(57)【要約】【課題】基板上に形成された微細パターンの欠陥部を修正するためにレーザ光が用いられるパターン修正装置におけるレーザ照射条件を容易に設定する。【解決手段】パターン修正装置は、被修正ガラス基板６上の電極のオープン欠陥に修正ペーストを塗布する修正液塗布機構４と、電極の短絡部にレーザを照射し繋がった部分をレーザ光の熱エネルギーで昇華または飛散をさせたり、塗布した修正ペーストからなる修正層の不要部分にレーザ光を照射して除去するためのレーザ３１と、修正層に照射されるレーザ光の光強度を検出する光強度検出器１６とを備える。したがって、修正層の不要部分を除去するのに最適な条件を１台の装置で設定し、その条件におけるレーザ光の光強度を検出しておき、他の装置においてもレーザの光強度を合わせれば最適条件を実現できる。【選択図】図５
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【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部を修正するパターン修正装置において、
前記欠陥部に修正液を塗布する修正液塗布部と、
前記欠陥部に塗布された修正液からなる修正層の不要な部分に対し当該部分を除去するためにレーザ光を照射する光源と、
前記光源から照射される光の前記修正層における受光強度を検出する検出部とを備える、パターン修正装置。
【請求項２】
前記検出部によって検出される受光強度が所定値になるように前記光源の照射光量を制御する制御部をさらに備える、請求項１に記載のパターン修正装置。
【請求項３】
前記照射光量は、前記光源に光照射させるために印加される信号レベルに従い決定されて、
前記制御部は、前記検出部によって検出される受光強度と前記所定値との差分に従い前記信号レベルを変更する変更部を含む、請求項２に記載のパターン修正装置。
【請求項４】
基板上に形成された微細パターンの欠陥部を修正するパターン修正方法であって、
前記欠陥部に塗布された修正液からなる修正層の不要な部分に対し当該部分を除去するために光源から照射されるレーザ光の前記修正層における受光強度を検出するステップと、
前記検出するステップにより検出される受光強度が所定値になるように前記光源の照射光量を制御するステップとを備える、パターン修正方法。
【請求項５】
前記照射光量は、前記光源に光照射させるために印加される信号レベルに従い決定されて、
前記制御するステップでは、前記検出するステップによって検出される受光強度と前記所定値との差分に従い前記信号レベルを変更するステップを含む、請求項４に記載のパターン修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はパターン修正装置に関し、特に、ＬＣＤ（液晶表示装置）またはＬＣＤ用カラーフィルタの製造工程において基板上に形成された微細パターンの欠陥部を修正するパターン修正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤの製造工程においては、基板上に形成された微細パターンである電極やカラーフィルタに種々の欠陥が発生する。欠陥が発生した基板をすべて廃棄したのでは、歩留まりが低下してしまうので、欠陥を修正するパターン修正装置が使用されている。
【０００３】
基板上に形成された電極にショート欠陥が発生した場合は、短絡部にレーザを照射し繋がった部分をレーザ光の熱エネルギーで昇華または飛散をさせる。オープン欠陥（断線部）が発生した場合は、欠陥部に導電性の修正ペーストを塗布し、レーザ光を照射して修正ペーストを硬化させる。また、カラーフィルタの白欠陥（色抜け部）を修正するために提案されている装置（たとえば特許文献１参照）には、レーザが搭載され、修正ペースト塗布前のトリミングや塗布後の余剰部分除去のためにレーザから照射されるレーザ光が用いられる。
【特許文献１】特開平９−６１２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のパターン修正装置では、レーザ光の照射のために、加工対象によって、あらかじめカット形状や照射出力等の照射条件が設定されている。ここで、レーザは経年的に劣化する部品を有するため、劣化に伴い出力されるレーザ光のエネルギーレベルが低下するとの課題を有する。しかしながら、従来のパターン修正装置は、出力されたレーザ光のエネルギーを定量的に管理する機能を備えないため、レーザの劣化を定期的に把握することができなかった。また、従来は、レーザの劣化に伴いレーザ光を照射するための出力レベルを再調整する必要があった。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、基板上に形成された微細パターンの欠陥部を修正する手段としてレーザ光が用いられるパターン修正装置において、レーザ光の照射条件を容易に設定することが可能なパターン修正装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のある局面に従うと、基板上に形成された微細パターンの欠陥部を修正するパターン修正装置は、欠陥部に修正液を塗布する修正液塗布部と、欠陥部に塗布された修正液からなる修正層の不要な部分に対し当該部分を除去するためにレーザ光を照射する光源と、光源から照射される光の修正層における受光強度を検出する検出部とを備える。
【０００７】
好ましくは、検出部によって検出される受光強度が所定値になるように前記光源の照射光量を制御する制御部をさらに備える。
【０００８】
好ましくは、照射光量は、光源に光照射させるために印加される信号レベルに従い決定されて、制御部は、検出部によって検出される受光強度と所定値との差分に従い信号レベルを変更する変更部を含む。
【０００９】
この発明の他の局面に従うと、基板上に形成された微細パターンの欠陥部を修正するパターン修正方法は、欠陥部に塗布された修正液からなる修正層の不要な部分に対し当該部分を除去するために光源から照射されるレーザ光の修正層における受光強度を検出するステップと、検出するステップにより検出される受光強度が所定値になるように光源の照射光量を制御するステップとを備える。
【００１０】
好ましくは、照射光量は、光源に光照射させるために印加される信号レベルに従い決定されて、制御するステップでは、検出するステップによって検出される受光強度と所定値との差分に従い信号レベルを変更するステップを含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、経年的に劣化により光源のレーザの出力エネルギーが低下しても、常に受光強度を検出部によって定量的に把握することができるため、除去条件を決める際の試行錯誤の手間を省くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、この発明の実施の形態によるパターン修正装置の全体構成を示す図である。図１において、このパターン修正装置は、観察光学系１、ＣＣＤ（Charge Coupled device）カメラ２、図示しないがレーザ３１を内蔵するカット用レーザ装置３、欠陥部にペーストまたはインクを塗布するための修正液塗布機構４、および修正液硬化用光源５から構成される修正ヘッド部と、この修正ヘッド部を搭載して修正ヘッド部を被修正対象基板である被修正ガラス基板６に対して垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させるＺ軸テーブル７と、Ｚ軸テーブル７を搭載してＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル８と、被修正ガラス基板６を搭載してＹ軸方向に移動させるＹ軸テーブル９と、装置全体の動作を制御する制御用コンピュータ１０と、制御用コンピュータ１０に作業者からの指令を入力するための操作パネル１１とを備える。
【００１３】
修正液硬化用光源５は、修正液塗布機構４により欠陥部に塗布されたインクまたはペーストの修正液を紫外線を照明して光硬化させるか、またはハロゲンランプ照明光を照射して熱硬化させる。
【００１４】
図２を参照して制御用コンピュータ１０は、ＣＲＴ（陰極線管）などからなるディスプレイ６１０、キーボード６５０、マウス６６０および操作パネル１１を有する入力部７００、該制御用コンピュータ１０の動作を集中的に制御および監視するためのＣＰＵ（中央処理装置の略）６２２、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memoryの略）を含んで構成されるメモリ６２４、固定ディスク６２６、ＦＤ（Flexible Disc）６３２が着脱自在に装着されて、装着されたＦＤ６３２をアクセスするＦＤ駆動装置６３０、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）６４２が着脱自在に装着されて、装着されたＣＤ−ＲＯＭ６４２をアクセスするＣＤ−ＲＯＭ駆動装置６４０、通信回線３００、および通信回線３００と該制御用コンピュータ１０とを通信接続するための通信インターフェイス６８０を含む。これらの各部はバスを介して通信接続される。
【００１５】
観察光学系１は、被修正ガラス基板６の表面状態や、修正液塗布機構４によって塗布された修正ペーストの状態を観察するためのものである。観察光学系１によって観察される画像は、ＣＣＤカメラ２により電気信号に変換され、変換された電気信号は制御用コンピュータ１０に通信回線３００および通信インターフェイス６８０を介して与えられる。制御用コンピュータ１０のＣＰＵ６２２は与えられた電気信号に基づく画像をモニタ画面（ディスプレイ６１０）に表示する。カット用レーザ装置３は、観察光学系１を介して被修正ガラス基板６上の不要部にレーザ光を照射して当該不要部分を除去する。
【００１６】
修正液塗布機構４は、被修正ガラス基板６の表面に形成された電極に発生したオープン欠陥に導電性の修正ペーストを塗布して修正する。修正液硬化用光源５は、インク塗布機構４によって塗布された修正ペーストに紫外線照明光またはハロゲンランプ光を照射して硬化させる。
【００１７】
図３（ａ）〜（ｃ）は、修正液塗布機構４の動作を示す図である。まず図３（ａ）に示すように、修正液塗布機構４に含まれる塗布針１３の先端部に修正ペースト１４が付着される。塗布針１３の先端には、所定寸法の平坦面１３１が形成されている。テーブル７〜９によって塗布針１３の先端が被修正ガラス基板６表面の上方の所定の位置に移動される。次に図３（ｂ）に示すように、塗布針１３が下降されて先端の平坦面１３１が被修正ガラス基板６の表面に接触される。このとき、平坦面１３１に付着した修正ペースト（またはインク）１４が被修正ガラス基板６の表面に転写される。次いで図３（ｃ）に示すように、塗布針１３を上昇させると、被修正ガラス基板６の表面に修正ペースト１４からなる修正層１４１が形成される。
【００１８】
次に、パターン修正装置の使用方法について説明する。図４（ａ）に示すように、被修正ガラス基板６の表面に形成された電極１５に、オープン欠陥１５１が発生しているものとする。図４（ｂ）に示すように、図３（ａ）〜（ｃ）で示した方法で電極１５とオープン欠陥１５１の一方端の境界部に修正層１４１を形成した後、オープン欠陥１５１の他方端の方向に塗布針１３を所定距離だけ相対移動させて再度、修正層１４１を形成する。このとき、２つの修正層１４１の一部が重なるように形成する。同様にして修正層１４１を複数回形成し、図４（ｃ）に示すように、オープン欠陥１５１の一方端から他方端まで複数の修正層１４１で覆う。
【００１９】
次に、修正液硬化用光源５から複数の修正層１４１全体に光を照射して乾燥または焼成させる。次いで、複数の修正層１４１のうちの電極１５の幅からはみ出した不要な部分にカット用レーザ装置３からレーザ光を照射して除去すればオープン欠陥１５１の修正は終了する。
【００２０】
上述した修正層１４１の硬化または除去において、観察光学系１およびＣＣＤカメラ２により撮像された画像信号に従う画像が、制御用コンピュータ１０のディスプレイ６１０に表示される。また、制御用コンピュータ１０において画像データをパターンマッチング処理することにより硬化または除去するべき修正層１４１の部分を特定できる。このパターンマッチングについては、特許文献１により詳細に説明されるので、ここでは説明を略す。
【００２１】
ところで従来は、カット用レーザ装置３の各部の特性のバラツキなどから、レーザ３１からレーザ光を照射して不要部分を除去するために必要なレーザ光の被修正ガラス基板６の表面における光強度（最適光強度という）は、装置毎に試行錯誤により求めていた。したがって、最適光強度を得ることができるようにレーザ３１の出力レベルを設定するには時間と手間がかかるという問題があった。また、レーザ３１またはカット用レーザ装置３の特性が経時変化した場合は再度、試行錯誤して最適光強度を得ることができるようにレーザ３１の出力レベルを調整する必要があった。
【００２２】
そこで、本実施の形態では、図５に示すように、Ｙ軸テーブル９の一方端の横に照射光の受光面を有する光強度検出器１６が設けられる。光強度検出器１６にはフォトディテクタを用いており、光強度検出器１６の図示のない受光面は、Ｙ軸テーブル９上に載置された被修正ガラス基板６の表面と同じ高さに配置される。光強度検出器１６は受光面に入射した光量に比例した電圧の信号を出力する。レーザ３１は印加される電圧信号のレベルに応じた光量のレーザ光を出射する。
【００２３】
制御用コンピュータ１０は、パターン修正時には図５の右側に示されるように、カット用レーザ装置３を含む修正ヘッド部をＹ軸テーブル９上の所定位置に置くが、定期的に、パターン修正動作を中断して、カット用レーザ装置３を含む修正ヘッド部をＹ軸テーブル９の一方端部のモニタ位置に移動させ（図５の左側参照）、レーザ３１の出力レベルをモニタする。モニタが終了すると、再度、パターン修正時の位置に戻されて、パターン修正が実行される。
【００２４】
モニタ時の具体的動作について図６のフローチャートを参照し説明する。図６のフローチャートに従うプログラムは予めメモリ６２４のＲＯＭに格納されており、ＣＰＵ６２２が当該プログラムをＲＯＭから読出し実行することにより、図６のフローチャートに従うモニタ時の処理が実現される。
【００２５】
図７にはメモリ６２４に格納されるデータの一例が示される。メモリ６２４は光強度検出器１６によって最適光強度が検出されるときのレーザ３１に印加される電圧レベルを指すデータＴＧを格納する領域Ｅ１、データβを格納する領域Ｅ２およびレーザ３１に印加される現在の電圧レベルを指すデータＬＶを格納する領域Ｅ３を含む。データβは実際に光強度検出器１６により検出される光強度（受光面におけるレーザ光の受光量）に比例した電圧レベルと、データＴＧが指す電圧レベルとの差分に関する閾値を指す。領域Ｅ１とＥ２はたとえばＲＯＭの領域を指し、領域Ｅ３はＲＡＭの領域を指す。データＴＧおよびβの値は予め実験などにより検出されてメモリ６２４に格納されると想定する。
【００２６】
モニタ時の動作において、ＣＰＵ６２２はまずデータＴＧとＬＶをメモリ６２４から読出す（ステップＳ３）。そして、読出したデータＬＶに従う信号を通信インターフェイス６８０と通信回線３００とを介して出力する。レーザ３１にはＣＰＵ６２２から出力された信号に従う電圧が印加される（ステップＳ５）。レーザ３１は電圧が印加されたことに応じてレーザ光を出射する。
【００２７】
出射されたレーザ光は光強度検出器１６の受光面に入射し、光強度検出器１６は入射光量に比例したレベルの電圧信号を出力する。出力された電圧信号は、通信回線３００および通信インターフェイス６８０を介して制御用コンピュータ１０に与えられる。制御用コンピュータ１０のＣＰＵ６２２はこの電圧信号をデータＰＶに変換して、メモリ６２４から読出されたデータＴＧとデータＰＶとの差分（ＴＧ−ＰＶ）を算出し、算出された差分をデータαに設定する（ステップＳ９）。ここでは、レーザ３１は経年変化により出力レベルは徐々に低下すると想定しているので、データαが負の値を指すことはない。
【００２８】
次にＣＰＵ６２２は、データαとメモリ６２４から読出したデータβとを比較し、比較結果が（α≦β）を指すか否か判定する（ステップＳ１１）。比較結果が（α≦β）を指すと判定した場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、処理に用いたデータＬＶをメモリ６２４の領域Ｅ３に上書きして格納する。これによりデータＬＶが更新される（ステップＳ１５）。その後、モニタ処理は終了する。
【００２９】
一方、比較結果が（α≦β）を指すと判定されない場合には（ステップＳ１１でＮＯ）、データＬＶの値を所定のΔＶだけ加算して更新して、ステップＳ５の処理に戻り、更新後のデータＬＶを用いてレーザ３１からレーザ光が出射される。その後ステップＳ７以降の処理が同様に行なわれる。そして、比較結果が（α≦β）を指すと判定されると（ステップＳ１１でＹＥＳ）ステップＳ１５の処理が行なわれてモニタ処理が終了する。比較結果が（α≦β）を指すと判定されるまでは、ステップＳ５〜Ｓ１３の処理が繰返される。
【００３０】
ここではΔＶはデータαの値によらず固定としているが、データαが指す差分の大きさに従いΔＶの値を可変にしてもよい。
【００３１】
このようにデータα（データＴＧとデータＰＶとの差分）の値がデータβ（閾値）の値以下となるようにレーザ３１に印加する電圧のレベルを徐々に上昇させることにより、光強度検出器１６により最適光強度が検出できるようなレーザ３１の印加電圧レベルを検出（補正）して、検出した電圧レベルはデータＬＶに設定される。
【００３２】
モニタ処理による更新後のデータＬＶは、その後のパターン修正のためのレーザ３１に印加する電圧レベルとして用いられる。
【００３３】
このように、制御用コンピュータ１０は、たとえば、試行錯誤によって予め実験により求められたレーザ光の光強度の最適値を記憶しており、光強度検出器１６によって検出されるレーザ光の光強度がその最適値になるようにレーザ３１の出力を調整する。したがって、複数台のパターン修正装置に共通の光強度の最適値（データＴＧ）を適用することが可能な場合には、１台の装置でレーザ光の光強度の最適値（データＴＧ）を一度求めておき、各装置の制御用コンピュータ１０に最適値を記憶させれば、複数台のパターン修正装置についてレーザ３１から出射されるレーザ光の光強度を最適値に設定することができる。また、レーザ３１の経時変化によってレーザ光の光強度が低下した場合でも、制御用コンピュータ１０によって自動的に補正されるので、作業員が再調整する必要がない。したがって、修正層１４１の不要な部分をカットするためのレーザ光の照射条件を容易に設定（補正）することができる。
【００３４】
また、劣レーザ３１の経時変化によってレーザ光の光強度が低下しても常に最適な除去条件を得ることができるように、定量的なメンテナンス管理基準（受光強度）をメモリ６２４に予め格納しておくことで、ＣＰＵ６２２は、受光強度検出器１６の出力信号レベルとメモリ６２４から読出した当該管理基準とを照合し、照合結果に基づきメンテナンスの時期に達しているかを検出して、検出結果をディスプレイ６１０に出力するようにしてもよい。
【００３５】
また、修正層１４１を乾燥または焼成させるために修正層１４１に照射される修正液硬化用光源５からの光についても、レーザ３１と同様な手順で補正することができる。つまり、修正層１４１を乾燥または焼成させるための最適な光強度を予め検出しておき、モニタ時には、修正液硬化用光源５による照射量を光強度検出器にて検出して、その検出結果に基づき、当該最適光強度が取得できるように、光源５に供給する光出射のための駆動信号レベル（電圧レベルなど）補正する。このようにすることで、修正層１４１の硬化条件を容易に設定（補正）することができる。
【００３６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の実施の形態によるパターン修正装置の全体構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態による制御用コンピュータの構成を示す図である。
【図３】図１の修正液塗布機構の動作を示す図である。
【図４】図１のパターン修正装置の使用方法を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態によるモニタ時の手順を説明する図である。
【図６】この発明の実施の形態によるモニタ時の処理フローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態によるメモリの記憶内容の一部を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  観察光学系、２  ＣＣＤカメラ、３  カット用レーザ装置、４  修正液塗布機構、５  修正液硬化用光源、６  被修正ガラス基板、７  Ｚ軸テーブル、８  Ｘ軸テーブル、９  Ｙ軸テーブル、１０  制御用コンピュータ、１１  操作パネル、１３  塗布針、３１  レーザ、１４  修正ペースト、１３１  平坦面、１４１  修正層、１６１  光強度検出器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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