特開 2024-52552 パターン上に塗布した液滴の検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024052552

(43)【公開日】2024-04-11

(54)【発明の名称】パターン上に塗布した液滴の検査方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/66 20060101AFI20240404BHJP

   G01N 21/956 20060101ALI20240404BHJP

【ＦＩ】

H01L21/66 J

G01N21/956 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023138700

(22)【出願日】2023-08-29

(31)【優先権主張番号】P 2022157507

(32)【優先日】2022-09-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000003159

【氏名又は名称】東レ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】田中 龍一

(72)【発明者】

【氏名】清水 浩二

【テーマコード（参考）】

2G051

4M106

【Ｆターム（参考）】

2G051AA51

2G051AB20

2G051BA20

2G051BB03

2G051CA03

2G051CA04

2G051EA11

4M106BA04

4M106CA39

4M106DB04

4M106DJ02

4M106DJ07

4M106DJ18

4M106DJ27

(57)【要約】

【課題】回路パターンを有する基材上に形成された液滴が、所望の位置に形成されているかを検査する方法を提供すること。
【解決手段】互いに同じ回路パターンからなるパターン部を複数有する基材において、前記パターン部における液滴形成候補箇所を検査する方法であって、前記液滴は、前記複数のパターン部ごとに互いに異なる位置に形成されており、前記複数のパターン部について液滴形成後の画像を取得する工程と、前記取得した画像中の各パターン部にブロック番号を割り当てる工程と、前記取得した画像中の各パターン部から検査範囲を特定する工程と、前記ブロック番号を割り当てた画像における検査範囲と、前記パターン部についてあらかじめ定められた液滴形成条件に基づき用意された標準画像中の検査範囲と、を対比する工程と、を含むことを特徴とする検査方法。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに同じ回路パターンからなるパターン部を複数有する基材において、前記パターン部における液滴形成候補箇所を検査する方法であって、
前記液滴は、前記複数のパターン部ごとに互いに異なる位置に形成されており、
前記複数のパターン部について液滴形成後の画像を取得する工程と、
前記取得した画像中の各パターン部にブロック番号を割り当てる工程と、
前記取得した画像中の各パターン部から検査範囲を特定する工程と、
前記ブロック番号を割り当てた画像における検査範囲と、前記パターン部についてあらかじめ定められた液滴形成条件に基づき用意された標準画像中の検査範囲と、を対比する工程と、を含む
ことを特徴とする検査方法。

【請求項2】

前記対比工程は、前記取得した画像における検査範囲を２値化処理する工程を含む、請求項１に記載の検査方法。

【請求項3】

前記標準画像中の検査範囲を示す画像は、前記取得した画像における検査範囲を２値化処理した後に前記液滴が形成された箇所および液滴が形成されていない箇所がそれぞれ示す画像と対応するものである、請求項２に記載の検査方法。

【請求項4】

前記複数のパターン部は、少なくとも前記基材の長尺方向にアレイ状に形成されており、前記基材の一定搬送量ごとに前記液滴形成後の画像を取得し、かつ前記ブロック番号を割り当てる、請求項１に記載の検査方法。

【請求項5】

前記パターン部は、少なくとも、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極の１種以上からなる構造体を含む、請求項１に記載の検査方法。

【請求項6】

前記検査範囲は前記構造体を含む範囲である、請求項５に記載の検査方法。

【請求項7】

前記液滴は、カーボンナノチューブ、グラフェン、フラーレンおよび有機半導体からなる群より選ばれる一種類以上を含有する、請求項５に記載の検査方法。

【請求項8】

前記液滴はカーボンナノチューブを含有する、請求項５に記載の検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パターン上に塗布した液滴の検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、半導体層に有機半導体及び／又はカーボン材料を用いた電界効果型トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＦＥＴ）が盛んに検討されている。これらの材料は溶液状態で取り扱うことが可能であるため、半導体材料を含む溶液を塗布・印刷するウェット成膜法を用いることができる。

【0003】

ウェット成膜法では、高温プロセスを避けることができるので、低温でのプラスチック基板上へのデバイス製造や、低コストでのデバイス製造が可能である。また、ウェット成膜法では成膜とパターニングの工程を同時に行えることから、従来のフォトリソグラフィプロセスを用いる真空成膜プロセスと比較して材料利用効率が高く、環境負荷が少ないという点でも期待されている。

【0004】

一方、ディスプレイや回路を構成するＦＥＴは、その役割に応じて所定の特性（例えば、駆動電流値）を発揮することが求められる。ＦＥＴの大きさ、形状や、半導体材料の塗布量、密度により、その特性は異なる。つまり、半導体層の形成に関しては、ＦＥＴごとの所定の特性を発揮させるために、ＦＥＴごとに半導体材料の被覆面積や塗布量を調整する必要がある（例えば、特許文献１参照）。

【0005】

また、そのような調整を行って半導体材料を塗布した後は、塗布された液滴が所望の範囲を覆っているかを検査する必要がある。従来、塗布された材料を検査する方法として、例えば、ディスプレイ用途で隔壁内に充填された液に光照射し、反射光の強さから液の有無を判断する検査方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。また、インクジェット塗布を行うためのインクジェット記録ヘッドを検査する方法として、フィルムや紙等の基材に液滴を吐出し、着滴した液滴の測定位置と基準位置とのずれ量を算出するための検査方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２２－２８６２４号公報

【特許文献2】特許第４０９３０５９号

【特許文献3】特開２０１４－１２４９１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、回路上に形成された液滴が所望の範囲を覆えているかを判断する検査方法は知られていなかった。特に、例えば、互いに同じ回路パターンからなるパターン部を複数有する基板において、パターン部ごとに異なる位置に形成された液滴の検査をする方法は知られていなかった。

【0008】

本発明は、上記課題に鑑み、回路パターンを有する基材上に塗布した液滴が液滴形成候補箇所に適切に形成されているかを検査する方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成をとる。
［１］互いに同じ回路パターンからなるパターン部を複数有する基材において、前記パターン部における液滴形成候補箇所を検査する方法であって、前記液滴は、前記複数のパターン部ごとに互いに異なる位置に形成されており、前記複数のパターン部について液滴形成後の画像を取得する工程と、前記取得した画像中の各パターン部にブロック番号を割り当てる工程と、前記取得した画像中の各パターン部から検査範囲を特定する工程と、前記ブロック番号を割り当てた画像における検査範囲と、前記パターン部についてあらかじめ定められた液滴形成条件に基づき用意された標準画像中の検査範囲と、を対比する工程と、を含むことを特徴とする検査方法。
［２］前記対比工程は、前記取得した画像における検査範囲を２値化処理する工程を含む、［１］に記載の検査方法。
［３］前記標準画像中の検査範囲を示す画像は、前記取得した画像における検査範囲を２値化処理した後に前記液滴が形成された箇所および液滴が形成されていない箇所がそれぞれ示す画像と対応するものである、［２］に記載の検査方法。
［４］前記複数のパターン部は、少なくとも前記基材の長尺方向にアレイ状に形成されており、前記基材の一定搬送量ごとに前記液滴形成後の画像を取得し、かつ前記ブロック番号を割り当てる、［１］～［３］のいずれかに記載の検査方法。
［５］前記パターン部は、少なくとも、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極の１種以上からなる構造体を含む、［１］～［４］のいずれかに記載の検査方法。
［６］前記検査範囲は前記構造体を含む範囲である、［５］に記載の検査方法。
［７］前記液滴は、カーボンナノチューブ、グラフェン、フラーレンおよび有機半導体からなる群より選ばれる一種類以上を含有する、［１］～［６］のいずれかに記載の検査方法。
［８］前記液滴はカーボンナノチューブを含有する、［１］～［７］のいずれかに記載の検査方法。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、互いに同じ回路パターンからなるパターン部を複数有する基材において、パターン部ごとに互いに異なる位置に形成された液滴が所定の範囲を覆えているか否かを検査することが可能となる。例えば、回路に含まれるＦＥＴの半導体層を半導体インクの塗布により形成する場合において、半導体インクが想定通りチャネル領域を覆えているか検査することができる。更に、本発明の検査方法により、塗布不良により動作しないＦＥＴを含む回路を未然に発見できる他、塗布不良を早期に検出することにより、不良品の低減に繋げることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】互いに同じ回路パターンからなるパターン部を複数有する基板を示した模式図

【図2】パターン部に含まれる回路パターンの構成を示した模式図

【図3】本発明の実施の形態１に係る検査方法の概要を示した模式図

【図4】各パターン部にブロック番号を割り当てた状態を示した模式図

【図5】構造体付近の拡大図

【図6】液滴位置と検査範囲との関係を示した模式図

【図7】検査範囲を２値化処理したときに得られる画像を示した模式図

【図8】液滴と被覆検査範囲とはみ出し検査範囲の関係を示した模式図（ＯＫ判定）

【図9】液滴と被覆検査範囲とはみ出し検査範囲の関係を示した模式図（ＮＧ判定）

【図10】隣り合う素子を考慮したはみ出し禁止検査範囲の設定例を示した模式図

【図11】隣り合う素子を考慮したはみ出し禁止検査範囲の重なり部を示した模式図

【図12】液滴のはみ出し検査の手順を示した模式図

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではなく、発明の目的を達成できて、かつ、発明の要旨を逸脱しない範囲内においての種々の変更は当然あり得る。また、各実施の形態において説明される事項は、本発明の範囲を損なわない範囲で他の実施の形態へ適用可能である。

【0013】

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る検査方法は、互いに同じ回路パターンからなるパターン部を複数有する基材において、前記パターン部における液滴形成候補箇所を検査する方法であって、前記液滴は、前記複数のパターン部ごとに互いに異なる位置に形成されており、前記複数のパターン部について液滴形成後の画像を取得する工程と、前記取得した画像中の各パターン部にブロック番号を割り当てる工程と、前記取得した画像中の各パターン部から検査範囲を特定する工程と、前記ブロック番号を割り当てた画像における検査範囲と、前記パターン部についてあらかじめ定められた液滴形成条件に基づき用意された標準画像中の検査範囲と、を対比する工程と、を含むことを特徴とする検査方法である。

【0014】

本明細書において「液滴形成候補箇所」とは、パターン部において液滴を形成する可能性がある箇所のことである。ここで、液滴は、複数のパターン部ごとに互いに異なる位置に形成されるため、あるパターン部において全ての液滴形成候補箇所に実際に液滴が形成されるとは限らない。

【0015】

図１は、互いに同じ回路パターンからなるパターン部を複数有する基材の一例である。図１では、基材１の長辺方向をｘ方向、短辺方向をｙ方向とする。

【0016】

図１（ａ）では、基材１上に複数の（４行６列の）パターン部１２が形成されており、それらの回路パターンは互いに同じである。基材１の四隅にはアライメントマーク１１が配置されている。

【0017】

基材１上に含まれるパターン部１２の配置はこの４行６列に限られず、行数、列数ともにこれより多くても少なくてもよい。また、パターン部１２がｍ行ｎ列（ｍおよびｎは１以上の整数）に配置されている場合において、ｍ行ｎ列の全ての箇所にパターン部１２が存在していなくてもよい。すなわち、ｍ行ｎ列の一部にパターン部１２が存在しない箇所があってもよい。

【0018】

また、複数のパターン部１２はそれらすべての行および列がそろっていなくてもよい。図１（ｂ）はそのような構成を示す一例であり、左から２列目、４列目、６列目（偶数列）では、１列目、３列目、５列目（奇数列）と比べパターン部１２の位置がｙ方向にずれている。また、偶数列と奇数列とではパターン部１２の数が異なる。

【0019】

図１に示す例では基材１はシート形状であるが、基材１の形状はロール形状など、他の形状であってもよい。基材１がロール形状である場合、パターン部１２がロール状基材１の長尺方向にさらに連続して形成されていてもよい。

【0020】

アライメントマーク１１の位置および数は、図１に図示された構成に限られず、例えば、基材１の対角線上の隅の２点だけに存在していてもよい。また、基材１の中央部や、ｍ行ｎ列にパターン部１２が形成されている領域中の格子にあたる部位に、任意に設けられていてもよい。

【0021】

図２（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、パターン部１２に含まれる回路パターンの構成例である。この回路パターンでは、構造体Ａ_０～Ａ_７が配線１４と接続されている。回路パターンは他にも、ダイオードやアンテナ、コンデンサ等の種々の素子を配置しても良い。

【0022】

構造体Ａ_０～Ａ_７は電極１６を備えており、その上に図示しない絶縁層を介して半導体材料を含む液滴１３が塗布されることで、その構造体はＦＥＴとして機能する。例えば図２（ａ）では構造体Ａ_０、Ａ_２、Ａ_４、Ａ_５、Ａ_６およびＡ_７がＦＥＴとなり「１」の信号を出力する。一方で構造体Ａ_１およびＡ_３は液滴１３が塗布されず半導体層が存在しないことになるので、ＦＥＴとして機能せず、「０」の信号を出力する。一方、図２（ｂ）では構造体Ａ_０、Ａ_１、Ａ_２およびＡ_５がＦＥＴとなり「１」の信号を出力し、Ａ_３、Ａ_４、Ａ_６およびＡ_７がＦＥＴとして機能せず、「０」の信号を出力する。このように、構造体Ａ_０～Ａ_７の箇所が、液滴１３が形成されうる液滴形成候補箇所であり、そこに実際に液滴１３を形成するか否かに応じて構造体の機能が変わる。

【0023】

ＦＥＴとして機能する構造体においては、電極１６はゲート電極であり、上記の絶縁層はゲート絶縁層である。また、このとき配線１４はゲート配線（下部配線）である。図２には図示しないが、ＦＥＴとして機能する構造体にはゲート絶縁層上にソース電極およびドレイン電極が備わっており、それぞれソース配線・ドレイン配線（上部配線）と接続する。下部配線である配線１４は、上部配線であるソース配線・ドレイン配線とパッド１５において接続することができる。電極１６の形状には特に制限はなく、例えば、構造体Ａ_３等におけるもののようにジグザグ形状でも、構造Ａ_１におけるもののように直線形状であってもよく、またこれらに限られない。

【0024】

なお、このＦＥＴはボトムゲート構造のＦＥＴであるが、これに代えてトップゲート構造のＦＥＴが形成されるものであってもよい。この場合、図２に示すようなパターン部１２において、ゲート電極１６の代わりにソース電極およびドレイン電極が設けられ、配線１４がソース配線・ドレイン配線として機能し、ソース電極およびドレイン電極の直上に液滴１３が塗布される。その上にゲート絶縁層およびゲート電極を形成することで、各構造体がトップゲート構造のＦＥＴとして機能する。

【0025】

液滴１３は、ＦＥＴの特性の観点から、カーボンナノチューブ、グラフェン、フラーレンおよび有機半導体からなる群より選ばれる一種類以上を含有することが好ましく、特にカーボンナノチューブを含有することが好ましい。液滴１３に含まれる材料としてこれらが好ましいことにはもう一つ理由がある。それは、液滴１３がこれらの材料を含むことで有色となり、液滴１３下の構造体による光の反射が抑制されることにより、後述する画像処理が単純化されることである。

【0026】

本実施の形態１において、複数のパターン部１２における液滴１３の形成パターンは、パターン部１２ごとに、図２（ａ）に示すパターン部１２Ａや図２（ｂ）に示すパターン部１２Ｂのような構成が混在している。すなわち、液滴１３は、複数のパターン部１２ごとに互いに異なる位置に形成される。

【0027】

パターン部１２ごとに液滴１３を互いに異なる位置へ形成する理由は、例えば回路パターン中にメモリ部がある場合、各メモリ部にユニークな値を持たせられるからである。つまり、同一回路パターンであっても、液滴１３の有無によりメモリの各ｂｉｔの「１」、「０」をパターン部１２ごとに変化させることができる。このように、基材１上の複数のパターン部１２の間で液滴１３を塗布する箇所を変更するだけで、出力される情報が互いに異なる複数の回路を作り分けることができる。

【0028】

パターン部１２における液滴形成パターンは、上記の２種類に限定されるものではない。また、基材１に含まれる液滴形成パターンは上記の２種類だけからなるものに限定されず、３種類以上の液滴形成パターンが混在していてもよい。より多くの液滴形成パターンが混在している方が、一枚の基材１からよりバリエーションに富んだ回路が得られるため、より好ましい。

【0029】

個々のパターン部１２に設けられたアライメントマーク１７は、各パターン部１２の撮影画像の画像処理において利用される。この点については詳細は後述する。図２ではパターン部１２の四隅にアライメントマーク１７が設けられた例を示しているが、所望の画像処理が可能となるのであれば、アライメントマーク１７の位置、数、形状は図２に図示されたものに限定されない。

【0030】

（複数のパターン部について液滴形成後の画像を取得する工程）
図３は、本実施の形態１に係る検査方法の概要を示す模式図である。図３に示すように、基材１がステージ２０上に固定されている。基材１をステージ２０上に固定する方法の一例としては、ステージ２０に吸着穴やポーラスチャックを設け、真空引きする方法が挙げられる。

【0031】

基材１の上には、図１で示したように複数のパターン部１２が形成されている。図２で示したように、複数のパターン部１２のそれぞれには複数の構造体が形成されており、全ての構造体ではないものの、多くの構造体の上には半導体層を形成するための半導体インクが塗布されている。

【0032】

まず、ラインカメラ２１は、複数のパターン部１２の各々について液滴形成後の画像を取得する。前述のように固定された基材１に対して、上部からラインカメラ２１を一定速度で長手方向２２（ｘ方向）に移動しながら、スキャンレートに応じた周期ごとに基材１の短手方向の１ライン２６をスキャンし、パターン中の構造体及び／又はアライメントマーク１１を含む検査すべき範囲全体を撮像する。

【0033】

例えば、光源白色ＬＥＤ、同軸落射、画素数１２０００ｐｉｘ、視野幅４２ｍｍ、スキャンレート８０ｋＨｚの構成であるラインカメラ２１を移動速度２５０ｍｍ／秒で移動させた場合、分解能は、基材短辺方向に４２ｍｍ÷画素数１２０００＝３．５μｍ／ｐｉｘ、基材長手（スキャン）方向に２５０ｍｍ÷スキャンレート８０ｋＨｚ≒３．２μｍ／ｐｉｘである。図３では短辺方向の検査幅がラインカメラ２１の視野幅でカバーできている例を示しているが、短辺方向の検査幅がラインカメラ２１の視野幅より大きい場合には、パターン部１２の１～数行ごとにスキャンを繰り返す。あるいは、ラインカメラ２１を複数台、短辺方向に並べることで検査幅の全体をカバーしても良い。

【0034】

また、ラインカメラ２１に代えてエリアカメラを用いて基材１の全体を撮像したり、基材１をエリア分割してエリアごとに撮影したりしても良い。ただし、大面積基材では照明ムラが生じやすく、また、高い画素数のエリアカメラを用いる必要があるため、対象基材１に求められる面積、分解能、照明ムラの観点から、一般的にはラインカメラ２１を用いる方が好ましい。

【0035】

図３では一例として、ステージ２０に基材１を固定し、ラインカメラ２１を移動させる方法を説明したが、基材１とラインカメラ２１が相対的に一定速度で移動しながらスキャンレートに応じた周期ごとにラインをスキャンすればよいため、画像の取得はこの方法には限られない。例えば、搬送ローラー上でロールフィルム等の基材１が把持されている場合は、搬送ローラー上にラインカメラ２１を設置し、カメラは移動させず、基材１を一定速度で搬送しながらラインスキャンしてもよい。

【0036】

（取得した画像中の各パターン部にブロック番号を割り当てる工程）
図４は、図３に示す方法で取得した、４行６列のパターン部１２を有する基材１の撮影画像において、各パターン部１２に、当該パターン部１２の基材１上における位置情報などを示す固有の番号（以下、「ブロック番号」という）を割り当てた状態を示す。画像にはＣＡＤデータのように座標データも含まれており、例えば四隅のアライメントマーク１１のいずれか１つを原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）とする。アライメントマーク１１に対して、各パターン部１２の形成範囲は一義的に決まるため、パターン部１２ごとにブロック番号を付与することが可能である。

【0037】

複数のパターン部１２が基材１の長尺方向にアレイ状に形成されている場合は、基材１の一定搬送量ごとに取得した画像中のパターン部１２にブロック番号を割り当ててもよい。例えば、図４に示すように、１ｓｃａｎ目の画像には各パターン部１２に１～２４のブロック番号を付与し、２ｓｃａｎ目の画像には各パターン部１２に２５～４８のブロック番号を付与するといったことが可能である。

【0038】

ブロック番号の割り当ては、画像の取得後に実施してもよいし、画像の取得と略同時に実施してもよい。例えば、４行６列のパターン部１２を１回のスキャンで全て撮影するのではなく、左上のパターン部１２から１枚ずつスキャンして個別の画像を取得する場合などは、取得する順にブロック番号を自動的に割り当ててもよい。

【0039】

各パターン部１２にブロック番号を付与することで、取得した各画像をどの標準画像（詳細は後述）と対比すべきであるかを特定することができる。

【0040】

（取得した画像中の各パターン部から検査範囲を特定する工程）
取得した画像中の各パターン部１２から、検査を実施すべき対象となる検査範囲を特定する。ここで、検査範囲とは、パターン部１２の上において液滴１３が形成される候補となりうる箇所の中で、そこに液滴１３を形成するのであればその液滴１３により確実に覆わなければならない領域のことである。

【0041】

パターン部１２に形成されている構造体は、全て同じサイズや形状とは限らず、液滴１３で覆うべき範囲が異なる場合がある。例えば図２に示すパターン部１２の構造体Ａ_１とそれ以外の構造体とでは、電極１６のサイズと形状が異なっており、図２（ｂ）に示すように、液滴１３で覆うべき範囲も異なる。したがって、パターン部１２のそれぞれの構造体について、液滴１３で覆うべきサイズや形状（もしくは覆ってはいけない範囲）を考慮する必要がある。そのために、構造体ごとに検査範囲を特定する。

【0042】

図５は、図２における構造体付近の拡大図である。電極１６はゲート電極であり、この構造体がＦＥＴとして機能するためには、ゲート電極を含む領域が半導体材料を含む液滴１３で覆われている必要がある。図５では、その範囲を検査範囲２３として示している。

【0043】

図５の例では、検査範囲２３は長方形としているが、楕円形状等、任意の形状を設定すればよい。

【0044】

検査範囲２３は、構造体ごとに特定されるものであるから、その構造体の位置を特定する回路パターンが決まればそれに応じて定まる。したがって、各画像において、各パターン部１２が有するアライメントマーク１７の位置を基準として、画像中の各検査範囲２３を特定することができる。

【0045】

より具体的には、例えば、アライメントマーク１７の位置を基準としたときの各構造体の中心座標を各検査範囲２３の中心として定めることができる。また、構造体と塗布ノズルとの関係等を考慮し、構造体の中心座標を一定値ずらしたところを検査範囲２３の中心とするような設定を設けてもよい。

【0046】

（ブロック番号を割り当てた画像における検査範囲と、パターン部についてあらかじめ定められた液滴形成条件に基づき用意された標準画像中の検査範囲と、を対比する工程）
次に、ブロック番号を割り当てた画像中の検査範囲２３を、パターン部１２についてあらかじめ定められた液滴形成条件に基づき用意された標準画像中の検査範囲２３と対比する。

【0047】

本実施の形態１において、液滴１３は、互いに同じ回路パターンからなる複数のパターン部１２において、パターン部１２ごとに互いに異なる位置に形成されるものである。その設計図として、パターン部１２ごとに液滴１３をどの位置に形成するかを定めた液滴形成条件が存在する。その液滴形成条件に基づく液滴形成パターンを、標準画像として、検査装置に備えられる記憶部（例えば、ＰＣ等）にあらかじめ記憶させておく。

【0048】

例えば、図２（ａ）に示すように液滴１３が形成される予定のパターン部１２については、構造体Ａ_０、Ａ_２、Ａ_４、Ａ_５、Ａ_６およびＡ_７が「液滴あり」、構造体Ａ_１およびＡ_３が「液滴なし」との情報を含む標準画像をあらかじめ用意する。また、この標準画像には、当該パターン部１２が基材１上のどの箇所のものであるかを特定する情報（ブロック番号に対応する情報）が含まれる。

【0049】

そして、ブロック番号を割り当てた画像と、そのブロック番号に対応する標準画像とを用い、それらの画像中の検査範囲２３同士を対比して、各液滴形成候補箇所に液滴１３が適切に形成されているか、または形成されていないかを検査する。

【0050】

このように、液滴形成候補箇所に対して検査範囲２３の設定と標準画像の登録をすることにより、検査しなくても良い箇所の検査は省くことができるため、効率的に検査を実施することができる。また、例えばパターン部１２のうち配線１４部に付着した異物や、回路動作に影響のない箇所に着滴してしまった液滴１３等の誤検出を防ぐことができる。

【0051】

「液滴あり」の箇所については、基本的には、対比の結果液滴１３が検査範囲２３を全て被覆していればＯＫであり、そうでなければＮＧである。しかし、ある閾値以上の被覆率であれば許容するよう設定しても良い。

【0052】

図６に、液滴位置と検査範囲２３との関係を示した模式図を示す。ある検査範囲２３が「液滴あり」の箇所である場合、図６（ａ）に示すように、液滴１３が検査範囲２３をすべて覆っている場合はＯＫと判定する。それに対し、図６（ｂ）～図６（ｅ）に示すように、液滴１３が検査範囲２３をすべて覆えていない場合はＮＧと判定する。図６（ｂ）は検査範囲２３に対して液滴１３の着滴位置がずれてしまっている例であり、図６（ｃ）は予定されていたよりも少ない量しか液滴１３が形成できなかった例であり、図６（ｄ）は塗布されるべき箇所に液滴１３が全く着滴できていない例であり、図６（ｅ）は、例えばノズル下面に回り込んでしまっていた液滴１３がひきずられるように着滴してしまった例である。

【0053】

撮影画像と標準画像との検査範囲２３同士を対比するにあたっては、撮影画像におけるアライメントマーク１７の位置を、標準画像においてそれに対応するアライメントマーク１７の位置と合わせる、アライメント補正を行った状態で、検査範囲２３同士の対比を実施してもよい。特に、構造体の数が多い場合や、検査位置精度の高さがあまり優先されない場合は、検査の効率化の観点からこの方法が好ましい。

【0054】

例えば、アライメントマーク１７を対角に２点読み取ることにより、カメラスキャン方向、その垂直方向、及び角度ずれが補正できる。また、基材１の伸縮率が大きい場合は、カメラにより取得したアライメントマーク間の距離と、標準画像におけるアライメントマーク間の距離が異なる場合があるので、それらの比率に応じた補正をかけても良い。また、アライメントマーク１７を４点読み取ることにより、台形型の歪み等、歪みの形状に応じた補正もすることができる。

【0055】

一方で、上述のように各パターン部１２が有するアライメントマーク１７の位置を基準として、画像中の各検査範囲２３の位置座標を特定することができる。そこで、検査範囲２３同士を対比する方法は、撮影画像中の各検査範囲２３の位置座標と、標準画像における対応する位置座標とを直接対比する方法であってもよい。構造体の数が少ない場合や、検査位置精度の高さが優先される場合は、より高精度な検査ができる観点からこの方法が好ましい。

【0056】

画像の照合は、正規化相関や、画像の輪郭などの幾何学形状の情報を比較する、公知のパターン照合方法を用いることができる。そして、パターン照合により得られた座標データを用いて、検査位置座標の補正をする。座標補正は、例えばヘルマート変換、アフィン変換やホモグラフィ変換等、既知の方法を用いて行う。

【0057】

このように、個々の構造体に対しての判定を、ｍ行ｎ列のパターン部１２全てに対しておこなう。具体的には、ｍ行ｎ列の全てのパターン部１２の液滴形成候補箇所に対して検査範囲２３の設定と標準画像の登録をおこない、ラインカメラ２１にて撮像したｍ行ｎ列の画像をアライメントマーク１７又は構造体を基準に画像を対比する。そして、画像が一致しないと判断された場合、どのブロック番号のパターン部１２のどの液滴形成候補箇所がＮＧであるかを、例えばディスプレイに表示させる等の方法で知らせる。

【0058】

個々の液滴形成候補箇所のＯＫ／ＮＧ判定だけでなく、パターン部全体としてのＯＫ／ＮＧ判定を行うこともできる。その場合は、そのパターン部１２に含まれる液滴形成候補箇所が１つでもＮＧの場合、パターン部全体が正常に動作しなければ原則としてＮＧと判断する。しかしながら、ＮＧの液滴形成候補箇所がある個数までは含まれていてもパターン部全体が正常に動作するようであれば、ＮＧ数がそこに至るまではＯＫと判断するなど、閾値を持たせて判断しても良い。

【0059】

（検査範囲の２値化処理）
本実施の形態１では、取得した画像における検査範囲２３と標準画像中の検査範囲２３とを正確に対比するため、取得した画像における検査範囲２３を２値化処理した画像を用いて対比を行う。そのため、標準画像としても、当該２値化処理後の画像に対応した画像を用意しておく。つまり、標準画像中の検査範囲２３を示す画像は、取得した画像における検査範囲２３を２値化処理した後に液滴１３が形成された箇所および液滴１３が形成されていない箇所がそれぞれ示す画像と対応するものである。

【0060】

図７は、取得した画像における検査範囲２３を２値化処理したときに得られる画像を示すものである。本実施の形態１において、パターン部１２を撮影すると、液滴１３が形成されている箇所は濃色に、形成されていない箇所は、基材１上に形成された絶縁層及び／又はステージ２０の色にもよるが、液滴１３より白色っぽい灰色で撮像される。また、電極１６部は光の反射率が５０％を超えるような金属を含む材料から構成されているため、液滴形成如何に関わらず、白く検出される。したがって、図７に示す検査範囲２３を、少なくとも絶縁層と液滴１３とが白黒に分かれるように閾値を設定して２値化処理すると、液滴１３が存在する場合は、図７（ａ）に示すように電極１６が白く、その他の部分が黒く表示される。一方、液滴１３が存在しない場合は、図７（ｂ）に示すように検査範囲２３の全体が白く表示される。

【0061】

そこで、標準画像としても、液滴１３を形成する予定の箇所については、電極１６は白塗り、その他の検査範囲２３は黒塗りとした画像を用意し、液滴１３の形成予定がない箇所については、検査範囲２３の全てを白塗りとする画像を用意する。このような２値化された標準画像を用意することで、比較が単純になり、誤判定が少なくなる。特に、本来は液滴１３が存在しているにも関わらず、２値化前の画像では白っぽく検出されてしまったものについて、黒範囲内にある閾値内で検出された白は黒に塗りつぶしてしまう（クロージング処理）を実施することで、より正確な検査を実施できる。

【0062】

以上説明した本実施の形態１に係る検査方法によれば、互いに同じ回路パターンからなるパターン部１２を複数有する基材１において、パターン部１２ごとに互いに異なる位置に形成された液滴１３が各液滴形成候補箇所において設計通りに形成されているか否かを、簡便に検査することができる。

【0063】

（変形例１）
本変形例１では、上記実施の形態１において各液滴形成候補箇所に液滴１３が適切に形成されているか、または形成されていないかを検査する場面において、液滴の有無を検査するだけでなく、液滴が余計な箇所にはみ出していないか否かについても検査する。

【0064】

図８、図９に、液滴位置と、検査範囲において液滴により被覆されるべき領域と、検査範囲において液滴がはみ出してはいけない領域と、の関係を示した模式図を示す。図８に示す例はＯＫ判定の例であり、液滴１３が、被覆すべき検査範囲２３Ｌを全て覆うとともに、はみ出し禁止の検査範囲２３Ｈより内側に全て収まっている。なお、「はみ出し禁止の検査範囲２３Ｈ」とは、その範囲の内側には液滴が存在してもよいが、その外縁を超えて液滴がはみ出してはいけない範囲をさす。

【0065】

一方、図９に示す例はＮＧ判定の例である。すなわち、図９（ａ）では、液滴１３がはみ出し禁止の検査範囲２３Ｈより大きくなってしまっている。また、図９（ｂ）では液滴１３が被覆すべき検査範囲２３Ｌを覆えているものの、はみ出し禁止の検査範囲２３Ｈを一部はみ出してしまっている。図９（ｃ）では液滴１３の形状がいびつであり、図９（ｂ）の場合と同様にはみ出し禁止の検査範囲２３Ｈを一部はみ出してしまっている。

【0066】

はみ出し禁止の検査範囲を指定する目的は、同じ形状の構造体であっても、構造体上に塗布される半導体層の厚みや密度によって、所望の特性のＦＥＴが得られなくなってしまうため、液滴の径が想定している通りの大きさとなっていることを確認するためである。

【0067】

例えば図２（ｂ）において、構造体Ａ_０とＡ_２に同量の液滴が塗布された場合、同じ液滴径となるはずである。但し、構造体Ａ_０とＡ_２上の濡れ性が、何らかの原因で異なった状態となってしまった場合、塗布量が同じでも濡れ広がり方が異なり、形成される半導体層の厚みや密度が異なってしまう場合がある。

【0068】

また、同じ形状の構造体に対して、塗布量を意図的に変更する場合も考えられる。図２（ｂ）において、構造体Ａ_０とＡ_２は同じ形状であるが、塗布量を変更した場合、液滴径は異なり、前述の通り異なるＦＥＴ特性となる。この場合、構造体Ａ_０とＡ_２がそれぞれ異なる液滴径で形成できているかを確認するため、はみ出し禁止の検査範囲２３Ｈをそれぞれ異なる大きさで設定することが好ましい。

【0069】

また、互いに隣り合う素子の間で液滴同士の干渉が生じないよう、はみ出し禁止の検査範囲２３Ｈを設定することが好ましい。図１０に、隣り合う素子を考慮してはみ出し禁止の検査範囲を設定した例を示す。図１０（ａ）では、隣接する構造体上に塗布されている液滴１３が、各々のはみ出し禁止の検査範囲２３Ｈに収まっており、ＯＫ判定となる。一方で、図１０（ｂ）では、上側の左右に隣接する構造体間で液滴が繋がってしまっており、液滴１３がはみ出し禁止の検査範囲２３Ｈをはみ出していることになるので、ＮＧ判定となる。

【0070】

隣り合う構造体同士の半導体層が繋がってしまうと、ＦＥＴ形成後、隣のＦＥＴの動作に影響されてしまい、所望のＦＥＴ特性が得られないことがあるため、このような検査が必要となる場合がある。なお、はみ出し禁止の検査範囲は図１０のような形状に限定されず、上記の目的を達成できる範囲で任意の形状を取り得る。

【0071】

また、図１１に、隣り合う素子を考慮してはみ出し禁止の検査範囲を設定する上で、はみ出し禁止の検査範囲に重なり部を設けた例示した模式図を示す。この重なり部２４は各はみだし禁止の検査範囲２３Ｈの内側にあるため本来であれば液滴が存在してもよい領域であるが、この重なり部２４を液滴がはみ出すことを禁止する領域として設定しても良い。これにより、構造体が密になっている部分とそうでない部分とで液滴のはみ出しの許容度を変えることができ、液滴の塗布効率が向上する。例えば、全ての構造体に図１１と同様のはみ出し禁止の検査範囲２３Ｈを設定した場合、互いに隣接する構造体に関しては重なり部２４の分だけ液滴のはみ出しを禁止する範囲が増える。一方、隣接する構造体がない場合は、液滴１３は当該液滴が存在する構造体についてのはみ出し禁止の検査範囲２３Ｈを超えなければ良い。そのため、隣接する構造体がある場合に比べて液滴の存在しうる許容範囲が広くなる。

【0072】

液滴がはみ出し禁止の検査範囲２３Ｈを超えていないかどうかの検査方法について、図１２に示すような、液滴が検査範囲２３Ｈをはみ出して塗布されてしまっている場合を例に説明する。なお、この検査は、液滴の有無を検査するのと同時に行ってもよいし、液滴の有無を検査する工程とは別工程として行ってもよいが、ここでは別工程として実施する場合について説明する。

【0073】

まず、取得した画像の２値化処理を実施する。これは、上記実施の形態１において取得した画像における検査範囲２３を２値化処理する工程において、同時に実施することができる。２値化処理後、意図しない液滴のしぶきや異物等の影響により、小さなサイズの黒が検出される可能性があるため、この段階で液滴に対して、通常用いられる画像処理（ノイズ除去、膨張、収縮等）を行っても良い。また、検出する最低サイズの閾値を設けても良い。

【0074】

その後、はみだし禁止の検査範囲２３Ｈの外側に黒が検出されない場合はＯＫ判定、検出された場合はＮＧ判定とする。図１２では、はみ出し禁止の検査範囲２３Ｈを超えて塗布された液滴２５が黒として検出されるため、ＮＧ判定となる。

【0075】

はみだし禁止の検査範囲２３Ｈの内側の液滴は検査の対象外であるため、該領域は検査しないという処理をしても良いし、全て白になるよう画像処理を実施した後、図７（ｂ）と同様の方法で画像を比較して判定しても良い。

【0076】

また、図１２でははみ出し禁止の検査領域２３Ｈのみを用いて説明したが、重なり部２４もある場合ははみ出し禁止の検査領域２３Ｈの外側の領域と見なして同様に検査することで、本来塗布されるべきではない箇所に塗布されていないか検査することが可能となる。

【符号の説明】

【0077】

１：基材
１１：アライメントマーク
１２、１２Ａ、１２Ｂ：パターン部
１３：液滴
１４：配線
１５：パッド
１６：電極
１７：アライメントマーク
２０：ステージ
２１：ラインカメラ
２２：長手方向
２３：検査範囲
２３Ｌ：被覆すべき検査範囲
２３Ｈ：はみ出し禁止の検査範囲
２４：重なり部
２５：はみ出し禁止の検査範囲を超えて塗布された液滴

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】