JP2006013343A

JP2006013343A - パターン修正装置

Info

Publication number: JP2006013343A
Application number: JP2004191599A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kajiyama; 康一梶山; Michinobu Mizumura; 通伸水村
Original assignee: V Technology Co Ltd
Current assignee: V Technology Co Ltd
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2024-06-29
Also published as: JP4542380B2

Abstract

【課題】欠陥部に対する塗布材の塗布精度を向上すると共に修正時間を短縮しようとするパターン修正装置を提供する。
【解決手段】パターンを形成したカラーフィルタ基板８に対向して配置された対物レンズ１７ｅを有し、該対物レンズ１７ｅを通して前記パターンの欠陥部を拡大観察する撮像光学系３と、インクタンクに貯留された修正インクを前記インクタンクに備えた塗布針２８から前記欠陥部に吐出する塗布装置６と、前記欠陥部に塗布された修正インクに光線を照射して該修正インクを硬化させる硬化用レーザ光源２３とを備えたパターン修正装置１であって、前記塗布装置６は、前記撮像光学系３の対物レンズ１７ｅに直接又はその近傍部に配設したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板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に関し、詳しくは、塗布材を欠陥部に塗布する塗布装置を、欠陥部を拡大観察する撮像光学系の対物レンズに直接又はその近傍部に配設することによって、欠陥部に対する塗布材の塗布精度を向上すると共に修正時間を短縮しようとするパターン修正装置に係るものである。

従来のこの種のパターン修正装置は、予め検査装置により計測して取得した液晶表示素子の欠陥画素位置データに基づいてパターンを形成した基板をＸＹ方向に移動し、ＣＣＤカメラの視野内に欠陥部を検出すると、該欠陥部の画像を処理して欠陥部の面積や位置を算出し、次にインク塗布装置のインク塗布機構を駆動して上記欠陥位置までインク塗布針を移動し、インクタンクインデックス用モータを駆動してインクタンクテーブルを回転させ、適切なタンクを選択した後、インク塗布用位置決めシリンダを上下して修正インクをインク塗布針に付着させ、これを上記欠陥部に適量塗布し、その後紫外線等の光線を照射して修正インクを乾燥するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−７１９３９号公報

しかし、このような従来のパターン修正装置においては、ＣＣＤカメラの視野内に欠陥部を導入する機構と、欠陥位置までインク塗布装置を移動する機構とが別機構となっているため、ＣＣＤカメラで欠陥部の位置を正確に検出した場合にも、インク塗布装置の移動機構の機械精度が悪い場合には、欠陥部に対して修正インクを精度良く塗布することができない問題があった。

また、ＣＣＤカメラで欠陥部の位置を検出した後にインク塗布装置を該欠陥部まで移動し、インクタンクインデックス用モータを駆動してインクタンクテーブルを回転させ、適切なタンクを選択した後、インク塗布用位置決めシリンダを上下して修正インクをインク塗布針に付着させ、これを上記欠陥部に適量塗布するものであったので、欠陥部を検出してから修正インクを塗布して欠陥を修正するまでの修正時間が長くなる問題があった。

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、欠陥部に対する塗布材の塗布精度を向上すると共に修正時間を短縮しようとするパターン修正装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によるパターン修正装置は、パターンを形成した基板に対向して配置された対物レンズを有し、該対物レンズを通して前記パターンの欠陥部を拡大観察する撮像光学系と、容器に貯留された液状又はペースト状の塗布材を前記容器に備えた塗布針から前記欠陥部に吐出する塗布装置と、前記欠陥部に塗布された塗布材に光線を照射して該塗布材を硬化させる光源とを備えたパターン修正装置であって、前記塗布装置は、前記撮像光学系の対物レンズに直接又はその近傍部に配設したものである。

このような構成により、撮像光学系の対物レンズに対向してパターンを形成した基板を配置し、撮像光学系で上記パターンの欠陥部を拡大観察し、上記対物レンズに直接又はその近傍部に配設した塗布装置で容器に貯留された液状又はペースト状の塗布材を容器に備えた塗布針から上記欠陥部に吐出する。これにより、撮像光学系で欠陥部を検出した後、塗布装置を移動することなく上記欠陥部に塗布材を塗布し、修正時間を短縮する。

前記塗布装置は、前記塗布針の先端部を前記対物レンズの視野内にて該対物レンズの結像面近傍部に位置させたものである。これにより、撮像光学系で欠陥部と塗布針先端部の双方を同時にとらえ、欠陥部に対する塗布材の塗布精度を向上する。

さらに、前記塗布装置は、塗布材非吐出時には前記塗布針を前記対物レンズの結像面よりも上方に退避させて保持し、塗布材吐出時に所定距離だけ下降させるようにしたものである。これにより、塗布材非吐出時には塗布針を対物レンズの結像面よりも上方に退避させて保持し、塗布材吐出時に所定距離だけ下降させて塗布針先端部を対物レンズの結像面に位置付ける。

さらにまた、前記塗布装置は、前記対物レンズの外側面に着脱可能状態に取付けられたものである。これにより、塗布装置を対物レンズの外側面に着脱可能状態に取付ける。

また、前記塗布装置は、前記対物レンズを保持するレンズホルダーに着脱可能状態に取付けられたものである。これにより、塗布装置を、対物レンズを保持するレンズホルダーに着脱可能状態に取付ける。

さらに、前記塗布装置は、前記塗布針の外側面に接触されて塗布針内の前記塗布材を冷却又は凍結及び加熱又は解凍させる冷却加熱手段と、該冷却加熱手段の駆動を制御する制御手段とを備え、前記冷却加熱手段の駆動により、前記塗布材の吐出待機時に前記塗布針内の塗布材を冷却又は凍結させ、吐出時に該塗布針内の塗布材を加熱又は解凍するものである。これにより、塗布材の吐出待機時に、制御手段で冷却加熱手段を駆動して冷却制御し、塗布針内の塗布材を冷却又は凍結させ、吐出時に制御手段で冷却加熱手段を駆動して加熱制御し、塗布針内の塗布材を加熱又は解凍する。

さらにまた、前記塗布装置が直接又はその近傍部に配設された対物レンズは、前記基板のパターン形成面に平行方向に移動可能なレンズホルダーに取付けられた倍率の異なる複数の対物レンズのうちの一つであり、その複数の対物レンズから前記レンズホルダーを移動して選択可能とされ、その結像面が他の対物レンズの結像面よりも上方に位置するように設定されたものである。倍率の異なる複数の対物レンズのうちの一つである塗布装置が直接又はその近傍部に配設された対物レンズの結像面を他の対物レンズの結像面よりも上方に位置させ、レンズホルダーを移動して複数の対物レンズから上記塗布装置が配設された対物レンズを選択する。

そして、前記撮像光学系と前記光源とは、前記対物レンズを共通の光路としたものである。これにより、対物レンズで撮像光学系の光路及び塗布材を硬化させる光源の光路を共通にする。

また、前記対物レンズを共通の光路として前記欠陥部をトリミングするレーザ光源を備えたものである。これにより、対物レンズで撮像光学系の光路及び塗布材を硬化させる光源の光路並びに欠陥部をトリミングするレーザ光源の光路を共通にする。

さらに、前記塗布材は、前記基板に形成されたカラーフィルタのパターンの欠陥部を修正する修正インクである。これにより、修正インクを用いてカラーフィルタのパターンの欠陥部を修正する。

そして、前記塗布材は、前記基板に形成された配線パターンの欠陥部を修正する金属ペーストである。これにより、金属ペーストを用いて配線パターンの欠陥部を修正する。

請求項１に係る発明によれば、パターンの欠陥部を修正する塗布材を該欠陥部に吐出する塗布装置を対物レンズに直接又はその近傍部に配設したことにより、撮像光学系で欠陥部を検出した後、塗布装置を移動することなく上記欠陥部に塗布材を塗布することができる。したがって、欠陥部の修正時間を短縮することができる。

また、請求項２に係る発明によれば、塗布装置の塗布針先端部を前記対物レンズの視野内に位置するようにしたことにより、欠陥部を観察しながら同時に修正インクを欠陥部に塗布することができ、欠陥部に対する修正インクの塗布精度を向上することができる。

さらに、請求項３に係る発明によれば、塗布材非吐出時には塗布針を対物レンズの結像面よりも上方に退避させて保持し、塗布材吐出時に所定距離だけ下降させて塗布針先端部を対物レンズの結像面に位置付けるようにしたことにより、基板を移動して欠陥部を検出する動作中に塗布針先端部を基板に接触して破損するのを防止することができる。

さらにまた、請求項４及び５に係る発明によれば、塗布装置を対物レンズの外側面又は対物レンズを保持するレンズホルダーに着脱可能状態に取付けたことにより、塗布装置の塗布針を欠陥部に位置決めする機構と対物レンズを備えた撮像光学系の該位置決め機構とを共通化することができる。したがって、位置決め機構を簡単な構成とすることができる。

そして、請求項６に係る発明によれば、塗布針の外側面に接触させて塗布針内の塗布材を冷却又は凍結及び加熱又は解凍させる冷却加熱手段を設けたことにより、塗布材の吐出動作を一時中断するときに、その都度塗布針を塗布域外に退避させることなく、その場所で塗布針内の塗布材を冷却又は凍結させて塗布針内の塗布材の乾燥を防止することができる。したがって、塗布処理動作を効率的に行うことができる。

また、請求項７に係る発明によれば、塗布装置を直接又はその近傍部に配設した対物レンズを倍率の異なる複数の対物レンズの一つとし、該対物レンズの結像面を他の対物レンズの結像面よりも上方に位置させたことにより、他の対物レンズを用いて欠陥部を検出動作中に塗布針先端部が基板に接触して破損するのを防止することができる。

さらに、請求項８及び９に係る発明によれば、対物レンズを撮像光学系の光路及び塗布材を硬化させる光源の光路、または撮像光学系の光路及び塗布材を硬化させる光源の光路並びに欠陥部をトリミングするレーザ光源の光路について共通の光路としたことにより、撮像光学系で捕らえた欠陥部に対してその場で直ぐに光線を照射して欠陥部をトリミングすると共に、欠陥部に塗布された塗布材を硬化させることができる。したがって、欠陥部の修正処理動作を効率的に行うことができる。

さらにまた、請求項１０に係る発明によれば、塗布材をカラーフィルタの修正インクとすれば、基板に形成されたカラーフィルタのパターン欠陥部の修正を行うことができる。

そして、請求項１１に係る発明によれば、塗布材を金属ペーストとすれば、基板に形成された配線パターンの欠陥部の修正を行うことができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明によるパターン修正装置の第１の実施形態を示す概念図である。このパターン修正装置１は、基板に形成されたパターンの欠陥部を修正するもので、搬送手段２と、撮像光学系３と、照明光学系４と、レーザ光学系５と、塗布装置６と、制御手段７とを備えてなる。なお、ここでは、上記基板として液晶表示素子のカラーフィルタ基板を用いた例について説明する。

上記搬送手段２は、カラーフィルタ基板８を載置してＸＹ方向に移動するものであり、図示省略の例えば搬送用モータが後述の制御手段７により制御されてステージを移動するようになっている。

上記搬送手段２の上方には、撮像光学系３が設けられている。この撮像光学系３は、カラーフィルタ基板８に形成されたカラーフィルタのパターンを撮像し、異物又は白抜け等の欠陥部を検出するものであり、パターンを撮像して観察する観察用ＣＣＤカメラ９と、自動焦点調整用ＣＣＤカメラ１０とを有し、三つのハーフミラー１１，１２，１３と結像レンズ１４とを光学系機構部１５内に配設し、該光学系機構部１５の下端部に設けられ、カラーフィルタ基板８面に平行方向に移動可能とされたレンズホルダー１６に低倍率から高倍率の五つの対物レンズ１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅを着脱可能状態に保持させて備えている。

ここで、ハーフミラー１１は、撮像光学系３の光路を観察用ＣＣＤカメラ９側と自動焦点調整用ＣＣＤカメラ１０側の二方向に分離するためのものであり、ハーフミラー１２は、撮像光学系３の光路と後述のレーザ光学系５の光路とを同一光路に重ね合わせるためのものであり、ハーフミラー１３は、撮像光学系３の光路と後述の照明光学系４の光路とを同一光路に重ね合わせるためのものである。

また、結像レンズ１４は、対物レンズ１７ａ〜１７ｅのいずれか一つと協働してカラーフィルタのパターンや欠陥部の像を観察用ＣＣＤカメラ９及び自動焦点調整用ＣＣＤカメラ１０の受光面に結像させるためのものであり、対物レンズ１７ａ〜１７ｅは、カラーフィルタのパターンの像を拡大するためのもので、五つの対物レンズ１７ａ〜１７ｅにより対物レンズ群を構成している。そして、上記対物レンズ群の各対物レンズ１７ａ〜１７ｅは、制御手段７に制御されて駆動するモータ１８Ａ，１８Ｂによりレンズホルダー１６をＸＹ方向に移動して選択され、選択された対物レンズと上記光路の光軸とを一致させると共に異なる倍率の画像が取得できるようになっている。なお、このＸＹ方向への移動の手段は、上記モータ１８Ａ，１８Ｂの他に該モータ１８Ａ，１８Ｂの回転動作をレンズホルダー１６の直進動作に変換するボールネジ（図２参照）と、図示省略のガイドレールを備えて構成する。また、後述の塗布装置６を外側面に備えた対物レンズ１７ｅの結像面は、図２に示すように他の対物レンズ１７ａ〜１７ｄの結像面よりも上方に位置するように設定されており、他の対物レンズ１７ａ〜１７ｄを使用して欠陥部を検出する動作中に、塗布装置６の塗布針の先端部がカラーフィルタ基板８面に接触しないようにしている。なお、上記対物レンズ１７ａ〜１７ｅを使用して欠陥部を観察するときには、各対物レンズの結像面がカラーフィルタ基板８面に一致するようにＺ軸移動手段１９を制御手段７により制御して上記光学系機構部１５を上下動させる。なお、当然ながら対物レンズ１７ｅの結像面の位置と、その他の対物レンズ１７ａ〜１７ｄの結像面のＺ方向の位置関係は、対物レンズ１７ｅの結像面をカラーフィルタ基板８の表面に一致させた場合、その他の対物レンズ１７ａ〜１７ｄがカラーフィルタ基板８に接触しない位置となっている。

上記撮像光学系３の光路の一部を共用して照明光学系４が設けられている。この照明光学系４は、カラーフィルタ基板８面を照明して上記各ＣＣＤカメラによるカラーフィルタのパターンの撮像を可能にするものであり、光学系機構部１５の分岐部分に例えば光ファイバーで外部から導入された照明光を内側に反射する反射ミラー２０と、上記各ＣＣＤカメラによる観察領域内を均一に照明するためのフィールドレンズ２１とを備え、ハーフミラー１３から対物レンズ（図１においては、対物レンズ１７ｅ）を通ってカラーフィルタ基板８面に至るまでの光路を撮像光学系３の光路と共用している。

上記撮像光学系３の光路の一部を共用してレーザ光学系５が設けられている。このレーザ光学系５は、欠陥部をトリミングして大きくしたり、該トリミングされた部分に塗布された修正インクを硬化させるものであり、トリミング用としての例えばパルス波の532ｎｍ又は355ｎｍのトリミング用レーザ光源２２と修正インクを乾燥させる例えば連続波の355ｎｍの紫外線を照射する硬化用レーザ光源２３とを光学系機構部１５の上端部に有し、ハーフミラー２４とスリット２５とを光学系機構部１５内に配設し、ハーフミラー１２から対物レンズ（図１においては、対物レンズ１７ｅ）を通ってカラーフィルタ基板８面に至るまでの光路を撮像光学系３の光路と共用している。なお、紫外線照射の硬化用レーザ光源２３を使用する場合には、修正インクは紫外線硬化のものが使用されることになる。

ここで、上記ハーフミラー２４は、個別に備えたトリミング用レーザ光源２２の光路と硬化用レーザ光源２３の光路とを一致させるものであり、スリット２５は、上記トリミングの形状及び大きさに合わせてレーザビームの光束形状を規制するものである。

上記対物レンズ１７ｅの外側面には、塗布装置６が着脱可能状態に設けられている。この塗布装置６は、上記欠陥部に修正インクを適量吐出するものであり、図３に示しように修正インク２６を貯留する容器としてのインクタンク２７と、該インクタンク２７に取付けられて修正インク２６を適量吐出する塗布針２８と、該塗布針２８の外側面に接触させて設けられ、塗布針２８内の修正インク２６を冷却又は凍結及び加熱又は解凍させる冷却加熱手段２９とを備えている。

上記塗布針２８は、図４に示すように本体部２８ａの外形が約0.5ｍｍ径を有し、先端部２８ｂを細く絞って外形約10μｍ、内径約5μｍに形成したガラス製又はステンレス製のものである。

また、上記冷却加熱手段２９は、塗布針２８内の修正インク２６を冷却又は凍結及び加熱又は解凍させるものであり、図５に示すように塗布針２８の外側面に接触して設けた熱伝導部材３０と、該熱伝導部材３０に側面３１ａを接触させたペルチェ素子３１とを備えている。ここで、熱伝導部材３０には貫通孔３２が設けられて塗布針２８の外周面と嵌合するようになっている。この熱伝導部材３０は、ペルチェ素子３１による修正インク２６の吸熱動作が効率的に行われるように熱伝導の良好な金属部材、例えば銅で形成されたものである。なお、ペルチェ素子３１の上記側面３１ａは、例えば図５に示す矢印方向の電流に対して吸熱面として作用し、熱伝導部材３０を介して塗布針２８内の修正インク２６の熱を吸熱して該修正インク２６を冷却又は凍結させる。この場合、上記側面３１ａと反対側の側面３１ｂは放熱面として作用し、側面３１ａで吸熱した熱を放熱する。

さらに、上記熱伝導部材３０の外側面には、温度センサー３３が取付けられている。この温度センサー３３は、熱伝導部材３０の温度を検出して、修正インク２６の温度を吐出に適した適正温度、例えば室温から約60℃以内に保つように後述の制御手段７に検出出力をフィードバックして上記冷却加熱手段２９の駆動を制御させるものであり、例えば熱電対である。なお、上記適正温度は、使用するインクの粘度又は溶剤の種類により適宜設定される。

そして、図３に示すように上記インクタンク２７には配管チューブ３４を介してインク吐出制御手段３５が接続されている。このインク吐出制御手段３５は、上記インクタンク２７に貯留した修正インク２６に正圧を作用させるものであり、エアタンク３６と、タイマー３７と、流量制御バルブ３８Ａと、電磁バルブ３８Ｂとを備えている。ここで、エアタンク３６は、例えばエアポンプから供給されたエアを一時的に貯留するものであり、タイマー３７は予め設定された時間だけスイッチをＯＮして電磁バルブ３８Ｂに通電させるものであり、電磁バルブ３８Ｂは通電のＯＮ又はＯＦＦによりバルブの開閉動作をするものである。これにより、インク吐出制御手段３５は、タイマー３７に設定された時間だけ電磁バルブ３８Ｂを開かせ、エアタンク３６に一時的に貯留されたエアを上記流量調整バルブ３８Ａによって流量制御された状態で上記インクタンク２７に配管チューブ３４を介して供給し、インクタンク２７内に導入されたエアの正圧により修正インク２６をインクタンク２７の塗布針２８から適量吐出させる。

上記搬送手段２と、各ＣＣＤカメラ９，１０と、各レーザ光源２２，２３と、レンズホルダー１６をＸＹ方向に移動するモータ１８Ａ，１８Ｂと、Ｚ軸移動手段１９と、塗布装置６とに接続して制御手段７が設けられている。この制御手段７は、装置全体が適切に動作するように制御するものであり、例えばホストコンピュータである。上記制御手段７による制御は、具体的には、欠陥部を上記各ＣＣＤカメラ９，１０の観察領域内に自動的に導くように、予め計測された欠陥部の位置座標のデータに基づいて搬送手段２をＸＹ方向へ移動させ、各対物レンズ１７ａ〜１７ｅの結像面がカラーフィルタ基板８面に一致するように自動焦点調整用ＣＣＤカメラ１０による撮像画像に基づいてＺ軸移動手段１９を移動させ、上記各レーザ光源２２，２３のレーザ光を所定のタイミングで所定時間だけ発射させるものである。なお、搬送手段２のＸＹ方向への移動制御は、搬送手段２に備える図示省略の位置検出センサーにより位置を検出し、これを制御手段７にフィードバックして行う。

さらに、上記制御手段７は、図３に示すようにペルチェ素子制御回路３９と、温度制御回路４０とを備えている。上記ペルチェ素子制御回路３９は、ペルチェ素子３１に供給する電流を制御して、修正インク２６の吐出待機時には冷却加熱手段２９を冷却又は凍結動作させて塗布針２８内の修正インク２６を冷却又は凍結させ、塗布時には加熱又は解凍動作させて塗布針２８内の修正インク２６を加熱又は解凍させるようになっている。また、上記温度制御回路４０は、上記温度センサー３３の出力に基づいて熱伝導部材３０の温度が例えば室温から約60℃以内となるようにペルチェ素子制御回路３９に作用してペルチェ素子３１に供給される電流値及び電流方向を制御させるものである。

次に、このように構成されたパターン修正装置１の動作について説明する。
先ず、修正インク２６をカラーフィルタの欠陥部に対して吐出させる前の待機状態には、制御手段７のペルチェ素子制御回路３９が起動してペルチェ素子３１に対し、図５に矢印で示す方向の電流が供給されている。このとき、ペルチェ素子３１には同図に示す側面３１ａ（吸熱面）から側面３１ｂ（放熱面）への熱の流れが発生しており、熱伝導部材３０を介して塗布針２８内の修正インク２６の熱を吸熱して冷却又は凍結させている。このときの側面３１ｂは、側面３１ａからの熱により高温に発熱した状態にある。

次に、カラーフィルタ基板８が搬送手段２のステージ上に載置され、図示省略のスイッチの操作によりパターン修正装置１が起動されると、図示省略の照明灯が点灯してカラーフィルタ基板８面を照明する。さらに、図示省略のスイッチの操作により、カラーフィルタの欠陥部にインクを吐出する修正動作に移ると、ペルチェ素子３１への供給電流がペルチェ素子制御回路３９によりＯＦＦ制御される。これにより、ペルチェ素子３１の側面３１ｂ側の熱が側面３１ａ側へ急速に伝導して熱伝導部材３０を介して塗布針２８に供給され、塗布針２８内の冷却又は凍結した修正インク２６を加熱又は解凍する。このとき、熱伝導部材３０の外側面に取付けた温度センサー３３が熱伝導部材３０の温度を検知して、その温度が例えば室温から60℃以内となるように温度制御回路４０から温度制御信号をペルチェ素子制御回路３９に出力する。ペルチェ素子制御回路３９は、この温度制御信号を受けてペルチェ素子３１への供給電流を制御する。この場合、供給電流の制御は、熱伝導部材３０の温度状態に応じて、修正インク２６を冷却又は凍結させるときと同方向（図５に示す矢印方向）の電流値を制御したり、上記と逆方向の電流を供給するように制御するものである。この修正インク２６の温度制御は、塗布針２８の熱容量が小さいため急速に実行される。なお、ペルチェ素子３１へ供給する電流の向きが、図５に示す矢印方向と反対向きであるときには、同図に示すペルチェ素子３１の側面３１ａが放熱面として作用し、側面３１ｂが吸熱面として作用する。したがって、この場合、側面３１ａで発熱する熱を、熱伝導部材３０を介して塗布針２８に供給し、修正インク２６を温めることができる。こうして、塗布装置６は、インク塗布可能状態に維持される。

次に、モータ１８Ａが駆動してレンズホルダー１６がＸ方向に移動され、低倍率の対物レンズ１７ａ又は１７ｂ若しくは１７ｃのいずれかが選択される。また、該選択された対物レンズの光軸と上記光路の光軸とを一致させるために、必要に応じてモータ１８Ｂによってレンズホルダー１６がＹ軸方向に移動される。同時に、予め計測して制御手段７に記憶された欠陥部の位置座標データに基づいて搬送手段２がＸＹ方向に移動され、上記対物レンズ１７ａ又は１７ｂ若しくは１７ｃの視野内に欠陥部が収まるようにされる。

次に、自動焦点調整用ＣＣＤカメラ１０でカラーフィルタのパターンを撮像し、その撮像画像に基づいて制御手段７で公知の技術を用いて画像処理しながら、同時にＺ軸移動手段１９を駆動して光学系機構部１５を上下動させ画像が鮮明になるように対物レンズ１７ａ又は１７ｂ若しくは１７ｃの結像面の位置を調整する。

次に、観察用ＣＣＤカメラ９でカラーフィルタのパターンを撮像し、撮像されたパターンの画像データと、該パターンの画像と同倍率の予め制御手段７に記憶されている正常なパターンの画像データとが例えば排他的論理和により比較され、欠陥部が検出される。ここで、欠陥部が検出されると、該欠陥部の画像が観察用ＣＣＤカメラ９の観察領域中央に位置するように公知の技術を適用して制御手段７で制御して搬送手段２を移動する。なお、このとき、欠陥部は、対物レンズ１７ａ又は１７ｂ若しくは１７ｃの光軸と一致することになる。

上記欠陥部が観察用ＣＣＤカメラ９の観察領域中央に位置付けられると、モータ１８Ａが制御手段７に制御されて駆動し、レンズホルダー１６を移動して高倍率の例えば対物レンズ１７ｄが選択される。同時に、自動焦点調整用ＣＣＤカメラ１０で撮像した画像により上述と同様にして焦点調整がなされる。さらに、搬送手段２を移動して、欠陥部４２が観察用ＣＣＤカメラ９の観察領域中央に位置付けられる。

以下、図６及び図７を参照してパターン修正動作を説明する。
先ず、制御手段７により、トリミング用レーザ光源２２が選択されて該光源より例えばパルス波の532ｎｍ又は355ｎｍのレーザ光線Ｌ１が発射される。このレーザ光線は、スリットによりトリミング形状と同形状に整形され、図６（ａ）に示すようにカラーフィルタパターン４１の欠陥部４２を照射してカラーフィルタのフィルタ層と共に異物等を除去し、欠陥部４２が図７（ａ）に示すように例えば四角形状にトリミング加工して大きくされる。

次に、上述と同様にしてモータ１８Ａを駆動してレンズホルダー１６を移動し、例えば上記対物レンズ１７ｄと同倍率であり塗布装置６を外側面に備えた対物レンズ１７ｅが選択される。この場合、上記対物レンズ１７ｅの結像面は、他の対物レンズ１７ａ〜１７ｄの結像面よりも上方に位置するようにされているので、上記対物レンズ１７ｅが選択されたときには、制御手段７でＺ軸移動手段１９を駆動して光学系機構部１５を下方に移動させ、対物レンズ１７ｅを下降させる。そして、自動焦点調整用ＣＣＤカメラ１０による欠陥部４２の撮像画像の先鋭度を測りながら対物レンズ１７ｅの結像面をカラーフィルタ基板８面に一致させるように焦点調整する。なお、この場合、対物レンズ１７ｄと対物レンズ１７ｅとは倍率が同じであるので、対物レンズ１７ｅの光軸と欠陥部４２とは略一致した状態になる。したがって、図７（ｂ）に示すように上記塗布装置６の塗布針２８の先端部２８ｂがトリミングされた欠陥部４２に位置付けられることになる。

図７（ｂ）に示すように、上記塗布装置６の塗布針２８の先端部２８ｂがトリミングされた欠陥部４２に位置付けられると、図示省略のスイッチを操作して又は自動操作により図３に示すインク吐出制御手段３５が起動される。そして、タイマー３７に予め設定された所定時間だけ電磁バルブ３８Ｂを開き、圧縮エアをインクタンク２７内に導入してその正圧により、図６（ｂ）に示すように修正インク２６を塗布針２８から欠陥部４２に適量吐出する。

次に、上述と同様にして対物レンズ１７ｅを対物レンズ１７ｄに交換し、同時に制御手段７で硬化用レーザ光源２３が選択されて該光源から、図６（ｃ）に示すように例えば連続波の355ｎｍのレーザ光線Ｌ２が塗布された修正インク２６に対して所定時間だけ照射され、修正インク２６が硬化される（図７（ｃ）を参照）。これにより、図６（ｄ）及び図７（ｄ）に示すように欠陥部４２が修正される。

このように、第１の実施形態によれば、塗布装置６の塗布針２８の先端部２８ｂが対物レンズ１７ｅの視野内に位置するようにしたことにより、欠陥部４２を観察しながら修正インク２６を欠陥部４２に塗布することができ、修正インク２６の塗布精度を向上することができる。

また、塗布装置６の塗布針２８の先端部２８ｂを対物レンズ１７ｅの光軸上にて該対物レンズ１７ｅの結像面近傍部に位置させたことにより、観察用ＣＣＤカメラ９の観察領域中央に欠陥部４２を位置付けると自動的に塗布針２８の先端部２８ｂが欠陥部４２に位置付けられることになり、そのまま修正インク２６を欠陥部４２に塗布することができる。したがって、従来技術におけるように、先ず欠陥部４２をカメラの視野内に取り込んで欠陥部４２の位置を検出した後に、塗布装置を移動して塗布針先端部を欠陥部４２に位置付ける必要がなく、欠陥部４２の修正時間を短縮することができる。

そして、塗布装置６の塗布針２８の先端部２８ｂに塗布針２８内の修正インク２６を冷却又は凍結又は加熱又は解凍させる冷却加熱手段２９を設けたことにより、修正インク２６を吐出待機時に冷却又は凍結させて修正インク２６の乾燥を防止することができる。

なお、上記第１の実施形態においては、塗布装置６が塗布針２８に冷却加熱手段２９を設けた例について説明したが、これに限られず、冷却加熱手段２９を備えない塗布装置６を適用してもよい。

図８は、本発明によるパターン修正装置の第２の実施形態の要部を示す側面図である。この第２の実施形態は、対物レンズ１７ｅの外側面に取付けた塗布装置６の塗布針２８が吐出待機時には後方に後退するようにしたものであり、塗布装置６が塗布針２８を進退自在に保持する塗布針保持部４３と、該塗布針保持部４３に設けたシリンダ４４内を塗布針２８と一体的に往復運動するピストン４５と、図示省略のインクタンク２７より上記シリンダ４４内に修正インク２６を導入するチューブを塗布針保持部４３に接続する接続手段４７とを備えたものである。なお、該接続手段４７には、上記配管チューブ３４から分岐した図示省略のチューブを接続することにより、圧縮エアを上記シリンダ４４内に供給するようにしてもよい。

この場合、インク吐出時に修正インク２６に対して正圧が付与されると、この正圧によってピストン４５がシリンダ４４内を下方に押し下げられ、それに伴って塗布針２８が斜め下方に前進し、図８（ｂ）に示すようにその先端部２８ｂが対物レンズ１７ｅの結像面にてレンズ中心（光軸）に一致するようになる。これにより、対物レンズ１７ｅの中心位置（観察用ＣＣＤカメラ９の観察領域中心）に欠陥部４２が位置付けられると、該欠陥部４２と塗布針２８の先端部２８ｂとが一致し、欠陥部４２に対して修正インク２６を精度良く塗布することができる。

また、インク吐出が終了すると修正インク２６に対して負圧が付与され、ピストン４５がシリンダ４４内を上方に吸い上げられる。そして、それに伴って塗布針２８は、図９に示すように斜め上方に後退する。なお、負圧の付与手段は、例えば上記配管チューブ３４に図示省略の吸引ポンプを接続することによって行う。

このように、第２の実施形態によれば、通常時は塗布針２８を上方に後退させ、修正インク２６の吐出時にのみ塗布針２８を下降させて修正インク２６を欠陥部４２に塗布するようにしたことにより、欠陥部４２を対物レンズ１７ｅの中心位置に位置付ける際、誤動作等によって塗布針２８がカラーフィルタ基板８に接触して破損するのを防止することができる。

図１０は、赤、緑、青、黒の四色に対応した塗布装置６の塗布針保持部４３ｒ，４３ｇ，４３ｂ，４３ｋを四つの対物レンズ１７ｅｒ，１７ｅｇ，１７ｅｂ，１７ｅｋの各外側面に備えたものであり、各色のカラーフィルタ及びブラックマトリクスの修正を可能にしたものである。なお、図１０は、例えば赤色の修正インク２６が塗布される状態を示しており、同図（ｂ）の下側に示す塗布針保持部４３ｒ〜４３ｋを備えない五つの対物レンズは、欠陥部４２を対物レンズ１７ｅｒ〜１７ｅｋの中心に位置決め調整する際に使用する低倍率の対物レンズである。したがって、図１０に示すレンズホルダー１６はＸＹ方向に移動可能とされる。

なお、上記第２の実施形態においては、四つの対物レンズ１７ｅｒ〜１７ｅｋの外側面にそれぞれ対応色の塗布装置６を取付けた例について説明したが、これに限られず、一つの対物レンズに四色の塗布装置６を取付けても、又は二つの対物レンズのそれぞれに二色の塗布装置６を取付けてもよい。

また、塗布針２８の進退動作は、上述のように修正インク２６に付与される正圧及び負圧を利用して行うものに限られず、塗布装置６を所定量だけ上下動させてもよい。

さらに、上記第１及び第２の実施形態においては、塗布装置６を対物レンズ１７ｅ，１７ｅｒ〜１７ｅｋの外側面に取付けた例について説明したが、これに限られず、塗布装置６をレンズホルダー１６に取付けてもよい。

さらにまた、上記第１及び第２の実施形態においては、欠陥部４２を対物レンズの中心に位置決めする際に搬送手段２をＸＹ方向に移動して行う例について説明したが、対物レンズを含む光学系機構部１５側をＸＹ方向に移動して行ってもよく、搬送手段２と光学系機構部１５側の双方を移動して行ってもよい。

そして、本発明のパターン修正装置１は、カラーフィルタの修正に用いられるものに限られず、例えば基板に形成された配線パターンの欠陥部を修正するために使用するものであってもよい。この場合、塗布材としては、例えば貴金属（金、銀、パラジウム等）又は銅若しくはクロム等の金属ペーストが使用される。

本発明によるパターン修正装置の第１の実施形態を示す概念図である。上記第１の実施形態における各対物レンズの結像面の位置を説明する側面図である。上記第１の実施形態において使用される塗布装置の構成例を説明する概念図である。上記塗布装置に用いる塗布針の形状の一例を示す断面図である。上記塗布装置の冷却加熱手段の構成例を示す斜視図である。液晶表示素子のカラーフィルタの欠陥修正動作を説明する側面図である。液晶表示素子のカラーフィルタの欠陥修正動作を説明する平面図である。本発明によるパターン修正装置の第２の実施形態の要部を示す図である。上記第２の実施形態の動作を示す説明図である。上記第２の実施形態において四色の修正インクに対応する塗布装置を備えた例を説明する図である。

符号の説明

１…パターン修正装置
３…撮像光学系
６…塗布装置
７…制御手段
８…カラーフィルタ基板（基板）
１６…レンズホルダー
１７ａ〜１７ｅ，１７ｅｒ〜１７ｅｋ…対物レンズ
２３…硬化用レーザ光源（光源）
２６…修正インク（塗布材）
２７…インクタンク（容器）
２８…塗布針
２８ｂ…先端部
２９…冷却加熱手段
４２…欠陥部

Claims

パターンを形成した基板に対向して配置された対物レンズを有し、該対物レンズを通して前記パターンの欠陥部を拡大観察する撮像光学系と、
容器に貯留された液状又はペースト状の塗布材を前記容器に備えた塗布針から前記欠陥部に吐出する塗布装置と、
前記欠陥部に塗布された塗布材に光線を照射して該塗布材を硬化させる光源と、
を備えたパターン修正装置であって、
前記塗布装置は、前記撮像光学系の対物レンズに直接又はその近傍部に配設したことを特徴とするパターン修正装置。
前記塗布装置は、前記塗布針の先端部を前記対物レンズの視野内にて該対物レンズの結像面近傍部に位置させたことを特徴とする請求項１記載のパターン修正装置。
前記塗布装置は、塗布材非吐出時には前記塗布針を前記対物レンズの結像面よりも上方に退避させて保持し、塗布材吐出時に所定距離だけ下降させるようにしたことを特徴とする請求項２記載のパターン修正装置。
前記塗布装置は、前記対物レンズの外側面に着脱可能状態に取り付けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパターン修正装置。
前記塗布装置は、前記対物レンズを保持するレンズホルダーに着脱可能状態に取付けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパターン修正装置。
前記塗布装置は、前記塗布針の外側面に接触されて塗布針内の前記塗布材を冷却又は凍結及び加熱又は解凍させる冷却加熱手段と、該冷却加熱手段の駆動を制御する制御手段とを備え、前記冷却加熱手段の駆動により、前記塗布材の吐出待機時に前記塗布針内の塗布材を冷却又は凍結させ、吐出時に該塗布針内の塗布材を加熱又は解凍することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のパターン修正装置。
前記塗布装置が直接又はその近傍部に配設された対物レンズは、前記基板のパターン形成面に平行方向に移動可能なレンズホルダーに取付けられた倍率の異なる複数の対物レンズのうちの一つであり、その複数の対物レンズから前記レンズホルダーを移動して選択可能とされ、その結像面が他の対物レンズの結像面よりも上方に位置するように設定されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のパターン修正装置。
前記撮像光学系と前記光源とは、前記対物レンズを共通の光路としたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のパターン修正装置。
前記対物レンズを共通の光路として前記欠陥部をトリミングするレーザ光源を備えたことを特徴とする請求項８記載のパターン修正装置。
前記塗布材は、前記基板に形成されたカラーフィルタのパターンの欠陥部を修正する修正インクであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のパターン修正装置。
前記塗布材は、前記基板に形成された配線パターンの欠陥部を修正する金属ペーストであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のパターン修正装置。