JP2006330512A

JP2006330512A - 座標特定方法

Info

Publication number: JP2006330512A
Application number: JP2005156277A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Sumi; 一彦角
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-05-27
Filing date: 2005-05-27
Publication date: 2006-12-07

Abstract

【課題】貼り合わせ時に必要とされる座標を正確に求めることができる座標特定方法を提供する。
【解決手段】ＣＦ基板上に形成された一つのパターンの中心座標を、パターン面を上向きにして測定する（ステップＳ１）。そして、この測定結果を（ｘ_C1，ｙ_C1）とする。次に、当該パターンの中心座標を、パターン面を下向きにして測定する（ステップＳ２）。そして、この測定結果を（ｘ_C2，ｙ_C2）とする。但し、ＣＦ基板の表裏の変更においては、Ｙ軸を回転中心として１８０°の回転を行わせ、ステップＳ１及びＳ２での原点は互いに一致させる。次いで、ステップＳ１及びＳ２での測定結果の比較を行い、誤差（ａ，ｂ）＝（ｘ_C1−ｘ_C2，（−ｙ_C1）−ｙ_C2）を求める（ステップＳ３）。その後、他のＣＦ基板に対してパターン面を上向きにして座標の測定を行う際には、実測値から（ａ，−ｂ）を減算することとする（ステップＳ４）。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置の製造等における２枚の基板の貼り合わせの際の位置合わせに好適な座標特定方法に関する。

液晶表示装置を製造する際には、薄膜トランジスタ基板（ＴＦＴ基板）とカラーフィルター基板（ＣＦ基板）とを貼り合わせる必要がある。この際、両基板にはパターンが形成されており、これらの位置合わせを正確に行うことが重要である。

そこで、従来、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板に対して、絶対座標を求め、その結果を単純に比較して、位置合わせを行っている。また、これらの測定では、既に形成されているパターンに疵をつけないようにするために、測長機上にパターンが形成されている面を上向きに配置している。

しかしながら、上述のような方法では、貼り合わせ後には平面視で互いに重なり合い対向すべきパターンが、測定時には測長機上の異なる位置にあることになる。例えば、貼り合わせ後には、ＴＦＴ基板の（８００，７００）という座標に位置すべきＣＦ基板上のパターンの測長は、ＴＦＴ基板の（８００，−７００）という座標と同じ位置で行われることとなる。また、測長機によっては、理想格子からのずれが大きい場合もある。そして、従来の方法では、これらを原因として測長に誤差が生じることがある。

特開２００４−１５１２１５号公報特開２００４−２８７４２４号公報

本発明の目的は、貼り合わせ時に必要とされる座標を正確に求めることができる座標特定方法を提供することにある。

本願発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。

本発明に係る第１の座標特定方法は、被測定基板のパターンが形成された表面上の点の裏面側から見たときの座標を特定する方法であって、表面にパターンが形成された補助基板において、当該パターンが形成された表面上の任意の特定点の前記表面側から見たときの第１の座標と、前記特定点の裏面側から見たときの第２の座標との相違を予め求めておき、前記被測定基板において、前記パターンが形成された表面上の点の座標を前記表面側から測定する座標測定工程と、前記座標測定工程において得られた座標に対して、前記予め求めておいた相違に基づく補正を行う補正工程と、を有することを特徴とする。

本発明に係る第２の座標特定方法は、被測定基板のパターンが形成された表面上の点の座標を特定する方法であって、前記表面上の任意の特定点の第１の精度で求められる第３の座標と、前記特定点の前記第１の精度よりも高い第２の精度で求められる第４の座標との相違を予め求めておき、前記パターンが形成された表面上の点の座標を前記第１の精度で測定する座標測定工程と、前記座標測定工程において得られた座標に対して、前記予め求めておいた相違に基づく補正を行う補正工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、被測定基板の表面上の各点の座標を容易により高い精度で特定することができる。従って、このようにして特定された座標を用いれば、例えば、薄膜トランジスタ基板とカラーフィルタ基板とを高い精度で位置合わせして貼り合わせることが可能となる。

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。

（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係る座標の測定方法を示すフローチャートである。第１の実施形態では、図１に示すように、ＴＦＴ基板１については、そのパターン面１ｐを上向きにし、ＣＦ基板２については、そのパターン面２ｐを下向きにして、両基板の貼り合わせが行われることを想定したものであるが、このような配置関係に限定されるものではない。

第１の実施形態では、先ず、ＣＦ基板２上に形成された一つのパターンの中心座標を、パターン面２ｐを上向きにして測定する（ステップＳ１）。そして、この測定結果を（ｘ_C1，ｙ_C1）とする。

次に、当該パターンの中心座標を、パターン面２ｐを下向きにして測定する（ステップＳ２）。そして、この測定結果を（ｘ_C2，ｙ_C2）とする。但し、ＣＦ基板２の表裏の変更においては、Ｙ軸を回転中心として１８０°の回転を行わせ、ステップＳ１及びＳ２での原点は互いに一致させる。

次いで、ステップＳ１及びＳ２での測定結果の比較を行い、誤差（ａ，ｂ）＝（ｘ_C1−ｘ_C2，（−ｙ_C1）−ｙ_C2）を求める（ステップＳ３）。ここで、Ｙ座標について「ｙ_C1」ではなく「−ｙ_C1」を用いているのは、ステップＳ１及びＳ２の間で、Ｙ座標の正負が入れ替わるからである。

その後、他のＣＦ基板２に対してパターン面２ｐを上向きにして座標の測定を行う際には、実測値から（ａ，−ｂ）を減算することとする（ステップＳ４）。

このような第１の実施形態によれば、パターン面を上向きとした場合と下向きとした場合に生じる誤差が解消されるため、ＣＦ基板２に形成されたパターンに関する測定を正確に行うことができる。

なお、ステップＳ１〜Ｓ３で用いるＣＦ基板２としては、実際に組み立てられるＣＦ基板を用いなくとも、例えば同様のパターンが形成されたＣＦダミー基板を用いてもよい。

ここで、第１の実施形態について数値を用いて、より具体的に説明する。ここでは、設計上、図４Ａに示すように、ＴＦＴ基板１には、（８００，７００）を中心座標とする精度検出用のパターン３が形成され、ＣＦ基板２には、（８００，−７００）を中心座標とする精度検出用のパターン４が形成されているものとする。そして、測定の際には、突き当てにより、ＴＦＴ基板１及びＣＦ基板２の各原点が測長機のステージ上で互いに一致するようにし、いずれも真空チャックによりステージ上に固定すると共に、ＴＦＴ基板１及びＣＦ基板２が高精度で製造されている場合には、図５に示すように、パターン３及び４は互いに対向するものとする。

例えば、ステップＳ１での測定結果（ｘ_C1，ｙ_C1）が（８００．００１０，−７００．００１５）であり、ステップＳ２での測定結果（ｘ_C2，ｙ_C2）が（８００．０００５，７００．００２５）であったとすると、誤差（ａ，ｂ）は（０．０００５，−０．００１０）となる。従って、後のパターン面２ｐを上向きにしたときの実測値に対して、Ｘ座標については０．０００５を減算し、Ｙ座標について０．００１０を減算することとする。そして、例えば、これらの座標の単位が「ｍｍ」であれば、Ｘ座標については０．５μｍを減算し、Ｙ座標については１．０μｍを減算することとする。

なお、ここでは、測定時にはＣＦ基板２のパターン面２ａを上向きとするのに対し、ＴＦＴ基板１と貼り合わせ時にはパターン面２ａを下向きにすることを前提としているため、ＣＦ基板２についての誤差の補正を行うものとしているが、測定時と貼り合わせ時とでＴＦＴ基板１を裏返す場合には、ＴＦＴ基板１に対しても同様の補正を行うことが可能である。

また、第１の実施形態では、パターン面２ｐを上向きにした測定を行った後に下向きにした測定を行っているが、先にパターン面２ｐを下向きにした測定を行ってもよい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図３は、本発明の第２の実施形態に係る座標の測定方法を示すフローチャートである。第２の実施形態では、精度が相違する２種類の測長機が存在する場合に、精度の低い測長機でも高い精度での測定を可能とするものである。

第２の実施形態では、先ず、ＴＦＴ基板１上に形成された一つのパターンの中心座標を、第１の測長機を用いて、パターン面１ｐを上向きにして測定する（ステップＳ１１）。そして、この測定結果を（ｘ_T1，ｙ_T1）とする。

次に、当該パターンの中心座標を、第１の測長機よりも精度の高い第２の測長機を用いて、パターン面１ｐを上向きにして測定する（ステップＳ１２）。そして、この測定結果を（ｘ_T2，ｙ_T2）とする。但し、ステップＳ１１及びＳ１２での座標軸の方向及び原点は互いに一致させる。

次いで、ステップＳ１１及びＳ１２での測定結果の比較を行い、誤差（ｃ，ｄ）＝（ｘ_T1−ｘ_T2，ｙ_T1−ｙ_T2）を求める（ステップＳ１３）。

その後、第１の測長機を用いて座標の測定を行う際には、実測値から（ｃ，ｄ）を減算することとする（ステップＳ１４）。

このような第２の実施形態によれば、精度の高い第２の測長機を用いた測定を一度だけ行えば、その後は比較的精度の低い第１の測長機を用いても高い精度の結果を得ることが可能となる。

なお、ステップＳ１１〜Ｓ１３で用いるＴＦＴ基板１としては、実際に組み立てられるＴＦＴ基板を用いなくとも、例えば同様のパターンが形成されたＴＦＴダミー基板を用いてもよい。

ここで、第２の実施形態について数値を用いて、より具体的に説明する。例えば、ステップＳ１１での測定結果（ｘ_T1，ｙ_T1）が（８００．０００５，７００．０００５）であり、ステップＳ１２での測定結果（ｘ_T2，ｙ_T2）が（８００．００１０，７００．００１０）であったとすると、誤差（ｃ，ｄ）は（−０．０００５，−０．０００５）となる。従って、第１の測長機を用いたときの実測値に対して、Ｘ座標については−０．０００５を減算し、Ｙ座標について−０．０００５を減算することとする。そして、例えば、これらの座標の単位が「ｍｍ」であれば、Ｘ座標については０．５μｍを加算し、Ｙ座標については０．５μｍを加算することとする。

第２の実施形態は、そのままＣＦ基板２に適用することも可能である。但し、ＣＦ基板２については、第１の実施形態をも考慮すると、Ｘ座標については、０．５μｍを減算し、０．５μｍを加算することとなるため、誤差が相殺されて実測値を用いることが好ましいといえる。一方、Ｙ座標については、１．０μｍを減算し、０．５μｍを加算することとなるため、０．５μｍを実測値から減算することが好ましいといえる。

また、第２の実施形態では、第１の測長機を用いた測定を行った後に第２の測長機を用いた測定を行っているが、先に精度の高い測長機を用いた測定を行ってもよい。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態におけるステップＳ２に改良を加えたものである。第１の実施形態では、ステップＳ１の測定において、パターン面２ｐは測長機のステージの表面から基板自身の厚さの分だけ高い位置にある。これに対し、ステップＳ２の測定においては、パターン面２ｐはステージの表面と同じ高さにある。このため、ヨーイング誤差等が含まれる虞がある。

そこで、第３の実施形態では、パターン面２ｐを下向きにした測定に当たって、ＣＦ基板２（又はＣＦダミー基板）と同じ厚さ（例えば０．７ｍｍ）の基板（例えばガラス基板）をステージとＣＦ基板２との間に介在させることとする。

このような第３の実施形態によれば、パターン面２ｐを上向きにした場合と下向きにした場合とで、パターン面２ｐの高さ位置を一致させることができる。このため、より精度の高い測定を行うことが可能となる。

なお、測定に当たって、ステージにＣＦ基板２（又はＣＦダミー基板）を真空チャックする必要がある場合には、これらの間に介在させる基板に、通気可能な複数の孔を形成しておけばよい。

また、特許文献１（特開２００４−１５１２１５号公報）及び特許文献２（特開２００４−２８７４２４号公報）には、貼り合わせ時における微調整に関する記載があるが、これらの微調整と本発明における座標の特定との間に関連性はない。

ＴＦＴ基板とＣＦ基板との関係を示す断面図である。本発明の第１の実施形態に係る座標の測定方法を示すフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係る座標の測定方法を示すフローチャートである。ＴＦＴ基板上のパターンを示す図である。ＣＦ基板上のパターンを示す図である。２個のパターン間の関係を示す図である。

符号の説明

１：ＴＦＴ基板
１ｐ：パターン面
２：ＣＦ基板
２ｐ：パターン面
３、４：パターン

Claims

被測定基板のパターンが形成された表面上の点の裏面側から見たときの座標を特定する方法であって、
表面にパターンが形成された補助基板において、当該パターンが形成された表面上の任意の特定点の前記表面側から見たときの第１の座標と、前記特定点の裏面側から見たときの第２の座標との相違を予め求めておき、
前記被測定基板において、前記パターンが形成された表面上の点の座標を前記表面側から測定する座標測定工程と、
前記座標測定工程において得られた座標に対して、前記予め求めておいた相違に基づく補正を行う補正工程と、
を有することを特徴とする座標特定方法。
前記表面上の任意の特定点の第１の精度で求められる第３の座標と、前記特定点の前記第１の精度よりも高い第２の精度で求められる第４の座標との相違を予め求めておき、
前記座標測定工程における測定を前記第１の精度で行い、
前記補正工程において、前記第３の座標と前記第４の座標との相違をも考慮した補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の座標特定方法。
前記相違を予め求めるに当たり、
前記第１の座標を求める際には、ステージ上に前記基板を直接載置し、
前記第２の座標を求める際には、前記被測定基板と同じ厚さのスペーサを、前記ステージと前記基板との間に介在させることを特徴とする請求項１又は２に記載の座標特定方法。
被測定基板のパターンが形成された表面上の点の座標を特定する方法であって、
前記表面上の任意の特定点の第１の精度で求められる第３の座標と、前記特定点の前記第１の精度よりも高い第２の精度で求められる第４の座標との相違を予め求めておき、
前記パターンが形成された表面上の点の座標を前記第１の精度で測定する座標測定工程と、
前記座標測定工程において得られた座標に対して、前記予め求めておいた相違に基づく補正を行う補正工程と、
を有することを特徴とする座標特定方法。
前記被測定基板は、前記表面を対向面として他の基板と貼り合わされる基板であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の座標特定方法。