(57)【要約】【課題】欠陥部の角部にも修正液を隙間無く充填することが可能なパターン修正装置を提供する。【解決手段】このパターン修正装置は、リブ欠け欠陥部１３ａを含む範囲で基板１４を加熱する基板加熱部６と、支点３４を中心として揺動可能に設けられ、霧状の修正液２０を収束させて噴射し修正液２０を欠陥部１３ａに堆積させる堆積装置５と、修正液２０が欠陥部全体に堆積するように堆積装置５を揺動させる駆動部３５とを備える。したがって、塗布ノズル３０が基板１４に対して傾斜するので、欠陥部１３ａの角部１３ｂにも確実に修正液２０を噴射できる。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されたパターンの欠陥部を修正するパターン修正装置であって、  少なくとも前記欠陥部を含む範囲で前記基板を加熱する加熱手段と、
揺動可能に設けられ、霧状の修正液を収束させて噴射し前記修正液を前記欠陥部に堆積させる堆積手段と、
前記修正液が前記欠陥部全体に堆積するように前記堆積手段を揺動させる駆動手段とを備えたことを特徴とする、パターン修正装置。
【請求項２】
前記堆積手段は、支点を中心として揺動可能に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のパターン修正装置。
【請求項３】
前記堆積手段を任意の方向に揺動可能に支持する球面ブッシュを備えたことを特徴とする、請求項１に記載のパターン修正装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、前記修正液を堆積させるべき描画範囲よりも広い範囲に渡って前記堆積手段を揺動させ、
前記パターン修正装置は、前記描画範囲以外の範囲で前記堆積手段から噴射された霧状の前記修正液を受けるシャッタを備えたことを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のパターン修正装置。
【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、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。より特定的には、この発明は、フラットパネルディスプレイの製造工程において発生する電極のオープン欠陥、プラズマディスプレイのリブ（隔壁）欠損などを修正するパターン修正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイの大型化、高精細化に伴い、ガラス基板上の電極やリブなどに欠陥が存在する確率が高くなっており、歩留まりの向上を図るため欠陥を修正する方法が提案されている。
【０００３】
たとえば、プラズマディスプレイの背面ガラス基板上には、高さが１５０μｍ程度で幅が６０〜１００μｍ程度のリブが数百μｍピッチで形成されている。このリブの一部が欠けている場合、欠陥部を加熱しながら霧状の修正液を収束噴射し、欠陥部に堆積層を形成して修正する（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２３６８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、リブ欠け欠陥のように深い欠陥を修正する場合、欠陥の形状によっては修正液の主成分である微粒子を欠陥の全域に渡って堆積させることが難しい場合があった。たとえば、欠陥部の端面が垂直に近い段差になっている場合には、角部に微粒子を積層するのが難しく、角部に隙間が生じる場合があった。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、欠陥部の角部にも修正液を隙間無く充填することが可能なパターン修正装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るパターン修正装置は、基板上に形成されたパターンの欠陥部を修正するパターン修正装置であって、少なくとも欠陥部を含む範囲で基板を加熱する加熱手段と、揺動可能に設けられ、霧状の修正液を収束させて噴射し修正液を欠陥部に堆積させる堆積手段と、修正液が欠陥部全体に堆積するように堆積手段を揺動させる駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
好ましくは、堆積手段は、支点を中心として揺動可能に設けられている。
また好ましくは、堆積手段を任意の方向に揺動可能に支持する球面ブッシュを備える。
【０００８】
また好ましくは、駆動手段は、修正液を堆積させるべき描画範囲よりも広い範囲に渡って堆積手段を揺動させ、パターン修正装置は、描画範囲以外の範囲で堆積手段から噴射された霧状の修正液を受けるシャッタを備える。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係るパターン修正装置では、揺動可能に設けられ、霧状の修正液を収束させて噴射し修正液を欠陥部に堆積させる堆積手段と、修正液が欠陥部全体に堆積するように堆積手段を揺動させる駆動手段とが設けられる。したがって、欠陥部の角部に対して斜め上から霧状の修正液を噴射するので、欠陥部の角部にも修正液を隙間無く充填することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態について説明する前に、まず、この発明が適用されるパターン修正装置の基本構成およびその動作について説明する。
【００１１】
図１は、この発明が適用され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、パターン修正装置１は、基板の表面を観察する観察光学系２と、観察された画像を映し出すモニタ３と、観察光学系２を介してレーザ光を照射し不要部をカットするカット用レーザ部４と、欠陥修正用の修正材料を数μｍ以下の微粒子にして溶媒中に分散させた修正液を霧状にして欠陥部に噴出し、微粒子を欠陥部に堆積させる微粒子堆積装置５と、欠陥部を加熱して霧状の修正液中の溶媒を気化させる基板加熱部６と、欠陥部を認識する画像処理部７と、装置全体を制御するホストコンピュータ８と、装置機構部の動作を制御する制御用コンピュータ９とを備える。さらに、その他に欠陥部を持つ基板をＸＹ方向（水平方向）に移動させるＸＹステージ１０と、ＸＹステージ１０上で基板を保持するチャック部１１と、観察光学系２や微粒子堆積装置５をＺ方向（垂直方向）に移動させるＺステージ１２などが設けられている。
【００１２】
図２は、図１に示したパターン修正装置の要部を示す断面図である。欠陥部１３ａがあるリブ１３が表面に形成された基板１４は、チャック部１１に固定され、そのチャック部１１はＸＹステージ１０によりＸＹ方向に移動される。なお、基板１４全体を加熱するヒータをチャック部１１に内蔵して、基板１４の上側から欠陥部１３ａを含む範囲を部分加熱可能な基板加熱部６と併用することも可能である。基板１４が大型になる場合には、チャック部１１内にヒータを内蔵して基板１４全体を加熱することは大掛かりになるため、このような場合には基板加熱部６のみの構成にする方が好ましい。基板加熱部６としては、ＬＤ光源やＣＯ２レーザなどを用いることが可能である。
【００１３】
微粒子堆積装置５は、修正に用いる修正材料を数μｍ以下の微粒子にし、それを溶媒中に均一に分散して液状化した修正液を霧状にする噴霧部１５と、霧状にされた修正液の流れの圧力を減じる減圧部１６と、減圧された霧状の修正液を加熱する加熱部１７と、加熱された霧状の修正液を収束して欠陥部１３ａに噴出し、欠陥部１３ａに微粒子を堆積するヘッド部１８とを含む。
【００１４】
噴霧部１５の容器１９内には修正液２０が注入されている。プラズマディスプレイのリブ欠け欠陥を修正する場合には、修正液９として、リブ材料と同等の機能を有する低融点ガラス粉末を主成分とするリブペーストの希釈液が使用される。なお、電極のオープン欠陥部を修正する場合には、修正液９として、金属系ペースト（たとえば金属ナノペースト）の希釈液が使用される。
【００１５】
容器１９の中央には噴霧ノズル２１が設けられている。噴霧ノズル２１の下部は修正液２０に浸けられている。容器１９の外部から噴霧ノズル２１にアトマイズガス（たとえば窒素ガス）を供給すると、噴霧ノズル２１上部の噴出口２１ａにおけるアトマイズガスの流速が速くなって周囲よりも気圧が下がるため、噴霧ノズル２１下端の吸入口２１ｂから修正液２０が吸い上げられ、アトマイズガスが噴出口２１ａから噴出するときに修正液２０も噴出口２１ａの周囲に飛び散り霧化される。この原理は普通の霧吹きの原理と同じでありベルヌーイの原理を応用したものである。大きな霧粒子は容器１９内に落下、あるいは、容器１９の内壁面に衝突して容器１９内に留まり、微細な霧粒子だけが減圧部１６に送られる。
【００１６】
なお、アトマイズガスとしては、修正液２０が酸化しないように窒素ガスのような不活性ガスを用いることが好ましいが、酸化しない修正液２０であれば空気でも構わない。また、修正液２０を霧状にするためにアトマイズガスを用いたが、修正液２０中の修正材料がサブミクロンのような超微粒子であれば、超音波振動子による霧化装置を用いても構わない。
【００１７】
また、修正液２０中の修正材料の微粒子が時間の経過により沈殿し易い場合には、撹拌子を容器１９内に入れ、容器１９の底にマグネチックスターラを設置して修正液２０を常時撹拌しても良い。
【００１８】
減圧部１６は、一般的に知られているバーチャルインパクタと同じものであり、修正液２０の霧粒子を分級するものである。小さな霧粒子はここで除去され、霧粒子の流れの圧力が減じられる。減圧部１６は、ノズル部２２と集気部２３と排気管２４と外管２５から構成される。ノズル部２２と集気部２３とは一定の隙間２６を保って対峙している。ノズル部２２から噴出された霧粒子のうちの流速が速い霧粒子や重い霧粒子は集気部２３を介して次段に供給されるが、流速が遅い霧粒子や軽い霧粒子などは排気管２４を介して排気ポンプ（図示せず）により排出される。
【００１９】
加熱部１７は、集気部２３と次段を結ぶパイプ２７を含む。パイプ２７の外周部にはヒータ２８と温度センサ２９が取り付けられ、パイプ２７が設定温度になるように制御され、霧粒子を加熱する機能を持つ。霧粒子を加熱することで、欠陥部１３ａに霧粒子が付着した時の流れや飛散を抑制する。なお、ヒータ２８の周りは断熱部材（図示せず）で覆われている。また、修正液２０によっては、図３に示すように、加熱部１７を省略することも可能である。
【００２０】
図２に戻って、ヘッド部１８は、霧粒子の周りをシースガス（たとえば窒素ガス）で覆いこみ、霧粒子の流れを収束させてヘッド部１８下端の塗布ノズル３０から欠陥部１３ａに向けて霧粒子を噴出する。塗布ノズル３０の噴出口の内径は１００〜２００μｍ程度であり、シースガスによって噴出口の内径の１／１０程度まで霧粒子の流れを収束させることが可能である。
【００２１】
シャッタ３１は、欠陥修正を行なう前に基板１４上に霧粒子が噴出されないように塗布ノズル３０から噴出される霧粒子を受けるものである。修正開始時にシャッタ３１を開放して欠陥修正を行ない、修正完了と同時にシャッタ３１を塗布ノズル３０の先端と基板１４の間に移動させ、シャッタ３１で霧粒子を受ける。なお、シャッタ３１に、塗布ノズル３０から噴出された霧粒子を吸引する機能を持たせてもよい。基板加熱部６は、欠陥部１３ａを含む微小範囲を局所的に加熱するものであり、欠陥部１３ａに付着した霧粒子を乾燥させるために用いられる。
【００２２】
図４（ａ）（ｂ）は、パターン修正装置を用いてリブ欠け欠陥部１３ａを修正する方法を示す図である。図４（ａ）において、基板加熱部６によって欠陥部１３ａを含む範囲を局所加熱した状態で、ＸＹステージ１０を移動させて塗布ノズル３０と基板１４を相対的に移動させ、欠陥部１３ａの一方端から他方端に向けて修正材料の微粒子を堆積させて、堆積層３２＿１を形成する。このとき、塗布ノズル３０の先端と基板１４の表面の間隔を一定の距離（たとえば５ｍｍ前後）に保って非接触で修正することができる。
【００２３】
基板加熱部６の温度は、霧粒子中に含まれる溶媒（希釈液）が蒸発して乾燥する程度の温度で良く、たとえば、基板１４の表面温度が１５０度から２００度程度になるよう調整される。なお、ここでは、基板加熱部６を用いて基板１４を局所加熱しているが、基板加熱部６の代わりに、基板１４全体を加熱するヒータを用いることも可能である。基板１４が大型の場合には、局所加熱した方が構成を簡単にできる。
【００２４】
引き続き、塗布ノズル３０と基板１４を相対的に移動させて複数の堆積層３２＿２〜３２＿ｎを積層する。欠陥部１３ａがリブ欠陥の場合、最終的には図４（ｂ）に示すように欠陥部１３ａ全域が正常なリブ高さ以上になるまで積層する。積層終了後、修正部全体を基板加熱部６を用いて本焼成しても良いし、基板１４を炉で焼成しても構わない。焼成後、正常なリブ高さよりも突出した部分は、テープ研磨等により除去される。
【００２５】
この例では、堆積層３２＿１〜３２＿ｎを基板加熱部６で加熱して乾燥させながら積層することができるので、積層幅は均一で崩れることがない。１回の堆積膜厚は、修正材料にもよるが１μｍ前後であり、欠陥修正に必要な積層回数を予め決定してから修正が行なわれる。
【００２６】
たとえば、基板１４が未焼成リブの場合、欠陥部１３ａを修正して図４（ｂ）のような堆積層３２を得た後で、正常なリブ高さになるように堆積層３２の突起部を機械的（たとえば、スキージやテープ研磨）に削り落として正常なリブ高さに合わせ、その後で炉焼成することも可能である。
【００２７】
以上のように、加熱した欠陥部１３ａに霧状の修正液９を噴出し、欠陥部１３ａに修正材料の微粒子を堆積させるので、厚い修正層を得ることも容易である。
【００２８】
しかしながら、欠陥部１３ａの端部形状がなだらかな斜面ではなく、図５（ａ）に示すように直角方向に欠けていたり、あるいは、図５（ｂ）に示すように正常なパターン７の内側に欠陥が食い込んでいる場合には、図４（ａ）（ｂ）に示した、基板１４に対して略垂直方向に霧粒子を噴射する方法では、欠陥端部に隙間なく微粒子を充填することは難しい。
【００２９】
特に、欠陥部１３ａが深い場合、図４（ａ）（ｂ）に示した方法では角部に微粒子を堆積できないことも想定される。また、図６に示すように、正常なパターン７に積層した堆積層３２ａが欠陥部１３ａの方向に伸びて突起３２ｂを形成する場合がある。この場合、突起３２ｂの直下には、霧粒子が当たらないため、図６の状態のまま堆積を続けると、図７に示すように堆積層３２に隙間３３が生じる。本願発明では、この問題の解決が図られる。
【００３０】
図８は、この発明の一実施の形態によるパターン修正装置の要部を示す図である。図８において、微粒子堆積装置５は、支点３４を中心として紙面左右方向に揺動可能に支持される。図９に示すように、微粒子堆積装置５を揺動させる駆動部３５と、シャッタ３１および駆動部３５を制御する制御部３６とが設けられている。駆動部３５は、たとえばモータやアクチュエータである。揺動範囲は、塗布ノズル３０を基板１に対して傾斜させる角度で決まり、霧粒子を欠陥部１３ａを含む描画範囲内に噴射できればよい。
【００３１】
揺動運動の折り返し点では、微粒子堆積装置５の移動速度がゼロになるため、このまま霧粒子を基板１４に対して噴射すると、折り返し点で噴射される微粒子量が多くなって、描画パターン幅が大きく膨らんでしまう。これを避けるため制御部３６は、図８に示すように、描画したい範囲Ａよりも広い範囲Ｂに微粒子堆積装置５を揺動させ、微粒子堆積装置５とともに支点３４を中心に揺動するシャッタ３１を開閉制御し、描画範囲Ａ以外の範囲ではシャッタ３１を閉じる。
【００３２】
描画範囲Ａ内では微粒子堆積装置５を一定の速度で移動させることが好ましい。微粒子堆積装置５を角速度一定で揺動させると、基板１４上に霧粒子を噴射して描画される速度は、塗布ノズル３０が基板１４に対して垂直になる点で最も速くなり、このポイント（直交点）から離れるほど描画速度は遅くなる。しかしながら、欠陥修正に必要な描画長は微小であるため、速度変化の影響は無視できる。
【００３３】
図１０では、微粒子堆積装置５が欠陥部１３ａの角部１３ｂに霧粒子を噴射する角度に傾斜した状態を示している。この状態では、塗布ノズル３０が基板１４に対して傾斜するので、角部１３ｂに確実に霧粒子を噴射することができ、角部１３ｂに隙間が発生することを防止することができる。また、揺動運動により直線描画が可能となるので、従来のように、欠陥部１３ａを含む基板１４と塗布ノズル３０とを相対移動させる必要がなくなる。
【００３４】
また、図１１の変更例は、微粒子堆積装置５を揺動する方向を２軸にしたものである。堆積装置５は、支点３４を中心としてＸ方向に揺動可能に支持されるとともに、支点３７を中心としてＹ方向に揺動可能に支持される。したがって、リブ１３がＸ方向およびＹ方向に形成されている場合でも、リブ１３の方向に応じて揺動させる方向を選択すればよい。
【００３５】
また、図１２の変更例は、微粒子堆積装置５を任意方向に揺動可能にしたものである。微粒子堆積装置５は、球面ブッシュ３８によって任意の方向に揺動可能に支持される。この場合、リブ１３の向きに限定されず修正が可能となる。
【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】この発明が適用されるパターン修正装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示したパターン修正装置の要部を示す断面図である。
【図３】図１に示したパターン修正装置の変更例を示す断面図である。
【図４】図１に示したパターン修正装置の使用方法を示す図である。
【図５】図４に示したパターン修正方法の問題点を説明するための図である。
【図６】図４に示したパターン修正方法の問題点を説明するための他の図である。
【図７】図４に示したパターン修正方法の問題点を説明するためのさらに他の図である。
【図８】この発明の一実施の形態によるパターン修正装置の要部を示す図である。
【図９】図８で示したパターン修正装置の要部を示すブロック図である。
【図１０】図８で示したパターン修正装置の動作を示す図である。
【図１１】この実施の形態の変更例を示す図である。
【図１２】この実施の形態の他の変更例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  パターン修正装置、２  観察光学系、３  モニタ、４  カット用レーザ部、５  微粒子堆積装置、６  基板加熱部、７  画像処理部、８  ホストコンピュータ、９  制御用コンピュータ、１０  ＸＹステージ、１１  チャック部、１２  Ｚステージ、１３  リブ、１３ａ  リブ欠け欠陥部、１４  背面ガラス基板、１５  噴霧部、１６  減圧部、１７  加熱部、１８  ヘッド部、１９  容器、２０  修正液、２１  噴霧ノズル、２１ａ  噴出口、２１ｂ  吸入口、２２  ノズル部、２３  集気部、２４  排気管、２５  外管、２６  隙間、２７  パイプ、２８  ヒータ、２９  温度センサ、３０  塗布ノズル、３１  シャッタ、３２，３２＿１〜３２＿ｎ  堆積層、３３  隙間、３４，３７  支点、３５  駆動部、３６  制御部、３８  球面ブッシュ。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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