(57)【要約】【課題】微小クラックの発生を防止することが可能な微細パターン修正方法を提供する。【解決手段】この微細パターン修正方法では、最初は対物レンズ３４を所定のデフォーカス位置に配置してレーザ光のパワー密度を低くしておく。次に、対物レンズ３４を徐々に下げて行き、対物レンズ３４が所定のフォーカス位置に到達して所定のパワー密度となったころで焼成を行う。焼成終了時には、逆に対物レンズ３４を所定のデフォーカス位置まで上方に遠ざけ、レーザスポットの直径を徐々に広げる。したがって、温度をスムーズに変化させることができる。【選択図】図６
2010118362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された微細パターンの欠陥に修正ペーストを塗布し、塗布した修正ペーストからなる修正部にレーザ光を照射して焼成する微細パターン修正方法において、
前記レーザ光を前記修正部に集光する対物レンズを所定のデフォーカス位置に位置決めし、前記レーザ光のスポット径が大きな状態で前記修正部およびその周辺部を加熱する第１のステップと、
前記対物レンズを所定のフォーカス位置に移動させ、前記レーザ光のスポット径を所定値にして前記修正部を焼成する第２のステップと、
前記対物レンズを前記所定のデフォーカス位置に移動させるとともに、前記レーザ光のパワー密度を低下させる第３のステップとを含むことを特徴とする、微細パターン修正方法。
【請求項２】
前記基板の裏面に気体を噴出して前記基板を非接触状態で支持することを特徴とする、請求項１に記載の微細パターン修正方法。
【請求項３】
その表面が石、セラミックス、ガラスなどの熱伝導の小さい材料で形成されたテーブル上に前記基板を載置することを特徴とする、請求項１に記載の微細パターン修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は微細パターン修正方法に関し、特に、基板上に形成された微細パターンの欠陥に修正ペーストを塗布し、塗布した修正ペーストからなる修正部にレーザ光を照射して焼成する微細パターン修正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の構成を示す組立て分解図である。図８において、このプラズマディスプレイパネルは、前面ガラス基板７０および背面ガラス基板８０を含む。前面ガラス基板７０の裏面には、それぞれが広い幅の透明電極７１と狭い幅のバス電極７２からなる複数の複合電極が所定のピッチで形成され、それらは誘電体層７３および保護膜７４で被覆されている。背面基板８０の表面には、複数のアドレス電極８１が所定のピッチで形成され、それらは誘電体層８２で被覆されている。誘電体層８２の表面には、複数のリブ（隔壁）８３が所定のピッチで形成され、各谷間はＲ，ＧまたはＢの蛍光体層８４で被覆されている。
【０００３】
バス電極７２とアドレス電極８１が直交するようにして、前面ガラス基板７０と背面ガラス基板８０とがリブ８３を介して固着される。これにより、バス電極７２とアドレス電極８１の各交差部にセルと呼ばれる放電空間が形成される。複数のバス電極７２と複数のアドレス電極８１に選択的に電圧を印加すると、各セルが選択的に放電発光し、プラズマディスプレイパネルには、１枚の画像が表示される。
【０００４】
ところで、背面ガラス基板８０上にリブ８３を形成する際、異物の混入や製作工程上の不具合により、図９に示すように、リブ８３の一部が欠けたリブ欠け欠陥８５が発生したり、リブ８３の上面に突起欠陥８６が発生する場合がある。
【０００５】
このような欠陥８５，８６は、パネル点灯時に混色や暗い点を生じさせ、パネル品質を著しく低下させるので、蛍光体層８を形成する前に欠陥８５，８６を修正する必要がある。
【０００６】
これらの欠陥８５，８６を修正する方法として、塗布針を用いてリブ欠け欠陥８５に修正ペーストを塗布し、塗布した修正ペーストからなる修正部にレーザ光を照射して焼成するとともに、突起欠陥８６を研磨して除去する方法がある（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２９９０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の修正方法では、修正ペーストからなる修正部にレーザ光を照射すると、図１０に示すように、レーザ光を照射した部分とその周辺部との温度差が極めて高くなり、レーザ光を照射した部分の周辺に大きな内部応力が発生する。また、修正ペーストが硬化するときに収縮するため、修正部と、その周囲の正常なリブ８３や下部の誘電体層８２との間で歪が生じ、これに伴い内部応力が発生する。これらの内部応力は複合され、それが大きな場合には背面ガラス基板８０、誘電体層８２、修正部などに微小クラックが生じてしまう。
【０００９】
また、従来の修正方法では、背面ガラス基板８０は金属テーブル上に搭載されていたので、背面ガラス基板８０のそり、変形やテーブル金属テーブル表面の平面度によって基板８０とテーブル表面との間の接触状態がばらつき、基板８０からテーブルへの熱の逃げ方が基板８０上の位置によってばらつき、修正部の焼成結果がばらついていた。
【００１０】
それゆえに、この発明の主たる目的は、微小クラックの発生を防止することが可能な微細パターン修正方法を提供することである。
【００１１】
また、この発明の他の目的は、安定した焼成結果を得ることが可能な微細パターン修正方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る微細パターン修正方法は、基板上に形成された微細パターンの欠陥に修正ペーストを塗布し、塗布した修正ペーストからなる修正部にレーザ光を照射して焼成する微細パターン修正方法において、レーザ光を修正部に集光する対物レンズを所定のデフォーカス位置に位置決めし、レーザ光のスポット径が大きな状態で修正部およびその周辺部を加熱する第１のステップと、対物レンズを所定のフォーカス位置に移動させ、レーザ光のスポット径を所定値にして修正部を焼成する第２のステップと、対物レンズを所定のデフォーカス位置に移動させるとともに、レーザ光のパワー密度（レーザスポットにおける単位面積当たりのエネルギ）を低下させる第３のステップとを含むことを特徴とするものである。
【００１３】
好ましくは、基板の裏面に気体を噴出して基板を非接触状態で支持する。
また好ましくは、その表面が石、セラミックス、ガラスなどの熱伝導の小さい材料で形成されたテーブル上に基板を載置する。
【００１４】
なお、修正ペーストは、塗布針を用いて塗布してもよいし、ディスペンサ方式で塗布してもよいし、インクジェット方式で塗布してもよいし、どのような方式で塗布してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に係る微細パターン修正方法では、レーザ光を修正部に集光する対物レンズを所定のデフォーカス位置に位置決めし、レーザ光のスポット径が大きな状態で修正部およびその周辺部を加熱する第１のステップと、対物レンズを所定のフォーカス位置に移動させ、レーザ光のスポット径を所定値にして修正部を焼成する第２のステップと、対物レンズを所定のデフォーカス位置に移動させるとともに、レーザ光のパワー密度を低下させる第３のステップとを含む。したがって、基板温度の上昇および下降を徐々に行なうので、基板に発生する応力を小さくすることができ、微小クラックの発生を防止することができる。
【００１６】
好ましくは、基板の裏面に気体を噴出して基板を非接触状態で支持する。この場合は、修正部からの熱の逃げ方を基板上の位置によらず小さく一定にすることができ、安定した焼成結果を得ることができる。
【００１７】
また好ましくは、その表面が石、セラミックス、ガラスなどの熱伝導の小さい材料で形成されたテーブル上に基板を載置する。この場合は、修正部からの熱の逃げ方を基板上の位置によらず小さく一定にすることができ、安定した焼成結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施の形態１による微細パターン修正装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１に示した微細パターン修正装置を用いたリブ欠け欠陥の修正方法を示す図である。
【図３】図２に示した焼成方法を具体的に示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２による微細パターン修正装置の要部を示す図である。
【図５】実施の形態２の効果を説明するための温度分布図である。
【図６】この発明の実施の形態３による微細パターン修正方法を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態４による微細パターン修正装置の要部を示す図である。
【図８】プラズマディスプレイパネルの構成を説明するための図である。
【図９】図８に示したリブに発生した欠陥を示す図である。
【図１０】従来の微細パターン修正方法の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
[実施の形態１]
図１（ａ）は、この発明の実施形態１による微細パターン修正装置の全体構成を示す外観図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ部拡大図である。図１（ａ）（ｂ）において、この微細パターン修正装置は、修正対象となるプラズマディスプレイパネル用の背面ガラス基板８０がその表面に載置され、背面ガラス基板８０と平行な図中Ｙ軸方向に移動するＹ軸テーブル１と、背面ガラス基板８０と垂直な図中Ｚ軸方向に移動するＺ軸テーブル２と、該Ｚ軸テーブル２を搭載して背面ガラス８０と平行でＹ軸と直交する図中Ｘ軸方向に移動するＸ軸テーブル３とを備える。
【００２０】
Ｚ軸テーブル２には、背面ガラス基板８０の表面に形成されたリブ８３の欠陥を観察するための観察光学系４と、リブ欠け欠陥８５に針を用いて修正ペーストを塗布する修正ペースト塗布機構５と、塗布した修正ペーストからなる修正部にレーザ光を照射して乾燥または焼成させる連続発振レーザ装置６と、リブ幅からはみ出した余分な修正ペーストをカットするパルス発振レーザ装置７と、カットされた余分な修正ペーストを針または真空吸引によって除去するスクラッチ機構８と、リブ８３上にはみ出した修正ペーストを砥石を用いて除去するスピンドル９と、Ｚ軸テーブル２と背面ガラス基板８０表面と間の距離を検出する変位計１０とが設けられている。Ｚ軸テーブル２は、Ｚ軸駆動モータ１１によって駆動される。なお、スピンドル９の代わりに、テープ研磨ユニットを設けてもよい。
【００２１】
観察光学系４は、複数の対物レンズとそれらのうちのいずれか１つを選択すレボルバとを含む顕微鏡と、ＣＣＤカメラからなる。修正ペースト塗布機構５は、塗布針と、塗布針を上下に駆動させるアクチュエータと、修正ペーストのタンクなどを含む。観察光学系４、修正ペースト塗布機構５、レーザ装置６，７、スクラッチ機構８、スピンドル９および変位計１０は、修正ヘッドを構成する。
【００２２】
Ｚ軸テーブル２は、背面ガラス基板８０に垂直なＺ方向において基板８０と修正ヘッドの相対位置決めを行なうことにより、観察光学系４の焦点調整を行なったり、修正ペースト塗布機構５のＺ軸方向の位置決めを行なったり、スクラッチ機構８の針やスピンドル９の砥石を基板８０に接触させるために使用される。Ｘ軸テーブル３およびＹ軸テーブル１は、背面ガラス基板８０に平行なＸＹ平面内において、基板８０と修正ヘッドの相対位置決めを行なうために使用される。Ｘ軸テーブル３、Ｙ軸テーブル１およびＺ軸テーブル２の各々は、モータ、ボールねじなどにより駆動される。なお、位置決め機構の構成は、テーブル１〜３に限られるものではなく、基板８０と修正ヘッドの相対位置をＸ，Ｙ，Ｚ方向に調整できるものであればどのようなものでもよい。
【００２３】
また、この微細パターン修正装置は、微細パターン修正装置全体を制御する制御部１２と、ユーザインタフェースとなる操作部１３とを備える。制御部１２は、操作部１３からの指令信号に基づき、微細パターン修正装置全体に制御信号を送る。操作部１３は、ＣＣＤカメラで撮影された画像の表示装置、座標入力装置、各種動作の指示装置などからなる。
【００２４】
図２（ａ）〜（ｇ）は、この微細パターン修正装置を用いてリブ欠け欠陥８５を修正する方法を示す図である。まず図２（ａ）に示すように、リブ８３の形成された背面ガラス基板８０をＹ軸テーブル１上に載置し、Ｙ軸テーブル１およびＸ軸テーブル３を水平方向に移動させ、リブ欠け欠陥８５が修正ペースト塗布機構５の真下に来るように位置決めする。修正ペースト塗布機構５は、たとえば特開平９−２６５００７号公報の図８に示すような機構が用いられ、塗布針２０に修正ペースト２１を付着させ、リブ欠け欠陥８５に塗布する。以下、リブ欠け欠陥８５に塗布された修正ペースト２１を修正部３０と称する。
【００２５】
次に図２（ｃ）に示すように、ＣＯ２レーザのような連続発振レーザ装置６によってレーザ光を修正部３０に照射して乾燥させる。図２（ｂ）（ｃ）の工程を複数回繰り返してリブ欠け欠陥８５を埋めてもよい。次いで図２（ｄ）に示すように、パルス発振レーザ装置７によってリブ８３の幅に沿ってレーザ光を照射することにより、修正部３０のうちのリブ８３の幅からはみ出した余分な修正ペースト２１をカットして分離する。
【００２６】
次に図２（ｅ）に示すように、スクラッチ機構８のスクラッチ針２２により、リブ８３から分離された修正ペースト２１のはみ出し部を除去する。スクラッチ機構部８にはバキューム機能（図示せず）が設けられており、スクラッチ針２２により除去された修正ペースト２１のかすを吸引することが可能となっている。このため、修正後も修正箇所を清浄状態に保つことが可能となる。
【００２７】
次に図２（ｆ）に示すように、連続発振レーザ装置６によって修正部３０に図２（ｃ）の場合よりも強いレーザ光を照射し、リブ欠け欠陥８５に塗布し整形した修正部３０の焼成を行なう。次いで図２（ｇ）に示すように、スピンドル９の回転砥石２３により、修正部３０のうちのリブ頂点からはみ出した修正ペースト２１を除去する。以上の工程により、リブ欠け欠陥８５の修正が終了する。
【００２８】
以下、この実施の形態１の特徴となる修正部３０の焼成方法について説明する。従来の焼成方法においては、レーザ光の照射位置は焼成時間中一定位置に固定され、レーザスポットの直径は修正する欠陥をカバーする必要があることから５００〜１０００μｍ程度に設定されていた。しかし、これ以上の長さのリブ欠け欠陥８５もあり、それに対応してスポット径を大きくすると、修正部３０を溶解させるためのレーザパワーを増加させることが必要となり、これに伴い大きなクラックが発生する率が高くなる。そこで、この実施の形態１では、リブ欠け欠陥８５の全長さをカバーすべく、リブ欠け欠陥８５の長さ方向に沿ってレーザスポットを移動させる。
【００２９】
すなわち図３に示すように、連続発振レーザ装置６から出射されたレーザ光は対物レンズによって直径２００〜６００μｍに絞られて修正部３０に照射され、レーザスポット３１は修正部３０の一方端から他方端まで移動する。レーザスポット３１の移動スピードは連続送りの場合で約１０μｍ／ｍｉｎであり、レーザパワーは０．４〜０．７Ｗである。レーザスポット３１の送りは連続であっても、ステップの間隔がスポット径以下であれば、ステップ送りであってもよい。
【００３０】
この実施の形態１では、修正部３０の長さ方向に沿ってレーザスポット３１を移動させて焼成するので、リブ欠け欠陥８５に充填された修正ペースト２１において、レーザ光が照射されている部分と照射されていない部分があり、レーザ光が照射された部分で発生した応力が照射されていない部分(修正ペースト２１が硬化していない部分)に開放され、大きな応力は発生し難い。したがって、微小クラックの発生を防止することができる。
【００３１】
また、レーザスポット３１を小さく絞ることができるので、修正ペースト２１の材料やリブ８３の材料に最適なスポット径を選定し得る範囲が広がる。
【００３２】
[実施の形態２]
従来の焼成方法では、レーザ光の照射位置は焼成時間中一定位置に固定されていたので、図１０で示したように、レーザ光を照射した部分と照射していない部分との温度差Ｔａが大きくなる。この温度差Ｔａが大きければ大きい程、ガラス基板８０などにクラックが発生し易くなる。
【００３３】
そこで、この実施の形態２では、この温度差Ｔａを緩和するため、レーザ光がが照射される周辺を他の加熱装置、たとえばレーザ装置、ハロゲンランプ、温風ヒータなどを用いてガラス基板８０の割れない温度範囲で同時に加熱する。
【００３４】
すなわち図４に示すように、修正部３３の上方に約０．５〜０．７Ｗ出力の連続発振レーザ６を位置決めし、対物レンズ３４によってレーザ光を絞って修正部３３に照射し焼成する。また、修正部３３の斜め上にハロゲンランプ３５を配置し、出力が１００〜１５０Ｗでビーム径が約１０〜２０ｍｍのハロゲン光を斜め方向から修正部３３およびその周辺部に照射する。
【００３５】
図５は、ガラス基板８０の温度分布を示す図である。レーザ光を照射した部分は従来と同様に修正ペースト２１が溶解し得る温度まで加熱されるが、レーザ光を照射した部分とその周辺部（ハロゲン光を照射した部分）との温度差Ｔｂや、ハロゲン光を照射した部分とその周辺部（非加熱部）との温度差Ｔｃは、図１０で示したレーザ光を照射した部分とその周辺部の温度差Ｔａよりも小さくなる。したがって、温度差によって発生する応力が従来よりも小さくなり、微小クラックが発生し難くなる。
【００３６】
[実施の形態３]
従来の焼成方法では、レーザ光のパワーを所定値まで一度に上げて修正部に照射し、焼成終了後はレーザ装置６を停止させて急激にレーザー光のパワーを下げていた。このため、局部的に急激な温度上昇が生じ、温度が飽和するまで過度的に大きな内部応力が発生していた。
【００３７】
そこで、この実施の形態３では、最初にレーザ光を照射し始めるときは、レーザ光の焦点を修正部よりも上方または下方に大きくずらしてスポット径を広げておき、その後焦点位置を修正部に近付けて最適なスポット径まで徐々に絞って焼成し、焼成終了時はレーザ光を照射しつつ再び焦点を修正部から離してスポット径を広げ、最後にレーザ光の照射を終了する。
【００３８】
すなわち、最初にレーザ光を照射し始めるときは、図６（ａ）に示すように、対物レンズ３４を所定のデフォーカス位置に配置してレーザ光３６の焦点位置を高くし、レーザスポットの直径を約１〜２ｍｍにし、レーザ装置６の出力を０．５〜２Ｗ程度にして、レーザ光のパワー密度を低くしておく。
【００３９】
次に図６（ｂ）に示すように、対物レンズ３４を所定のフォーカス位置まで徐々に下げて行き、レーザスポットの直径を２００〜６００μｍまで徐々に狭める。これに伴いパワー密度が徐々に増加し、対物レンズ３４が所定のフォーカス位置に到達して所定のパワー密度となったころで焼成を行う。焼成終了時には、図６（ｃ）に示すように、逆に対物レンズ３４を所定のデフォーカス位置まで上方に遠ざけ、レーザスポットの直径を徐々に広げる。これに伴いパワー密度が徐々に下がり、焼成工程が終了する。
【００４０】
この実施の形態３では、焼成の初期はレーザスポットを徐々に絞ってパワー密度を上昇させ、パワー密度が所定値に到達したら一定のパワー密度で焼成を行ない、焼成終了時にはレーザスポットを徐々に広げてパワー密度を減少させる。したがって、温度上昇、温度下降および加熱領域の変化の各々をスムーズにすることができ、応力が発生して微小クラックが発生することを防止することができる。
【００４１】
なお、この実施の形態３では、レーザ装置６の出力は、一定に維持してもよいし、レーザスポットの直径に応じて最適値に変化させてもよい。
【００４２】
[実施の形態４]
従来の焼成方法では、ガラス基板８０が金属製のＹ軸テーブル１上に直接載置されていたが、ガラス基板８０のそり、変形やＹ軸テーブル１表面の平面度により、ガラス基板８０とＹ軸テーブル１表面との間の接触状態がばらついており、修正部を焼成するときにＹ軸テーブル１への熱の逃げ方が基板８０上の位置によってばらつき、焼成結果がばらついていた。
【００４３】
そこで、この実施の形態４では、Ｙ軸テーブル１の表面にエアー噴出口および真空吸引口を設けることにより、ガラス基板８０を、Ｙ軸テーブル１の表面からわずかに浮上した位置に非接触状態で支持する。
【００４４】
すなわち図７に示すように、Ｙ軸テーブル１の表面に、複数のエアー噴出口４０を所定の間隔で設けるとともに複数の真空吸引口４１を所定の間隔で設ける。複数のエアー噴出口４０は、Ｙ軸テーブル１の内部に形成された給気通路４３に接続され、複数の真空吸引口４１は、Ｙ軸テーブル１の内部に形成された真空吸引用通路４４に接続される。Ｙ軸テーブル１の表面端部には固定部４５が設けられる。
【００４５】
Ｙ軸テーブル１の表面に修正対象のガラス基板８０を搭載する。焼成時には、給気通路４３と複数のエアー噴出口４０を介して圧縮エアーをガラス基板８０の下面に吹き付けて浮上力を付与するとともに、複数の真空吸引口４１と真空吸引用通路４４を介してエアーを吸引して下方への力を発生させ、両者の力のバランスにより、ガラス基板８０をＹ軸テーブル１上に非接触で保持する。焼成中は、ガラス基板８０に力が加わらないため、ガラス基板８０は本保持力で十分に安定している。また、ガラス基板８０の一方の側面を固定部４５に当て、他方の側面からエアシリンダなどで押圧するので、焼成中にガラス基板８０が水平方向に動くことはない。
【００４６】
この実施の形態４では、焼成中は、ガラス基板８０が非接触状態で支持されるので、ガラス基板８０上の位置にかかわらず温度の伝達状態が一定になり、安定した焼成が可能となる。
【００４７】
[実施の形態５]
この実施の形態５では、Ｙ軸テーブル１の表面を石、セラミックス、ガラスなどの熱伝導の小さな材料で形成する。
【００４８】
この実施の形態５では、Ｙ軸テーブル１の表面を熱伝導の少ない材質で形成したので、ガラス基板８０上の位置にかかわらず温度の伝達状態が小さく一定になり、安定した焼成が可能となる。
【００４９】
なお、以上の実施の形態１〜５では、本発明がプラズマディスプレイパネルのリブ欠け欠陥８５の修正に適用された場合について説明したが、これに限るものではなく、本発明は修正ペースト２１を欠陥に付着させて焼成することにより欠陥を修正するどのような方法にも適用可能である。また、電極や線にペーストを付けて焼成し、突起部を形成する場合にも適用可能である。
【００５０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５１】
１  Ｙ軸テーブル、２  Ｚ軸テーブル、３  Ｘ軸テーブル、４  観察光学系、５  修正ペースト塗布機構、６  連続発振レーザ装置、７  パルス発振レーザ装置、８  スクラッチ機構、９  スピンドル、１０  変位計、１１  Ｚ軸駆動モータ、１２  制御部、１３  操作部、２０  塗布針、２１  修正ペースト、２２  スクラッチ針、２３  砥石、３０，３３  修正部、３４  対物レンズ、３５  ハロゲンランプ、３６  レーザ光、４０  エアー噴出口、４１  真空吸引口、４３  給気通路、４４  真空吸引用通路、４５  固定部、７０  前面ガラス基板、７１  透明電極、７２  バス電極、７３，８２  誘電体層、７４  保護膜、８０  背面ガラス基板、８１  アドレス電極、８３  リブ、８４  蛍光体層。
【図１】
2010118362.tif 000003
【図２】
2010118362.tif 000004
【図３】
2010118362.tif 000005
【図４】
2010118362.tif 000006
【図５】
2010118362.tif 000007
【図６】
2010118362.tif 000008
【図７】
2010118362.tif 000009
【図８】
2010118362.tif 000010
【図９】
2010118362.tif 000011
【図１０】
2010118362.tif 000012