(57)【要約】【課題】  長時間連続して装置を安定使用することを可能とするパターン修正方法を提供する。【解決手段】  このパターン修正方法では、噴霧部１５の容器１９内に注入する修正液２０の粘度を２００ｍＰａ・ｓ以下にする。これにより、塗布ノズル３０や噴霧ノズル２１のノズル詰まりが生じにくくなる。したがって、長時間連続して装置を安定使用することが可能になる。【選択図】        図２
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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方法であって、
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とともに、修正液を霧状にして前記欠陥部に噴射して、前記微粒子を前記欠陥部に堆積させて前記欠陥部を修正し、
前記修正液の粘度を２００ｍＰａ・ｓ以下としたことを特徴とする、パターン修正方法。
【請求項２】
前記欠陥部は、前記基板上に形成されたリブの欠けた欠陥部であることを特徴とする、請求項１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部を修正するパターン修正方法に関する。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や、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方法に関する。
【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に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、塗布針に修正用ペーストを付着させて欠損部に塗布し、修正用ペーストが垂れないように修正用ペーストを焼成しながら積層し、リブ幅方向にはみ出た部分はレーザカットとスクラッチ針によって削り取り、リブの正常な高さよりも高く盛り上がった部分はスキージ機能により平らにならしてリブを修正する（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
また、液晶ディスプレイのガラス基板の表面には電極が形成されている。この電極が断線している場合、塗布針先端に付着させた導電性ペーストを断線部に塗布し、電極の長さ方向に塗布位置をずらしながら複数回塗布して電極を修正する（たとえば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２９９０５９号公報
【特許文献２】特開平８−２９２４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の修正方法では、リブを修正する場合、塗布針がリブの欠損部とペーストタンクとの間を何度も往復してリブ欠損部を修正用ペーストで埋めるので、欠損部が大きいほど塗布時間が長くなるという問題がある。また、電極を修正する場合は、電極の断線部とペーストタンクとの間を何度も往復させて塗布針に導電性ペーストを補充しながら塗布するので、断線部が長いほど修正にかかる時間が長くなる。
【０００６】
そこで、本願発明者は、修正材料の微粒子を溶媒中に分散させた修正液を霧状にして欠陥部に噴射し、微粒子を欠陥部に堆積させて修正するパターン修正方法を提案した（たとえば特願２００５−５０７６７号参照）。このパターン修正方法では、霧状の修正液を欠陥部に噴射して修正するので、塗布針が欠陥部とペーストタンクとの間を何度も往復していた従来に比べ、欠陥部を迅速に修正することができる。
【０００７】
しかしながら、従来のパターン修正方法では、修正液を霧状にして欠陥部に噴射する微粒子堆積装置において、霧状の修正液を収束して欠陥部に噴出するヘッド部に固定される塗布ノズルや、修正液を霧状にする噴霧部の噴霧ノズルが詰まりやすかった。
【０００８】
このようにノズル詰まりが生じやすいため、長時間連続して装置を安定使用することができないという問題があった。また、塗布ノズルや噴霧ノズルを頻繁に洗浄する必要があり、メンテナンス性が悪かった。
【０００９】
それゆえに、この発明の主たる目的は、長時間連続して装置を安定使用することを可能とする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】
【００１０】
この発明に係る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部を修正するパターン修正方法であって、少なくとも欠陥部を含む範囲で基板を加熱するとともに、修正液を霧状にして欠陥部に噴射して、微粒子を欠陥部に堆積させて欠陥部を修正し、修正液の粘度を２００ｍＰａ・ｓ以下としたことを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、欠陥部は、基板上に形成されたリブの欠けた欠陥部であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係るパターン修正方法では、適切な粘度の修正液を用いることにより、長時間連続して装置を安定使用することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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射し、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。
【００１５】
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。修正する欠陥としては、電極のオープン欠陥部、プラズマディスプレイのリブ欠損部、カラーフィルタの白抜け欠陥などが挙げられる。たとえば、オープン欠陥部１３ａがある電極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。
【００１６】
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に噴射し、欠陥部１３ａに微粒子を堆積するヘッド部１８とを含む。
【００１７】
噴霧部１５の容器１９内には修正液２０が注入されている。電極１３のオープン欠陥部１３ａを修正する場合には、修正液２０として、銀ペースト、金ペースト、あるいは透明電極材料の微粒子を溶媒中に分散したものが使用される。また、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２０として、リブの材料である低融点ガラス粉末を溶媒中に均一に分散させたものが使用される。またその他には、アルミナ粉末や樹脂系有機溶剤などを混ぜた分散溶液が使用される場合もある。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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を常時撹拌してもよい。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
シャッタ３１は、欠陥修正を行う前に基板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。
【００２５】
次に、このパターン修正装置の使用方法について説明する。図４（ａ）は、基板１４の表面に形成された電極１３のオープン欠陥部１３ａを修正する途中経過を示す図である。ＸＹステージ１０を駆動させて塗布ノズル３０と基板１４を相対的に移動させ、シャッタ３１を開いて欠陥部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いく。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（５ｍｍ前後）に保って非接触で修正することができる。なお、シャッタ３１の開閉制御はＸＹステージ１０の位置情報に基づいて行なわれ、修正液の堆積範囲が調整される。
【００２６】
微粒子の堆積層の線幅を一定に保つためには、欠陥部１３ａを含む範囲で基板１４の一部分または基板１４全体を最適な温度に保つとともに、噴霧部１５に供給するアトマイズガスの流量、減圧部１６の排気流量、ヘッド部１８のシースガスの流量などを最適値に管理する必要がある。なお、塗布ノズル３０の先端と基板１４の表面の間隔が微粒子の堆積層の線幅に及ぼす影響は小さい。
【００２７】
図４（ｂ）は、シャッタ３１を閉じて欠陥部１３ａの修正が完了した状態を示す図である。微粒子の堆積層からなる修正部３２は基板加熱部６によりさらに本焼成しても良いし、基板１４全体を別工程の炉で再焼成しても構わない。なお、修正膜厚が不足する場合は、複数の堆積層を積層すれば良い。また、修正部３２の線幅が電極１３の線幅よりも太くなったり、修正部３２以外の部分に微粒子が付着した場合は、レーザ部４を用いて不要部をレーザカットしてもよい。
【００２８】
また、図５（ａ）に示すように、プラズマディスプレイの背面ガラス基板３４の表面に形成されているリブ３５の一部が欠落したリブ欠け欠陥部３５ａを修正することも可能である。すなわち図５（ｂ）に示すように、基板加熱部６を用いて欠陥部３５ａを加熱しながらシャッタ３１を開いて塗布ノズル３０から欠陥部３５ａに霧状の修正液２０を噴出し、かつＸＹステージ１０を移動させて欠陥部３５ａに微粒子の堆積層３６＿１を形成する。引き続き、ＸＹステージ１０の往復移動させて複数の堆積層３６＿２〜３６＿ｎを積層し、最終的には図５（ｃ）に示すようにリブ３５の正常高さまで積層する。なお、シャッタ３１の開閉制御はＸＹステージ１０の位置情報に基づいて行なわれ、修正液の堆積範囲が調整される。積層の終了後、修正部を基板加熱部６を用いて本焼成しても良いし、基板１４を炉で再焼成しても構わない。
【００２９】
この例では、堆積層３６＿１〜３６＿ｎを基板加熱部６で加熱してある程度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。したがって、積層後のリブ幅再整形工程を省略することも可能である。
【００３０】
また、１回の堆積膜厚は、修正材料の種類やガスの設定流量にもよるが１μｍ前後であり、修正部の高さを測定器で測定しながら堆積層３６＿２〜３６＿ｎを積層すれば、修正部のトップ面をリブ３５の正常なトップ面とほぼ同じ高さにすることができるので、従来のスキージ機構を省略することも可能である。
【００３１】
以上のように、このパターン修正装置では、加熱した欠陥部１３ａ，３５ａに霧状の修正液２０を噴出し、欠陥部１３ａ，３５ａに修正材料の微粒子を堆積させ、堆積層を欠陥部１３ａ，３５ａに描画するので、塗布針を用いていた従来に比べ、修正時間の短縮化を図ることができる。また、従来技術で必要であった修正用ペースト塗布後におけるパターン整形手順およびその機構が不要となって、装置の簡略化が可能となる。
【００３２】
なお、このパターン修正装置では、ＸＹステージ１０により基板１４，３４を移動させて堆積層を描画したが、基板１４，３４を動かさずに微粒子堆積装置５を移動するようにして堆積層を描画してもよい。また、ＸＹステージ１０としては、一軸ステージをＸＹ方向に重ねたものや、基板を固定してＸ軸とＹ軸とを分離して駆動するガントリー方式など多種ステージ形式が考えられ、ここに示したステージには限定されない。
【００３３】
ここで、従来のパターン修正方法では、塗布ノズル３０や噴霧ノズル２１のノズル詰まりが生じやすいため、長時間連続して安定使用することができないという問題があった。特に、ヘッド部１８下端の塗布ノズル３０の内周面に霧状の修正液が塊となって付着してノズル詰まりが生じた場合には、堆積描画線が太くなり、適切な堆積描画ができなくなる。また、堆積描画線の周りに飛散する霧粒子が多くなり、最終的には堆積描画線が発散したり、塗布ノズル３０が完全に塞がって描画不可能になったりする。
【００３４】
図６は、図２に示したヘッド部１８の詳細図である。図６を参照して、パイプ２７は、環状のシール部材３９によってヘッド部１８に固定されている。塗布ノズル３０は、ヘッド部１８の下端にナット３８によって固定されている。塗布ノズル３０の外周面に環状の樹脂製のシール部材３７を介在させた状態で、ナット３８をヘッド部１８の下端に螺合させて、ナット３８でシール部材３７を押し圧すことによって、塗布ノズル３０をヘッド部１８に固定している。
【００３５】
ヘッド部１８は、パイプ２７を介して上方から流れてくる霧粒子の周りをシースガス（たとえば窒素ガス）で覆いこんで、霧粒子の流れを収束させてヘッド部１８の下端の塗布ノズル３０から欠陥部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。ヘッド部１８の外部から供給されたシースガスによって上方から流れてきた霧粒子が覆いこまれ、霧粒子の流れが収束されて塗付ノズル３０の先端部３０ａから欠陥部に向けて霧粒子が噴出される。
【００３６】
ここで、従来のパターン修正方法では、長時間使用すると次第に塗布ノズル３０の先端部３０ａの内周側および外周側に霧粒子が液状の塊となって付着して、ノズル詰まりが生じやすいという問題があった。塗布ノズル３０の先端部３０ａの内周側（および外周側）に霧粒子が液状になって付着すると、欠陥部に向けて噴出される霧粒子の流れが阻害されるため、修正材料を収束させて欠陥部に堆積描画することが難しくなる。塗布ノズル３０の先端部３０ａの外周側に付着物が現れた場合には、既に塗布ノズル３０の先端部３０ａの内周側に霧粒子が液状の塊となって付着しており、塗布ノズル３０の先端部３０ａから欠陥部に向けて噴出される霧粒子が発散して適切な堆積描画が行なえない。そこで、この一実施の形態では、この問題の解決が図られる。
【００３７】
図７は、図２に示した噴霧部１５の詳細図である。図７を参照して、マスフローコントローラ（図示せず）から霧化に必要なアトマイズガス（たとえば窒素ガス）が噴霧ノズル２１内に注入されてアトマイズガスが微小孔２１ｃ（内径約０．３ｍｍ）を通過すると、噴霧ノズル２１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。
【００３８】
リブを修正する場合は、修正液２０として、たとえば低融点ガラス粉末（中心粒径２μｍ程度）、アルミナ粉末、樹脂（たとえばアクリル系やセルロース系の樹脂）系有機溶剤、希釈剤（たとえばテルピネオール）、分散剤などを混ぜた分散溶液が使用される。修正液２０の粘度は、噴霧部１５で霧化可能な粘度（たとえば１０００ｍＰａ・ｓ以下）に調整される。しかしながら、リブを修正するための修正液２０は、ナノ粒子金属を用いた金属ペースト等の他の修正液に比べて粘度が高く、また霧化される粒子径が比較的大きいため、特に樹脂成分を含む場合は、噴霧ノズル２１の微小孔２１ｃに修正液２０が付着して微小孔２１ｃが詰まりやすい。
【００３９】
特に、修正液２０の粘度が高いと、噴霧部１５で生成された霧粒子の濃度が高くなるため、霧粒子を噴霧部１５から減圧部１６へ送るためのホース４０の内周面にも霧粒子が付着しやすくなる。ホース４０の内周面に付着した霧粒子は、液状の塊を作りやすい。また、減圧部１６のノズル部２２や集気部２３（図２参照）の内周面に付着する霧粒子の量も多くなり、減圧部１６も汚れやすくなる。また、塗布ノズル３０の先端部３０ａ（図６参照）にも霧粒子が付着しやすくなる。
【００４０】
このため、特にリブを修正する場合は、修正液２０の粘度は、噴霧ノズル２１の微小孔２１ｃや塗布ノズル３０が詰まりにくい粘度にする。
【００４１】
具体的には、修正液２０の粘度が２００ｍＰａ・ｓよりも高いと噴霧ノズル２１の微小孔２１ｃや塗布ノズル３０の詰まりが短時間で発生してしまうため、修正液２０の粘度を２００ｍＰａ・ｓ以下にする。この場合、塗布ノズル３０や噴霧ノズル２１の微小孔２１ｃが詰まりにくく、長時間連続して装置を安定使用することが可能になる。また、減圧部１６のノズル部２２や集気部２３の内周面に付着する霧粒子も大幅に減り、減圧部１６の汚れも低減される。また、ホース４０の内周面に付着する霧粒子も減少する。
【００４２】
さらに、粘度が２００ｍＰａ・ｓ以下の低粘度の修正液２０を用いることによって、噴霧部１５における修正液２０の霧化が容易になり、アトマイズガスの供給量を低減することが可能となる。噴霧部１５からホース４０を介して減圧部１５に送られる霧粒子の量はアトマイズガスの供給量と比例関係にある。したがって、アトマイズガスの供給量を低減することによって、噴霧部１５から減圧部１５に送られる霧粒子の量が減少するため、塗布ノズル３０が詰まりにくくなる。
【００４３】
したがって、長時間連続して装置を安定使用することが可能になる。また、塗布ノズル３０や噴霧ノズル２１を洗浄する頻度が少なくてすみ、パターン修正装置のメンテナンス性が向上する。
【００４４】
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】
【００４５】
【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１に示したパターン修正装置の使用方法を示す他の図である。
【図６】図２に示したヘッド部の詳細図である。
【図７】図２に示した噴霧部の詳細図である。
【符号の説明】
【００４６】
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  電極、１３ａ  欠陥部、１４  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、３０ａ  先端部、３１  シャッタ、３２  修正部、３４  背面ガラス基板、３５  リブ、３５ａ  リブ欠け欠陥部、３６＿１〜３６＿ｎ  堆積層、３７，３９  シール部材、３８  ナット、４０  ホース。
【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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