JP2993772B2 - Common defect inspection method for color filters - Google Patents
Common defect inspection method for color filtersInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、撮像管或いは固体撮像
装置用の色分解フィルタ及び液晶表示装置用のカラーフ
ィルタを製造する工程において、カラーフィルタの共通
欠陥を検査する方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for inspecting a common defect of a color filter in a process of manufacturing a color separation filter for an image pickup tube or a solid-state image pickup device and a color filter for a liquid crystal display device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】先ず、図４によりカラーフィルタの製造
方法の１例について説明する。ガラス等の透明基板１上
に線幅６０μｍ、ピッチ２００μｍ程度のストライブ状
パターンからなるブラック遮光層２を形成する（Ａ）。
このブラック遮光層は設けなくてもよい。次に、ブラッ
ク遮光層２の上から、１色目、例えばレッドの着色用感
材を塗布した後、フォトマスクを配置し露光した後、現
像を行いレッドパターン層３を形成し（Ｂ）、２色目以
降は、例えば、グリーン、ブルーの着色用感材を塗布し
た後、フォトマスクを配置し露光した後、現像を行いグ
リーン、ブルーのパターン層４、５を形成する（Ｃ、
Ｄ）。次に、物理化学的保護、表面の整面化、平坦化を
目的として、カラーパターン層の上に保護膜層６を形成
する（Ｅ）。さらに、保護膜層６の上に透明電極層７を
形成して、カラーフィルタを製造する（Ｆ）。2. Description of the Related Art First, an example of a method for manufacturing a color filter will be described with reference to FIG. A black light-shielding layer 2 composed of a striped pattern having a line width of 60 μm and a pitch of about 200 μm is formed on a transparent substrate 1 such as glass (A).
This black light shielding layer may not be provided. Next, after applying a first color, for example, a red coloring photosensitive material from above the black light shielding layer 2, a photomask is arranged and exposed, and then developed to form a red pattern layer 3 (B), 2 After the color, for example, after applying a green and blue coloring sensitizing material, a photomask is arranged and exposed, development is performed to form green and blue pattern layers 4 and 5 (C and C).
D). Next, a protective film layer 6 is formed on the color pattern layer for the purpose of physicochemical protection, surface leveling, and flattening (E). Further, a transparent electrode layer 7 is formed on the protective film layer 6 to manufacture a color filter (F).
【０００３】上記カラーパターンの製造工程において
は、カラーパターンに欠陥があると、撮像した映像や表
示する映像の欠陥になり、カラーフィルタを使用した製
品が不良になってしまうため、カラーフィルタの製造途
中又は製造後に検査を行い、欠陥のあるカラーフィルタ
を除外しなければならない。ところで、カラーフィルタ
側の原因で欠陥が生じる場合には、欠陥を有するカラー
フィルタのみを除外すれば済むが、フォトマスク側の原
因で欠陥が生じる場合、例えば図５に示すように、フォ
トマスク９の透過孔にゴミ等の異物１０が付着している
場合には、この部分に対応する透明基板１上にカラーパ
ターン３が形成されず白欠陥部１１として残ることにな
り、この欠陥をカラーフィルタ製造後に発見すれば、こ
のフォトマスクで製造した全てのカラーフィルタを除外
しなければならない。このようなカラーフィルタの共通
欠陥の検査は、従来、数１０枚に１枚程度のサンプル検
査で、顕微鏡検査、照明を用いた目視検査によって行わ
れている。In the above-described color pattern manufacturing process, if the color pattern has a defect, it causes a defect in a captured image or an image to be displayed, and a product using the color filter becomes defective. Inspection must be performed during or after manufacture to exclude defective color filters. By the way, when a defect occurs due to the color filter side, only the color filter having the defect may be excluded. However, when a defect occurs due to the photomask side, for example, as shown in FIG. When the foreign matter 10 such as dust adheres to the transmission hole of the color filter, the color pattern 3 is not formed on the transparent substrate 1 corresponding to this portion and remains as a white defect portion 11, and this defect is removed. If discovered after manufacture, all color filters manufactured with this photomask must be excluded. Inspection of such a common defect of a color filter is conventionally performed by a microscopic inspection or a visual inspection using illumination by inspecting about one out of several tens of samples.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記カラーフィルタに
おける共通欠陥を検査する上での課題は、カラーパター
ンの形成が数段階の露光及び着色層形成工程を経るため
に、フォトマスクの欠陥を早期に発見して正常なフォト
マスクと交換することである。特に、１色目のパターン
形成工程で発見できない場合にはそれまでの工程が全て
無駄になってしまうので、これを早期に発見することで
ある。しかしながら、図６で示すように、１色目及び２
色目のパターン３、４を形成した段階で、上記白欠陥部
１１が存在すると、これを目視で発見することは容易で
あるが、図７で示すように、１色目のパターン３を形成
した段階で白欠陥部１１が存在しても、周囲の白部分か
らの透過光の影響により白欠陥部１１を目視で発見する
ことは極めて困難であるという問題を有している。な
お、４′、５′は２色目及び３色目のパターンが形成さ
れる領域を示している。The problem in inspecting the common defect in the above color filter is that the formation of the color pattern goes through several steps of exposure and a colored layer forming step, so that the defect of the photomask can be quickly detected. Discover and replace it with a good photomask. In particular, if it cannot be found in the first color pattern formation step, all the steps up to that point will be wasted, and this should be found early. However, as shown in FIG.
If the white defect portions 11 are present at the stage when the color patterns 3 and 4 are formed, it is easy to visually detect them, but as shown in FIG. However, even if the white defect portion 11 is present, there is a problem that it is extremely difficult to visually detect the white defect portion 11 due to the influence of transmitted light from surrounding white portions. Reference numerals 4 'and 5' indicate regions where patterns of the second and third colors are formed.
【０００５】本発明は、上記問題を解決するものであっ
て、カラーパターン形成工程の早期に共通欠陥としての
白欠陥部を検出し、正常なフォトマスクと自動的に交換
することにより、歩留まりを向上させることができるカ
ラーフィルタの共通欠陥検査方式を提供することを目的
とする。The present invention solves the above-mentioned problem, and detects a white defect portion as a common defect at an early stage of a color pattern forming process, and automatically replaces it with a normal photomask, thereby increasing the yield. It is an object of the present invention to provide a common defect inspection method for a color filter that can be improved.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】そのために本発明のカラ
ーフィルタの共通欠陥検査方式は、塗布装置２１、露光
装置２２および現像装置２３を備え、透明基板１上にカ
ラーパターンを形成するカラーフィルタの製造工程にお
いて、前記露光装置２２内のフォトマスクを交換するマ
スク自動交換装置２６を設けると共に、前記現像装置２
３の後段に共通欠陥検査装置２４を配設し、該共通欠陥
検査装置２４において検査用フォトマスク２９によりカ
ラーパターンのみに光を照射させ、カラーパターンの白
欠陥部１１を光学的に検出し、白欠陥部１１が検出され
ると、この信号をマスク自動交換装置２６にフィードバ
ックし、露光装置２２内のフォトマスクを正常なマスク
と交換することを特徴とする。For this purpose, a common defect inspection system for a color filter according to the present invention comprises a coating device 21, an exposure device 22, and a developing device 23, and forms a color pattern on the transparent substrate 1. In the manufacturing process, an automatic mask exchanging device 26 for exchanging a photomask in the exposure device 22 is provided.
3, a common defect inspection device 24 is provided, and the common defect inspection device 24 irradiates light only to the color pattern with the inspection photomask 29 to optically detect the white defect portion 11 of the color pattern. When the white defect portion 11 is detected, this signal is fed back to the automatic mask exchanging device 26 to exchange the photomask in the exposure device 22 with a normal mask.
【０００７】なお、上記構成に付加した番号は、理解を
容易にするために図面と対比させるためのもので、これ
により本発明の構成が何ら限定されるものではない。[0007] The numbers added to the above configuration are for comparison with the drawings for easy understanding, and do not limit the configuration of the present invention at all.
【０００８】[0008]
【作用】本発明においては、図１に示すように、塗布装
置２１において、透明基板上に１色目、例えばレッドの
着色用感材を塗布し、露光装置２２においてフォトマス
クを配置し露光した後、現像装置２３において現像を行
いレッドパターン層を形成し、次いで、共通欠陥検査装
置２４において後述する方法で白欠陥部があるか否か検
査して、白欠陥部がなければ基板収納装置２５に収納さ
れ、以下前記工程を繰り返し２色目以降の例えば、グリ
ーン、ブルーのパターン層を形成してゆく。共通欠陥検
査装置２４において白欠陥部が検出されると、この信号
をマスク自動交換装置２６にフィードバックし、露光装
置２２内のゴミの付着したフォトマスクを正常なマスク
と交換する。In the present invention, as shown in FIG. 1, after applying a first color, for example, a red coloring sensitizer on a transparent substrate in a coating apparatus 21, a photomask is arranged and exposed in an exposure apparatus 22. Then, development is performed in the developing device 23 to form a red pattern layer, and then the common defect inspection device 24 inspects for a white defect portion by a method described later. After that, the above steps are repeated to form, for example, green and blue pattern layers for the second and subsequent colors. When a white defect is detected by the common defect inspection device 24, this signal is fed back to the automatic mask exchanging device 26, and the photomask with dust attached in the exposure device 22 is exchanged for a normal mask.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明のカラーフィルタの共通欠陥検査
方式の１実施例を示す構成図、図２は本発明に係わる共
通欠陥検査装置の１実施例を示し、（Ａ）は模式的断面
図、（Ｂ）は基板の平面図、図３は検査フローを説明す
るための図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a common defect inspection method for a color filter of the present invention, FIG. 2 shows one embodiment of a common defect inspection device according to the present invention, (A) is a schematic sectional view, FIG. 3B is a plan view of the substrate, and FIG. 3 is a diagram for explaining the inspection flow.
【００１０】図１に示すように、塗布装置２１におい
て、透明基板上に１色目、例えばレッドの着色用感材を
塗布した後、露光装置２２においてフォトマスクを配置
し露光した後、現像装置２３において現像を行いレッド
パターン層を形成し、共通欠陥検査装置２４において後
述する方法で白欠陥部があるか否か検査した後、白欠陥
部がなければ基板収納装置２５に収納され、以下前記工
程を繰り返し２色目以降の例えば、グリーン、ブルーの
パターン層を形成してゆく。共通欠陥検査装置２４にお
いて白欠陥部が検出されると、この信号をマスク自動交
換装置２６にフィードバックし、露光装置２２内のゴミ
の付着したフォトマスクを正常なマスクと交換する。As shown in FIG. 1, in a coating device 21, a photosensitive material for coloring the first color, for example, red, is coated on a transparent substrate, and a photomask is arranged and exposed in an exposure device 22. To form a red pattern layer and inspect the common defect inspection device 24 for the presence of a white defect by the method described later. If there is no white defect, the common defect inspection device 24 is stored in the substrate storage device 25. Are repeated to form, for example, green and blue pattern layers for the second and subsequent colors. When a white defect is detected by the common defect inspection device 24, this signal is fed back to the automatic mask exchanging device 26, and the photomask with dust attached in the exposure device 22 is exchanged for a normal mask.
【００１１】図２は前記共通欠陥検査装置の１実施例を
示し、光源２７、マスクフレーム２８上に載置される検
査用フォトマスク２９、検査用ステージ３０上に載置さ
れる基板１、ＣＣＤラインセンサ３１からなり、基板１
の周囲には基準ピン３２、プッシュピン３３が配置され
る。検査用フォトマスク２９は、検査すべきカラーパタ
ーンのみに光が照射するように位置決めされ、もし図５
で説明した白欠陥部１１があれば、光が基板１を透過す
ることになり、これをＣＣＤラインセンサ３１のスキャ
ンにより検出するものである。なお、ＣＣＤラインセン
サ３１の代わりに、基板１を透過した光をレンズで集光
させこれをシリコンフォトセルで電圧の変化として検出
するようにしてもよい。FIG. 2 shows an embodiment of the common defect inspection apparatus, in which a light source 27, an inspection photomask 29 mounted on a mask frame 28, a substrate 1 mounted on an inspection stage 30, and a CCD. It consists of a line sensor 31 and has a substrate 1
A reference pin 32 and a push pin 33 are arranged around the periphery. The inspection photomask 29 is positioned so that light is emitted only to the color pattern to be inspected.
If the white defect portion 11 described in (1) is present, light is transmitted through the substrate 1, and this is detected by scanning of the CCD line sensor 31. Instead of the CCD line sensor 31, light transmitted through the substrate 1 may be condensed by a lens and detected as a voltage change by a silicon photocell.
【００１２】図３は検査フローを示し、先ずステップ
において基板１を検査用ステージ３０に搬入し、ステッ
プにおいて、プッシュピン３３を駆動させ基板１を基
準ピン３２に押しつけて基板１のアライメントを行い、
ステップにおいて、検査用ステージ３０のバキューム
を行って基板１を固定し、ステップにおいて検査用ス
テージ３０を上昇させ、ステップにおいて、検査用フ
ォトマスク２９と基板との間のギャップを調整した後、
ステップにおいて前記した検査がおこなわれる。前記
フローは、各カラーパターンの現像の後に繰り返して行
われるもので、検査用フォトマスク２９は、検査すべき
カラーパターンのみに光が照射するように移動される。FIG. 3 shows an inspection flow. First, in a step, the substrate 1 is carried into the inspection stage 30, and in the step, the push pins 33 are driven to press the substrate 1 against the reference pins 32 to perform alignment of the substrate 1.
In the step, the inspection stage 30 is vacuumed to fix the substrate 1, the inspection stage 30 is raised in the step, and the gap between the inspection photomask 29 and the substrate is adjusted in the step,
In the step, the above-described inspection is performed. The above flow is repeatedly performed after the development of each color pattern, and the inspection photomask 29 is moved so that only the color pattern to be inspected is irradiated with light.
【００１３】[0013]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、塗
布装置、露光装置および現像装置を備え、透明基板上に
カラーパターンを形成するカラーフィルタの製造工程に
おいて、前記露光装置内のフォトマスクを交換するマス
ク自動交換装置を設けると共に、前記現像装置の後段に
共通欠陥検査装置を配設し、該共通欠陥検査装置におい
て検査用フォトマスクによりカラーパターンのみに光を
照射させ、カラーパターンの白欠陥部を光学的に検出
し、該白欠陥部が検出されると、この信号をマスク自動
交換装置にフィードバックし、前記露光装置内のフォト
マスクを正常なマスクと交換するようにするため、カラ
ーパターン形成工程の早期に共通欠陥としての白欠陥部
を検出し、正常なフォトマスクと自動的に交換すること
により、歩留まりを向上させることができる。As described above, according to the present invention, in a manufacturing process of a color filter for forming a color pattern on a transparent substrate, comprising a coating device, an exposure device and a developing device, a photomask in the exposure device is provided. And a common defect inspection device is provided at a stage subsequent to the developing device. In the common defect inspection device, only the color pattern is irradiated with light by a photomask for inspection, and the white color of the color pattern is changed. When a defective portion is optically detected, and when the white defective portion is detected, this signal is fed back to an automatic mask exchanging device to replace a photomask in the exposure device with a normal mask. Detecting a white defect as a common defect early in the pattern formation process and automatically replacing it with a normal photomask automatically increases the yield. It is possible to above.
【図１】本発明のカラーフィルタの共通欠陥検査方式の
１実施例を示す構成図FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a common defect inspection method for a color filter of the present invention.
【図２】本発明に係わる共通欠陥検査装置の１実施例を
示し、（Ａ）は模式的断面図、（Ｂ）は基板の平面図FIGS. 2A and 2B show one embodiment of a common defect inspection apparatus according to the present invention, wherein FIG. 2A is a schematic cross-sectional view, and FIG.
【図３】検査フローを説明するための図FIG. 3 is a diagram for explaining an inspection flow;
【図４】カラーフィルタの製造方法を説明するための拡
大断面図FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a color filter.
【図５】白欠陥部を説明するための断面図FIG. 5 is a sectional view for explaining a white defect portion.
【図６】発明の課題を説明するための平面図FIG. 6 is a plan view for explaining the problem of the invention.
【図７】発明の課題を説明するための平面図FIG. 7 is a plan view for explaining the problem of the invention.
１…透明基板、３…カラーパターン、１１…白欠陥部、
２１…塗布装置、２２…露光装置、２３…現像装置、２
４…共通欠陥検査装置、２６…マスク自動交換装置、２
９…検査用フォトマスク。1: transparent substrate, 3: color pattern, 11: white defect part,
Reference numeral 21: coating device, 22: exposure device, 23: developing device, 2
4: Common defect inspection device, 26: Mask automatic exchange device, 2
9 ... Photomask for inspection.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−26644（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−129844（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-26644 (JP, A) JP-A-56-129844 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01B 11/00-11/30
Claims (1)
え、透明基板上にカラーパターンを形成するカラーフィ
ルタの製造工程において、前記露光装置内のフォトマス
クを交換するマスク自動交換装置を設けると共に、前記
現像装置の後段に共通欠陥検査装置を配設し、該共通欠
陥検査装置において検査用フォトマスクによりカラーパ
ターンのみに光を照射させ、カラーパターンの白欠陥部
を光学的に検出し、該白欠陥部が検出されると、この信
号をマスク自動交換装置にフィードバックし、前記露光
装置内のフォトマスクを正常なマスクと交換することを
特徴とするカラーフィルタの共通欠陥検査方式。A process for manufacturing a color filter for forming a color pattern on a transparent substrate, comprising a coating device, an exposure device, and a developing device, wherein a mask automatic exchange device for exchanging a photomask in the exposure device is provided; A common defect inspection device is provided at a stage subsequent to the developing device, and the common defect inspection device irradiates light only to the color pattern with a photomask for inspection, optically detects a white defect portion of the color pattern, and When a defective portion is detected, this signal is fed back to an automatic mask exchanging device, and a photomask in the exposure device is exchanged for a normal mask.
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