に並んで設置されている。製造ステージ１０２の頂面に平行なレーザービーム１０７が、レーザー装置１０６のレーザー光源により照射され、そして、レーザービームは、反射装置１０８により反射されてフィードバックレーザービーム１０９を形成する。フィードバックレーザービーム１０９の強度は、レーザー装置１０６により計測され、レーザービーム１０７の強度と比較される。

レーザー装置１０６の位置は、水平および垂直の両方向に沿って治具１０４により、レーザービーム１０７が製造ステージ１０２の上を通過するように、調整可能である。製造ステージ１０２を水平に駆動する可動キャリア１００は、レーザービーム１０７が製造ステージ１０２の上の如何なる位置を通過するようにもすることができる。

反射装置１０８は、レーザービーム１０７をレーザー装置１０６に向かって反射し、フィードバックレーザービーム１０９を形成するのに使用される。レーザー装置１０６のレーザー検出器は、フィードバックレーザービーム１０９を受光し、フィードバックレーザービーム１０９の強度を計測し、フィードバックレーザービーム１０９の強度をレーザービーム１０７の強度と比較するのに用いられる。強度減衰値としてのレーザービーム１０７の強度とフィードバックライトビーム１０９の強度との間の差は、製造ステージ１０２の表面の上に何らかの異物があるかを判定するのに使用される。

フィードバックレーザービーム１０９は、製造ステージ１０２により屈折または吸収されない。このため、製造ステージ１０２の表面上に異物が存在しないとき、レーザービーム１０７は、反射装置１０８によって僅かな損失でレーザー装置１０６に向かって反射し、これにより、フィードバックレーザービーム１０９の強度とレーザービーム１０７の強度が実質的に同じになる。製造ステージ１０２の表面上に異物が存在するとき、フィードバックレーザービーム１０９は、その上にある異物によって屈折または吸収され、反射したレーザーの強度は、ある減衰度合いで減衰する。結果として、製造ステージ１０２の表面上の異物の存在は、上述の方式で認知することができる。

製造ステージ１０２の表面上に何らかの異物があるかどうかを判定する条件として、予め定められたレーザー強度減衰値が与えられる。強度減衰値が予め定められたレーザー強度減衰値より小さいとき、製造ステージ１０２の表面上に異物があることを示し、生産機器またはプロセス管理システムは即座に運転停止しなければならない。

本実施形態において、製造ステージ１０２上の全ての位置の検出をするために、水平に製造ステージ１０２を移動する可動キャリア１００を使用したが、本発明は、製造ステージ１０２上の全ての位置を通して検出を遂行するために、レーザー装置の位置を水平方向に変えることもできる。さらに、本発明により提供される方法は、ＬＣＤ生産のための製造ステージまたは基板の上の異物を検出することに限定しなくてよい。本方法は如何なる製造ステージまたは基板に対しても適応できる。

従って、レーザービームは、検出される被検査物の表面を横断して通過するだけであり、そのため、レーザービームの強度は、ただ被検査物の表面上に存在する異物によってのみ屈折または吸収され、被検査物によっては全く影響を受けない。例えば、ＬＣＤパネルの製造ステージまたは基板はレーザーを若干屈折させるので、ガラス片のようなガラス基板と同じ屈折率を有する異物を容易に確認でき、レーザーを少し屈折させる粒子もより簡単に確認できる。さらに、生産プロセスの状況に応じて異なるレーザービームを適用し、本発明の方法の精度を高めることができる。例えば、本発明の方法の信頼性を高めるために、生産プロセスの間に生成されると思われる粒子の特性に合わせて、異なる強度または波長を有する様々なレーザービームが適用できる。

検出すべきＬＣＤパネルの製造ステージまたは基板がそれらの表面を横断するレーザービームに影響を及ぼさないので、基本的に、それらの材質が変更されたときにレーザービームを変更する必要がないことは評価に値する。

本発明のいくつかの実施形態において、本方法は、製造ステージに直接照射されるレーザービームではなく、製造ステージを横断するレーザービームを適用して異物を確認する。これは、基板を保持するために基板に設けたバキューム穴による測定誤差を避けることができる。

このために、本発明は、ＬＣＤまたは半導体回路のための如何なる種類の製造ステージまたは基板にも適用でき、異物の存在を検出するより正確な方法を提供できる。この検出方法の改良は、良率を上げ、装置の寿命を延長できるように、装置および製品の生産プロセスの間の異物の影響による損傷を防止する。例えば、基板上の異物の存在が正確に確認できるので、配向層を形成するプロセス中のＬＣＤパネルへのガラス片の影響は低減される。

当業者に理解されるように、前述の本発明の好ましい実施形態は、本発明を限定するものではなく、本発明を説明するものである。多くの改良と同様の処理は、添付の特許請求の範囲の精神と範囲に含まれ、その範囲は、そのような改良と同様の構成の全てを包含するように、広範な解釈を認めなければならない。

本発明の好ましい実施形態による、ＬＣＤ製造の間に製造ステージまたは基板の上の異物を検出する方法の概略図。

Claims (9)

1. ディスプレイパネルの生産プロセスにおける異物検査方法であって、
   レーザー光源およびレーザー検出器を被検査物の第１側に取り付け、
   ここで、前記レーザー検出器は、該レーザー検出器の位置を水平および垂直の両方向に調節するために調整可能治具に取り付け、
   前記被検査物の第２側に反射装置を設け、
   前記レーザー光源を使用して、前記反射装置に対して前記被検査物の上に位置する検出位置を通過するレーザービームを照射し、前記反射装置によりフィードバックライトビームを形成し、
   前記フィードバックライトビームを前記レーザー検出器で受光し、
   前記フィードバックライトビームの強度を検出することを含むディスプレイパネルの生産プロセスにおける異物検査方法。
2. 前記被検査物は、製造ステージである請求項１に記載のディスプレイパネルの生産プロセスにおける異物検査方法。
3. 前記被検査物は、基板である請求項１に記載のディスプレイパネルの生産プロセスにおける異物検査方法。
4. 前記基板は、ガラスパネルである請求項３に記載のディスプレイパネルの生産プロセスにおける異物検査方法。
5. 前記反射装置は、レーザービームを反射して前記フィードバックライトビームを形成するために使用される反射鏡である請求項１に記載のディスプレイパネルの生産プロセスにおける異物検査方法。
6. 前記レーザービームは、長距離レーザービームである請求項１に記載のディスプレイパネルの生産プロセスにおける異物検査方法。
7. 前記レーザービームの強度と前記フィードバックライトビームの強度との間の差は、強度減衰値を表す請求項１に記載のディスプレイパネルの生産プロセスにおける異物検査方法。
8. 前記強度減衰値が予め定めた減衰値より大きい場合は、それが前記被検査物上に異物が存在することを示す請求項７に記載のディスプレイパネルの生産プロセスにおける異物検査方法。
9. 前記被検査物または前記レーザー装置を移動して前記被検査物の他の位置の異物を検出することをさらに含む請求項１に記載のディスプレイパネルの生産プロセスにおける異物検査方法。

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