JP5151908B2 - バーニア及び露光位置の測定方法 - Google Patents
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また、透明導電膜の形成は、着色画素が形成されたガラス基板上に、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
バーニアと称する測定用マークは、ブラックマトリックスの形成時に同時に形成される第一測定用マークと、着色画素の形成時に同時に形成される第二測定用マークとで構成されている。
ブラックマトリックスに対する着色画素の位置を測定し、位置ズレを算出するための、第一測定用マークと第二測定用マークとで構成される測定用マークを本発明においてはバーニアと称している。
図1(a)には、ガラス基板(1)上に形成された第一測定用マーク(M1)が示されており、ブラックマトリックスの形成に用いた、例えば、黒色フォトレジストと同一材料が用いられ、ブラックマトリックスの形成と同時に形成されたものである。
第二測定用マーク(M2)は、一辺(c)の寸法が150μm程度の正方形であり、説明上、角丸を例示してある。
図1(c)、図2に示すように、本発明においては、第一測定用マーク(M1)上に、第二測定用マーク(M2)が重ねて設けられた測定用マークをバーニア(V1)と称している。尚、図1(c)では、第一測定用マーク(M1)に対し第二測定用マーク(M2)は位置ズレなく設けられた状態が示されている。また、第一測定用マーク(M1)及び第二測定用マーク(M2)の厚さ(t1、t2)は、各々1〜2μm程度のものである。
図3(a)に示すように、ガラス基板(1)上に形成された赤色バーニア(V1−R)は、赤色第一測定用マーク(M1−R)と赤色第二測定用マーク(M2−R)で構成されている。
また、3種のバーニアを用いての露光位置の確認は、着色画素が形成された後、一色毎に、各色につき行われる。
図4に示すように、先ず、開口部(Ka)右方のエッジと、第二測定用マーク(M2)右方のエッジとの間(x1)の距離を測定する。次に、開口部(Ka)左方のエッジと、第二測定用マーク(M2)左方のエッジとの間(x2)の距離を測定する。そして、X方向の位置ズレ(Δx)は、Δx=(x1−x2)/2にて算出される。同様にして、Y方向の位置ズレ(Δy)が算出される。
開口部(Ka)右方のエッジ(Ke)と、第二測定用マーク(M2)右方のエッジ(Je)との間(x1)の距離の測定はバーニアの上方より顕微鏡を用いて行うが、第一測定用マーク(M1)の枠部(Wa)に、その周縁部を重ねて形成した台形状の第二測定用マーク(M2)の重なり部分の厚さ(t3)に対し、顕微鏡の焦点深度が狭いため、フリンジ部(F)は不鮮明なボケた映像となる。
また、上記バーニアを用いた露光位置の測定方法を提供することを課題とする。
1)前記バーニアは、第一測定用マークと第二測定用マークで構成され、
2)該第一測定用マークは、ブラックマトリックスの形成と同時に形成された遮光部と第一開口部と第二開口部からなり、該第二測定用マークは、該遮光部上に着色画素の形成と同時に形成されており、
3)該第二測定用マークの重心は、第一開口部の重心と第二開口部の重心を結ぶ直線を底辺とする二等辺三角形の頂点に位置することを特徴とするバーニアである。
ることを特徴とするバーニアである。
1)前記バーニアとして請求項1又は請求項2記載のバーニアを用い、該バーニアの上方よりバーニアの第一開口部、第二開口部、第二測定用マークを測定に用いる顕微鏡の同一視野(表示画面)内に収める工程、
2)同一視野(表示画面)内の第一開口部、第二開口部、第二測定用マークの各々に対応した、予め設定された各々の測定エリア内にて、パターンマッチングにより第一開口部、第二開口部、第二測定用マークの各々を認識する工程、
3)認識した第一開口部、第二開口部、第二測定用マークの各々を2値化処理、或いは2値化処理及び楕円フィッティング処理により第一開口部の重心(A’)の座標、第二開口部の重心(B’)の座標、第二測定用マークの重心(D’)の座標を算出する工程、
4)第一開口部の重心(A’)の座標と、第二開口部の重心(B’)の座標から、位置ズレのない第二測定用マークの重心(C’)の座標を設定する工程、
5)算出した第二測定用マークの重心(D’)の座標と、設定した第二測定用マークの重心(C’)の座標の差から、第二測定用マークの位置ズレを算出する工程、を具備することを特徴とする露光位置の測定方法である。
1)前記バーニアとして請求項3記載のバーニアを用い、測定に用いる顕微鏡を低倍率とし、顕微鏡を予め設定された該バーニアのXY座標の近傍に移動させ、該バーニアの上方よりターゲットマークを顕微鏡の視野(表示画面)内に収める工程、
2)測定に用いる顕微鏡を中倍率とし、パターンマッチングによりターゲットマークを認識し、顕微鏡を移動させターゲットマークを顕微鏡の視野(表示画面)中心に位置させる工程、
3)該顕微鏡の視野(表示画面)中心のXY座標を、顕微鏡がバーニアの位置へ移動するための原点と設定する工程、
4)測定に用いる顕微鏡を高倍率とし、顕微鏡を該原点から、予め設定された一定距離を移動させ、バーニアの第一開口部、第二開口部、第二測定用マークを顕微鏡の同一視野(表示画面)内に収める工程、
5)同一視野(表示画面)内の第一開口部、第二開口部、第二測定用マークの各々に対応した、予め設定された各々の測定エリア内にて、パターンマッチングにより第一開口部、第二開口部、第二測定用マークの各々を認識する工程、
6)認識した第一開口部、第二開口部、第二測定用マークの各々を2値化処理、或いは2値化処理及び楕円フィッティッグ処理により第一開口部の重心(A’)の座標、第二開口部の重心(B’)の座標、第二測定用マークの重心(D’)の座標を算出する工程、
7)第一開口部の重心(A’)の座標と、第二開口部の重心(B’)の座標から、位置ズレのない第二測定用マークの重心(C’)の座標を設定する工程、
8)算出した第二測定用マークの重心(D’)の座標と、設定した第二測定用マークの重心(C’)の座標の差から、第二測定用マークの位置ズレを算出する工程、を具備することを特徴とする露光位置の測定方法である。
1)ブラックマトリックスに対する赤色着色画素の位置ズレを算出する際には、赤色バーニアについて、前記1)工程〜8)工程により赤色着色画素の位置ズレの算出を行い、
2)ブラックマトリックスに対する緑色着色画素の位置ズレを算出する際には、赤色着色画素の位置ズレの算出後に、測定に用いる顕微鏡を、赤色バーニアの第一開口部、第二開
口部、赤色第二測定用マークを顕微鏡の同一視野(表示画面)内に収めた位置から、予め設定された一定間隔を移動させ、緑色バーニアの第一開口部、第二開口部、緑色第二測定用マークを顕微鏡の同一視野(表示画面)内に収め、
3)緑色バーニアについて、前記5)工程〜8)工程により緑色着色画素の位置ズレの算出を行い、
4)ブラックマトリックスに対する青色着色画素の位置ズレを算出する際には、緑色着色画素の位置ズレの算出後に、測定に用いる顕微鏡を、緑色バーニアの第一開口部、第二開口部、緑色第二測定用マークを顕微鏡の同一視野(表示画面)内に収めた位置から、予め設定された一定間隔を移動させ、青色バーニアの第一開口部、第二開口部、青色第二測定用マークを顕微鏡の同一視野(表示画面)内に収め、
3)青色バーニアについて、前記5)工程〜8)工程により青色着色画素の位置ズレの算出を行う、ことを特徴とする露光位置の測定方法である。
位置させる工程、3)該顕微鏡の視野(表示画面)中心のXY座標を、顕微鏡がバーニアの位置へ移動するための原点と設定する工程、4)測定に用いる顕微鏡を高倍率とし、予め設定された一定距離を移動させ、バーニアの第一開口部、第二開口部、第二測定用マークを顕微鏡の同一視野(表示画面)内に収める工程、5)パターンマッチングにより第一開口部、第二開口部、第二測定用マークの各々を認識する工程、6)第一開口部の重心(A’)の座標、第二開口部の重心(B’)の座標、第二測定用マークの重心(D’)の座標を算出する工程、7)第一開口部の重心(A’)の座標と、第二開口部の重心(B’)の座標から、位置ズレのない第二測定用マークの重心(C’)の座標を設定する工程、8)算出した第二測定用マークの重心(D’)の座標と、設定した第二測定用マークの重心(C’)の座標の差から、第二測定用マークの位置ズレを算出する工程を具備する露光位置の測定方法であるので、顕微鏡の焦点深度に影響されることなく、また、測定用マークのフリンジ部のバラツキに影響されることなく自動測定で精度よく、安定して位置ズレを算出し、露光位置の精度を確認することのできるバーニアを用いた露光位置の測定方法となる。
図6は、第一測定用マークと第二測定用マークとで構成される、本発明によるバーニア(V2)の一例の説明図である。図6(a)、(b)は、第一測定用マーク(M11)、及び第二測定用マーク(M12)の平面図である。
図6(a)には、ガラス基板(1)上に形成された第一測定用マーク(M11)が示されており、ブラックマトリックスの形成に用いた、黒色フォトレジストと同一材料が用いられ、ブラックマトリックスの形成と同時に形成されたものである。
第二測定用マーク(M12)の形状として、円形が例示してある。第二測定用マーク(M12)の直径(e)の寸法は20μm程度のものである。
また、第一開口部(Ka−A)と第二測定用マーク(M12)間の距離(f)、及び第二開口部(Ka−B)と第二測定用マーク(M12)間の距離(g)は、等距離で35μm程度である。
第二測定用マーク(M12)の重心(D)は、第一開口部の重心(A)と第二開口部の重
心(B)を結ぶ直線を底辺とする二等辺三角形の頂点(C)に位置している。
重心(A)と重心(B)を直線で結び底辺とし、この底辺の中央から垂線を引くことにより頂点(C)が得られる。図7に示す頂点(C)は、第二測定用マーク(M12)の重心(D)の設計上の位置であり、第二測定用マーク(M12)が位置ズレなく形成されたとき、第二測定用マーク(M12)の重心(D)は、頂点(C)の位置になる。つまり、形成された第二測定用マーク(M12)の重心(D)の、頂点(C)からのずれをもって第二測定用マーク(M12)の位置ズレとするバーニアである。
例えば、顕微鏡の対物レンズを選択して、分解能0.1〜0.2μm程度、被写体の100μm角程度の領域を視野内に収めことができる倍率とし、60μm角程度の領域内にある第一開口部、第二開口部、第二測定用マークを顕微鏡の同一視野内に収めたものである。
、実際に形成された第一開口部(Ka−A)と第二開口部(Ka−B)から設定された重心であり、また、実際に形成された第二測定用マークの重心を表している。
第一開口部(Ka−A)の重心(A’)の座標は(Xa、Ya)、第二開口部(Ka−B)の重心(B’)の座標は(Xb、Yb)である。また、重心(A’)と重心(B’)から設定される重心(C’)の座標は(Xc、Yc)である。重心(C’)は第二測定用マーク(M12)に位置ズレがないときの第二測定用マークの重心である。また、実際に形成された第二測定用マーク(M12)の重心(D’)の座標は(Xd、Yd)である。
これに対し、本発明によるバーニア(V2)においては、測定用マークのすべてが寸法50μm角程度に収まるので、高倍率の顕微鏡にても同一視野に映像することができ、1回の撮像で位置ズレの算出が可能となり、効率のよい露光位置の測定方法となる。
ターゲットマーク(TM)は、第一測定用マーク(M11)の遮光部(S)が、図11中右方へ延長された部分に、第一開口部(Ka−A)、第二開口部(Ka−B)の形成と同時に形成された開口部である。
離(L1)は、100μm程度である。また、ターゲットマーク(TM)の寸法は、符号(j)、(k)で表す縦横は60μm程度、符号(h)、(i)で表す開口部の幅は20μm程度のものである。
この色識別マーク(IM)は、ターゲットマーク(TM)から更に一定距離(L2)、例えば、100〜200μm離れた位置に設けられている。色識別マーク(IM)は、ターゲットマーク(TM)の形成と同時に形成された開口部である。
このX軸方向及びY軸方向への自在な移動によって、Y軸トロッコ(14)の側面に設けられた顕微鏡(15)を、定盤(10)上の任意のXY座標位置へ移動させることが出来るようになっている。
図14は、バーニア(V2)のXY座標の近傍の、顕微鏡の視野内の映像を表示画面に表示したものである。この際の顕微鏡の低倍率への設定、及びXY座標の移動は自動で行われる。
その後、顕微鏡が微動し、ターゲットマーク(TM)を顕微鏡の視野(表示画面)の中心に位置させる。図15は、顕微鏡が微動し、ターゲットマーク(TM)を顕微鏡の視野(表示画面)の中心に位置させた映像を表示画面に表示したものである。
を、顕微鏡がバーニア(V2)の位置へ移動するための原点(X0 、Y0 )と設定する。続いて、測定に用いる顕微鏡を高倍率、例えば、被写体の100μm角程度の領域を視野内に収めることができる高倍率とし、顕微鏡が原点(X0 、Y0 )から、予め設定された一定距離(L1)を移動し、バーニア(V2)の第一開口部、第二開口部、第二測定用マークを顕微鏡の同一視野(表示画面)内に収める。
この各色バーニアは、画像表示領域外のガラス基板上に平行、等間隔で隣接して設けられている。この間隔は、予め設定された一定の間隔(L3)であり、200μmである。
或いは、例えば、3色の着色画素が形成された後に、一括して3色の着色画素につき位置ズレの算出を行う。
工程により緑色着色画素の位置ズレの算出を行う。
従って、3色の着色画素の位置ズレの算出を効率よく行うことができる。
10・・・定盤
11・・・X軸レール
12、14・・・X軸トロッコ、Y軸トロッコ
15・・・顕微鏡
A、B、D・・・第一開口部、第二開口部、第二測定用マークの重心の位置
A’、B’・・・算出した第一開口部の重心、第二開口部の重心
C・・・第二測定用マークの重心の設計上の位置
C’・・・第二開口部の重心と第二開口部の重心から設定された第二測定用マークの重心D’・・・実際に形成された第二測定用マークの重心
F・・・フリンジ部
IM・・・色識別マーク
Ka・・・開口部
Ka−A・・・第一開口部
Ka−B・・・第二開口部
Ke・・・開口部右方のエッジ
Je・・・第二測定用マーク右方のエッジ
L1、L2・・・一定距離
M1・・・第一測定用マーク
M1−R、M2−R・・・赤色第一測定用マーク、赤色第二測定用マーク
M1−G、M2−G・・・緑色第一測定用マーク、緑色第二測定用マーク
M1−B、M2−B・・・青色第一測定用マーク、青色第二測定用マーク
M2・・・第二測定用マーク
M11・・・本発明における第一測定用マーク
M12・・・本発明における第二測定用マーク
M12−R、M12−G、M12−B・・・本発明における赤色第二測定用マーク、緑色第二測定用マーク、青色第二測定用マーク
S・・・遮光部
Sa・・・測定エリア
TM・・・ターゲットマーク
V1・・・バーニア
V1−R、V1−G、V1−B・・・赤色バーニア、緑色バーニア、青色バーニア
V2・・・本発明によるバーニア
V2−R、V2−G、V2−B・・・本発明による赤色バーニア、緑色バーニア、青色バーニア
Wa・・・枠部
Claims (7)
- ガラス基板上のブラックマトリックスに対する着色画素の位置ズレを算出するバーニアにおいて、
1)前記バーニアは、第一測定用マークと第二測定用マークで構成され、
2)該第一測定用マークは、ブラックマトリックスの形成と同時に形成された遮光部と第一開口部と第二開口部からなり、該第二測定用マークは、該遮光部上に着色画素の形成と同時に形成されており、
3)該第二測定用マークの重心は、第一開口部の重心と第二開口部の重心を結ぶ直線を底辺とする二等辺三角形の頂点に位置することを特徴とするバーニア。 - 前記二等辺三角形が直角二等辺三角形であることを特徴とする請求項1記載のバーニア。
- 請求項1又は請求項2記載のバーニアにおいて、該バーニアは、バーニアから一定距離離れた位置に、測定に用いる顕微鏡をバーニア近傍へ移動させ、更に、バーニア直上へ移動させるためのターゲットマークを備えていることを特徴とするバーニア。
- 請求項1、請求項2、又は請求項3記載のバーニアにおいて、該バーニアは、赤色着色画素の位置ズレを算出するための赤色バーニア、緑色着色画素の位置ズレを算出するための緑色バーニア、青色着色画素の位置ズレを算出するための青色バーニアで構成され、該各色バーニアは、ガラス基板上に平行、等間隔で隣接して設けられていることを特徴とするバーニア。
- ガラス基板上のブラックマトリックスに対する着色画素の位置ズレを算出するバーニアを用いた露光位置の測定方法において、
1)前記バーニアとして請求項1又は請求項2記載のバーニアを用い、該バーニアの上方よりバーニアの第一開口部、第二開口部、第二測定用マークを測定に用いる顕微鏡の同一視野(表示画面)内に収める工程、
2)同一視野(表示画面)内の第一開口部、第二開口部、第二測定用マークの各々に対応した、予め設定された各々の測定エリア内にて、パターンマッチングにより第一開口部、第二開口部、第二測定用マークの各々を認識する工程、
3)認識した第一開口部、第二開口部、第二測定用マークの各々を2値化処理、或いは2値化処理及び楕円フィッティング処理により第一開口部の重心(A’)の座標、第二開口部の重心(B’)の座標、第二測定用マークの重心(D’)の座標を算出する工程、
4)第一開口部の重心(A’)の座標と、第二開口部の重心(B’)の座標から、位置ズレのない第二測定用マークの重心(C’)の座標を設定する工程、
5)算出した第二測定用マークの重心(D’)の座標と、設定した第二測定用マークの重心(C’)の座標の差から、第二測定用マークの位置ズレを算出する工程、を具備することを特徴とする露光位置の測定方法。 - ガラス基板上のブラックマトリックスに対する着色画素の位置ズレを算出するバーニアを用いた露光位置の測定方法において、
1)前記バーニアとして請求項3記載のバーニアを用い、測定に用いる顕微鏡を低倍率とし、顕微鏡を予め設定された該バーニアのXY座標の近傍に移動させ、該バーニアの上方よりターゲットマークを顕微鏡の視野(表示画面)内に収める工程、
2)測定に用いる顕微鏡を中倍率とし、パターンマッチングによりターゲットマークを認識し、顕微鏡を移動させターゲットマークを顕微鏡の視野(表示画面)中心に位置させる工程、
3)該顕微鏡の視野(表示画面)中心のXY座標を、顕微鏡がバーニアの位置へ移動する
ための原点と設定する工程、
4)測定に用いる顕微鏡を高倍率とし、顕微鏡を該原点から、予め設定された一定距離を移動させ、バーニアの第一開口部、第二開口部、第二測定用マークを顕微鏡の同一視野(表示画面)内に収める工程、
5)同一視野(表示画面)内の第一開口部、第二開口部、第二測定用マークの各々に対応した、予め設定された各々の測定エリア内にて、パターンマッチングにより第一開口部、第二開口部、第二測定用マークの各々を認識する工程、
6)認識した第一開口部、第二開口部、第二測定用マークの各々を2値化処理、或いは2値化処理及び楕円フィッティッグ処理により第一開口部の重心(A’)の座標、第二開口部の重心(B’)の座標、第二測定用マークの重心(D’)の座標を算出する工程、
7)第一開口部の重心(A’)の座標と、第二開口部の重心(B’)の座標から、位置ズレのない第二測定用マークの重心(C’)の座標を設定する工程、
8)算出した第二測定用マークの重心(D’)の座標と、設定した第二測定用マークの重心(C’)の座標の差から、第二測定用マークの位置ズレを算出する工程、を具備することを特徴とする露光位置の測定方法。 - 請求項6記載の露光位置の測定方法において、前記バーニアとして請求項4記載のバーニアを用い、
1)ブラックマトリックスに対する赤色着色画素の位置ズレを算出する際には、赤色バーニアについて、前記1)工程〜8)工程により赤色着色画素の位置ズレの算出を行い、
2)ブラックマトリックスに対する緑色着色画素の位置ズレを算出する際には、赤色着色画素の位置ズレの算出後に、測定に用いる顕微鏡を、赤色バーニアの第一開口部、第二開口部、赤色第二測定用マークを顕微鏡の同一視野(表示画面)内に収めた位置から、予め設定された一定間隔を移動させ、緑色バーニアの第一開口部、第二開口部、緑色第二測定用マークを顕微鏡の同一視野(表示画面)内に収め、
3)緑色バーニアについて、前記5)工程〜8)工程により緑色着色画素の位置ズレの算出を行い、
4)ブラックマトリックスに対する青色着色画素の位置ズレを算出する際には、緑色着色画素の位置ズレの算出後に、測定に用いる顕微鏡を、緑色バーニアの第一開口部、第二開口部、緑色第二測定用マークを顕微鏡の同一視野(表示画面)内に収めた位置から、予め設定された一定間隔を移動させ、青色バーニアの第一開口部、第二開口部、青色第二測定用マークを顕微鏡の同一視野(表示画面)内に収め、
3)青色バーニアについて、前記5)工程〜8)工程により青色着色画素の位置ズレの算出を行う、ことを特徴とする露光位置の測定方法。
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