JP2008086952A - 液体材料塗布ユニットおよび微細パターン欠陥修正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布針やインク容器の交換作業性のよい液体材料塗布ユニットを提供する。
【解決手段】基板２上に形成された微細パターンの欠陥部に液体材料を塗布する液体材料塗布ユニット１０は、欠陥部を修正するための液体材料が注入された容器１１と、欠陥部に液体材料を塗布するための塗布針１２とを備える。また、塗布針１２を基板２に対して相対的に移動可能とする駆動機構１３〜１６を備える。また、回転機構を備える。回転機構は、容器１１、塗布針１２および駆動機構１３〜１６を含む塗布機構を、基板２の表面と垂直な回転軸回りに回転可能とする。回転機構が塗布機構を回転させることによって、塗布機構はメンテナンス位置へ移動可能である。メンテナンス位置においては、作業者が容器１１および塗布針１２に容易にアクセスすることができ、交換作業が容易に可能であるため、交換作業性を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、液体状の材料を塗布するための液体材料塗布ユニットと、液体状の材料を基板上の微細領域に塗布して欠陥を修正する微細パターン欠陥修正装置に関する。

液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）のカラーフィルタの製造工程においては、着色層に欠陥が発生する場合がある。図８は、欠陥が発生したカラーフィルタを示す平面図である。図８に示すように、たとえば、着色層としてのＲ（赤色）画素１０１、Ｇ（緑色）画素１０２およびＢ（青色）画素１０３を含むカラーフィルタ１００において、着色層の一部が色抜けした白欠陥１０４、隣の画素と混色した黒欠陥１０５、異物が付着した異物欠陥１０６などが存在する。白欠陥１０４は、色が抜けた部分に同色のインクを塗布することで修正を行なう。黒欠陥１０５や異物欠陥１０６は、欠陥部分をレーザによって除去し、除去した部分に同色のインクを塗布することで修正を行なう。

近年、ＬＣＤの大型化、高精細化に伴い画素数が増大し、着色層の欠陥の発生確率も増加しており、無欠陥で製造することは困難となっている。また、ＬＣＤの大型化に伴い画素サイズが大型化し、そのため修正される欠陥のサイズも大きくなっている。このような状況下において、歩留まり向上のために欠陥を修正する装置が生産ラインに不可欠となっている。

従来、カラーフィルタの修正で必要となるＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）、Ｂｋ（黒色）の４色のインクタンクを備え、白欠陥が存在する着色層の色抜けした色と同色のインクを塗布針の先端に付着させ、次いで塗布針の先端を欠陥に接触させてインクを欠陥に付着させることで、欠陥の修正を行なう、欠陥修正装置が提案されている（たとえば特許文献１参照）。

特許文献１において提案された欠陥修正装置は、塗布針を１本しか搭載しておらず、そのため４色のインクの色を変えるたびに塗布針に付着したインクを洗浄する必要があり、この洗浄時間が長く、修正タクトも長くなることが課題となっていた。そこで、色変え時の塗布針洗浄工程を省くために、塗布針とインク容器とが一体に支持された構成を複数個搭載した、インク塗布機構を用いることができる。このインク塗布機構では、複数個の塗布針を、欠陥を観察するための観察光学系の対物レンズ下に挿入することにより、観察位置にインクを塗布することが可能となる。
特開平０９−２３６９３３号公報

上記のインク塗布機構では、前述のように塗布するインクの色を変える時に塗布針を洗浄する必要はないが、インク容器に収納されたインクの劣化によりインクを交換する場合は、インク容器を取り外し、塗布針も取り外して洗浄する必要がある。しかし、上記のインク塗布機構では、塗布針を観察光学系の対物レンズ下に挿入し観察位置に塗布を行なうため、塗布針が観察光学系側を向いた形になっている。よって、インク容器と塗布針を外す時に、塗布針部分が装置側面から遠い位置にあるため、作業者からは見え辛く、また交換作業がし辛いという課題があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、塗布針やインク容器の交換作業性のよい液体材料塗布ユニット、および、当該液体材料塗布ユニットを備えることにより、カラーフィルタの欠陥の修正作業効率を向上させることが可能な、微細パターン欠陥修正装置を提供することである。

この発明に係る液体材料塗布ユニットは、基板上に形成された微細パターンの欠陥部に液体材料を塗布する液体材料塗布ユニットであって、欠陥部を修正するための液体材料が注入された容器を備える。また、欠陥部に液体材料を塗布するための塗布針を備える。また、塗布針を基板に対して相対的に移動可能とする駆動機構を備える。また、回転機構を備える。回転機構は、容器、塗布針および駆動機構を含む塗布機構を、基板の表面と垂直な回転軸回りに回転可能とする。また、正規位置保持部材を備える。正規位置保持部材は、回転機構が塗布機構を回転移動させることにより、塗布機構を正規位置としたときに、塗布機構の位置を固定する。ここで正規位置とは、塗布機構が塗布針によって欠陥部に液体材料を塗布可能である、塗布機構の位置である。

この場合は、回転機構が塗布機構を回転させることによって、塗布機構は正規位置からメンテナンス位置へ移動可能である。ここでメンテナンス位置とは、作業者が容器および塗布針に容易にアクセスすることができ、容器および塗布針の交換作業が容易に可能である、塗布機構の位置であって、たとえば少なくとも容器および塗布針が基板上方の領域以外の任意の領域に配置された状態、より具体的には、塗布機構を回転軸回りに正規位置からたとえば８０°以上１２０°以下回転させた位置である。メンテナンス位置において容器および塗布針の交換作業を行なうことによって、容器および塗布針の交換作業性を向上させることができる。すなわち、容器および塗布針の交換作業が容易に可能であるため、交換作業時間が短縮されるとともに、交換作業時に容器や塗布針を誤って落下させる可能性を低減することができる。

また、容器および塗布針を交換後には、塗布針の位置と基板の表面を観察する観察光学系の観察中心位置との相対的な位置関係を登録し、液体材料の塗布時に目標位置に塗布が行なわれるように、ソフト的に補正を行なう必要がある。この登録は、実際に液体材料の塗布を行ない、液体材料が実際に塗布された位置である実塗布位置と観察光学系中心の位置のずれをソフト的に補正する方法で行なう。この時、塗布針交換後の位置精度が悪いと、実塗布位置が観察モニタ画面に入らず、実塗布位置を探すのに時間が掛かり、作業効率を低下させる。この発明の液体材料塗布ユニットは、正規位置において塗布機構を固定可能であるため、塗布機構をメンテナンス位置から正規位置へ戻したときの、塗布機構の位置の再現性がよく、高い精度での塗布機構の位置決めを実現することができる。したがって、メンテナンス後の塗布針の位置登録時に実塗布位置が観察モニタ画面から外れることがないため、容器および塗布針の交換作業効率を向上させることができる。

好ましくは、回転軸は、当該液体材料塗布ユニットが設置される装置に対して軸受によって支持されている。この場合は、軸受に予圧を与えることによって、回転精度を向上させることができる。すなわち、軸受のアキシアル方向に荷重を加えて、軸受の内輪と外輪とをアキシアル方向に相対的に変位させることによって、軸受は、転動体と軌道面との接触点において常に弾性圧縮力を受ける。その結果、軸振れが抑えられ、軸受の回転精度および位置決め精度を向上させることができる。

また好ましくは、液体材料塗布ユニットは、メンテナンス位置保持部材をさらに備える。メンテナンス位置保持部材は、回転機構が塗布機構を回転移動させることにより、塗布機構をメンテナンス位置としたときに、塗布機構の位置を固定する。この場合は、容器および塗布針の交換作業中に、塗布機構の位置が固定される。すなわち、容器および塗布針の交換作業中に塗布機構が動くことを抑止することができ、容器および塗布針の交換作業効率をさらに向上させることができる。

また好ましくは、液体材料塗布ユニットは、塗布機構が正規位置にあることを検出するための検出機構をさらに備える。この場合は、検出機構によって塗布機構が正規位置にあることを確認した上で、液体材料の塗布動作を開始することができる。そのため、塗布機構がメンテナンス位置などの正規位置以外の位置にあるときに、誤って塗布動作を実施して塗布機構を破損させる不具合の発生を防止することができる。

この発明に係る微細パターン欠陥修正装置は、上記のいずれかの液体材料塗布ユニットを備える。この場合は、上記の液体材料塗布ユニットを備えることにより、容器および塗布針の交換作業効率を向上させることができるので、カラーフィルタの欠陥の修正作業効率を向上させることができる。

以上のように、この材料液体塗布ユニットによると、容器および塗布針の交換作業効率を向上させることができる。そして、当該液体材料塗布ユニットを備える微細パターン欠陥修正装置によると、カラーフィルタの欠陥の修正作業効率を向上させることができる。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

図１は、この発明の微細パターン欠陥修正装置の全体を示す模式図である。図１に示すように、この微細パターン欠陥修正装置１は、カラーフィルタ基板などの基板２に形成された微細パターンの欠陥部にインクなどの液体材料を塗布して欠陥部を修正するための、液体材料塗布ユニット１０を備える。また、微細パターン欠陥修正装置１は、基板２の表面を観察する対物レンズ３と、複数の対物レンズ３が取付けられた筒状の成形体である光学鏡筒４と、観察された基板２の表面の画像を映し出すモニタ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、液体材料塗布ユニット１０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、微細パターン欠陥修正装置１は、基板２に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、欠陥部に塗布された液体材料を加熱して乾燥させる基板加熱部などを備えていてもよい。なお、基板２における対物レンズ３によって観察される側の面であって、微細パターンの欠陥部に液体材料が塗布される対象となる側の面を、基板２の表面とする。

液体材料塗布ユニット１０は、欠陥部を修正するための液体材料が注入された容器１１と、欠陥部に液体材料を塗布するための塗布針１２とを含む。また、塗布針１２を基板２に対して相対的に移動可能とする駆動機構としての、Ｘ１テーブル１３と、Ｘ２テーブル１４と、Ｙテーブル１５と、Ｚテーブル１６とを含む。容器１１および塗布針１２は、駆動機構（すなわち、Ｘ１テーブル１３、Ｘ２テーブル１４、Ｙテーブル１５およびＺテーブル１６）によって、３次元的に移動可能となっている。Ｘ１テーブル１３およびＸ２テーブル１４は、図１に示すＸ軸方向に沿って移動する。Ｙテーブル１５は、図１に示すＹ軸方向に沿って移動する。Ｚテーブル１６は、図１に示すＺ軸方向に沿って移動する。

また、液体材料塗布ユニット１０は、容器１１と塗布針１２とが一体に支持された構成をＸ１テーブル１３に２組含み、Ｘ２テーブル１４にも当該構成を２組含む。すなわち、液体材料塗布ユニット１０は、Ｘ１テーブル１３に塗布針１２を２本、Ｘ２テーブル１４に塗布針１２を２本搭載した、計４本の塗布針１２を含む構成となっている。４本の塗布針１２は、基板２の表面を観察するための対物レンズ３下に挿入され、観察位置に液体材料を塗布することが可能となっている。基板２がカラーフィルタ基板の場合、４個の容器１１は、それぞれＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）、Ｂｋ（黒色）のインクが注入されている、インクタンクである。

図２は、液体材料塗布ユニットの要部の構成を示す断面図である。図２に示すように、液体材料塗布ユニット１０は、底部に第１の孔２１が形成され、内部に液体材料としての修正液２２が注入された容器１１と、第２の孔２４が貫通するように形成され、容器１１の上側開口部を覆うように配置される蓋２３と、第１の孔２１の径および第２の孔２４の径よりも小さい径を有する塗布針１２とを含む。塗布針１２の先端部は、第２の孔２４を貫通して修正液２２に浸漬されている。容器１１は、たとえば、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂などの樹脂成形品とすることができる。

塗布針１２の基端部１２ａは塗布針固定板２５に固定支持され、塗布針固定板２５はアーム４２の先端部４２ａに固定される。Ｌ字形状のアーム４２の基端部４２ｂは、直動案内部材２６のスライド部に取付けられる。直動案内部材２６は、たとえばレール部を有し、上記レール部とアーム４２との間に転動体を介在させた構成を有し、上記レール部とアーム４２とを微小な力で自在に直線運動することが可能なリニアガイドとすることができる。直動案内部材２６の上下端には、支持台２９に固定されたストッパ２７、２８が設けられ、アーム４２の上下動はストッパ２７、２８により拘束される。なお、直動案内部材２６にストッパ機能が内蔵されていれば、ストッパ２７、２８は無くてもよい。

アーム４２の先端部４２ａの上面には磁石４３が固定されており、塗布針固定板２５の下面には磁石４４が固定されている。互いに異なる極性を有する磁石４３と磁石４４とは、向かい合うように配置され、かつ図２に示すように、磁石４３と磁石４４との位置は完全に重ならないように、互いに少しずらされている。この構成によって、塗布針固定板２５は、アーム４２に対し容易に着脱可能となっている。

アーム４２には、直動案内部材５２を介在させて、水平方向に延びるＬ字形状のアーム５１の基端部５１ｃが結合されている。アーム５１は、直動案内部材５２により、アーム４２に対して相対的に上下動可能に保持される。アーム４２とアーム５１との上下方向の相対移動量は、アーム４２に固定支持されたピン５３と、アーム５１に形成された切り欠き孔５１ｂにより制限される。すなわち、アーム４２とアーム５１との上下方向の相対移動範囲は、ピン５３が切り欠き孔５１ｂの中を移動可能な範囲となるため、直動案内部材５２の抜け防止のためのストッパを設けなくてもよい。直動案内部材２６の下側のストッパ２８は、アーム５１の動作範囲を制限するストッパを兼ねている。つまり、ストッパ２８は、アーム５１の基端部５１ｃの下方にまで延びている。

アーム５１の先端部５１ａの下面には磁石３３が埋設固着される。修正液２２を注入した容器１１は、容器１１から上方に突出するように固着された磁性体のピン３２が磁石３３に吸引されることで、アーム５１に固定される。なお、容器１１は射出成形により作製されてもよく、この場合ピン３２は、射出成形時に一体成形することも可能である。

支持台２９を介在させてアーム４２と対向する位置には、出力軸３０ａを下向きにして、エアシリンダ３０が配置される。エアシリンダ３０の出力軸３０ａの先端には、先端にピン３１ａを固着した駆動板３１が水平に固定され、出力軸３０ａと一体となって上下動する。ピン３１ａはアーム４２の基端部４２ｂに設けた切り欠き部に下方から接しており、エアシリンダ３０の出力軸３０ａの上下動によりアーム４２を上下に移動させる機能をもつ。つまり、アーム４２は微小な力で自在に上下運動することが可能であって自重によって下方へ移動する構造とされているが、ピン３１ａによってアーム４２を下方から支持することにより、ピン３１ａの上下動、すなわちエアシリンダ３０の出力軸３０ａの上下動に従ってアーム４２を上下動させることができる。

基板２と容器１１との間には、遮蔽板５４が設けられる。遮蔽板５４によって、容器１１から修正液２２の漏れ落ちが仮にあっても、漏れ落ちた修正液２２によって基板２が汚染されることを防止することができる。

以下、容器１１の交換作業に伴う、液体材料塗布ユニット１０への容器１１の取付けについて説明する。容器１１を液体材料塗布ユニット１０に取付ける場合、支持台２９の下方から上方に向けて、修正液２２を注入した容器１１を接近させる。そして、塗布針１２の先端部を容器１１の蓋２３に形成された第２の孔２４に挿入する。塗布針１２が第２の孔２４に挿入されれば、容器１１の姿勢は塗布針１２と第２の孔２４とにより拘束され、容器１１の姿勢が決まり、その姿勢を保持することができる。そして、ピン３２を磁石３３に吸着させれば、容器１１の取付けは完了する。その後、試しに塗布針１２を上下動させて第１の孔２１から突出させ、容器１１の位置をなじませるようにしてもよい。

このようにして、工具を使用することなく、また、容器１１の固定位置を気にすることなく簡単に容器１１の着脱ができる。なお、容器１１が取り外された状態で塗布針固定板２５をアーム４２から着脱させることで、塗布針１２の交換作業は容易に可能である。

容器１１の底に形成された第１の孔２１の周壁と塗布針１２とが接触しないため、摩耗によるダストの発生を防止することができ、修正液２２中へのダストの侵入を抑制することができる。また容器１１は、磁石３３と容器１１に固着したピン３２との吸引力で１面支持されているだけであり、塗布針１２と第２の孔２４とが接触しても、容器１１の固定方法には調心性があるため、塗布針１２に与える影響は少ない。ピン３２と磁石３３とが接する面はほぼ平らで、それらはたとえば３ｍｍ前後の直径である。なお、第１の孔２１の中心と第２の孔２４との中心を結ぶ基準線が、塗布針１２の中心線とほぼ一致するように、ピン３２と磁石３３の接触面が設定される。

このとき、図２に示すように、先端部側の細い軸と、塗布針固定板２５に固着される側の上記細い軸よりも径の大きい太い軸とからなる段付形状に、塗布針１２を成形することができる。上記細い軸は容器１１の底に形成された第１の孔２１内を上下に進退し、また、上記太い軸は蓋２３に形成された第２の孔２４内を上下に進退する。第１の孔２１の径と塗布針１２の細い軸の径との差の半分（片側隙間）Δｄは、第２の孔２４の径と、塗布針１２の太い軸の径との差の半分（片側隙間）Δｕよりも大きく設定されている。すなわち、Δｄ＞Δｕの関係になるように各孔の径は設定される。たとえば、Δｄ＝２００μｍ、Δｕ＝１００μｍに設定することができる。

段付の塗布針１２にすると、蓋２３を固定した容器１１を液体材料塗布ユニット１０に取付ける作業が容易になる。つまり、塗布針１２の細い軸の径よりも第２の孔２４の径が十分大きいので、塗布針１２を第２の孔２４に挿入する際、容易に挿入できる。また、塗布針１２の太い軸が第２の孔２４の内周面に接触しても、Δｄ＞Δｕの関係にあるため、塗布針１２の細い軸が第１の孔２１の内周面に接触することを抑制できる。なお、塗布針１２と塗布針固定板２５とは一体成形されていてもよい。

また、容器１１の内部底が第１の孔２１に近づくに従って断面積が小さくなるテーパ形状を有するように容器１１を成形すれば、塗布針１２の先端部を修正液２２に浸漬するために必要な修正液２２の量を低減できるので経済的である。たとえば、容器１１に保持される修正液２２の量を２０μｌ（マイクロリットル）とすることができる。修正液２２は日持ちしないものもあり、容器１１は定期的に交換する。使用済みの容器１１を洗浄後、再利用することも可能である。容器１１の着脱を簡単にするため、手でつかみ易い構造にすれば、使い勝手がより向上する。

次に、液体材料塗布ユニットが液体材料を基板に塗布する動作について説明する。図３は、液体材料塗布ユニットの塗布動作を示す断面模式図である。まず図３（ａ）に示すように、液体材料塗布ユニット１０の容器１１および塗布針１２は、当該容器１１と塗布針１２とが一体に支持された構成を含むＸ１テーブル１３またはＸ２テーブル１４のいずれか、Ｙテーブル１５、および、Ｚテーブル１６の駆動によって、対物レンズ３と基板２との隙間に挿入される。そして、容器１１および塗布針１２は、基板２の表面に形成された微細パターンの欠陥部２ａが塗布針１２の直下に位置するように位置決めされる。このとき、遮蔽板５４は移動しないので、容器１１の下方に遮蔽板５４は無く、液体材料の欠陥部２ａへの塗布が可能となる。またこのとき、塗布針１２の先端部は修正液２２に浸漬された状態にある。

その後、エアシリンダ３０の出力軸３０ａを下方に突出させて、出力軸３０ａと一体となって移動する駆動板３１を下降させる。図３（ｂ）は、出力軸３０ａが下方に移動する途中過程を示したものであり、図３（ｃ）は出力軸３０ａが最下端に到達した状態を示している。

エアシリンダ３０の出力軸３０ａが下方に突出すると、出力軸３０ａに固定された駆動板３１、および、駆動板３１の先端に固着したピン３１ａも一緒に下降するので、ピン３１ａによって支えられたアーム４２もそれに合わせて下降する。また、アーム４２に固着したピン５３に吊り下げられた状態でアーム５１もそれに合わせて下方に移動するが、始めの間はアーム４２とアーム５１との上下方向の相対位置は変化しない。

図３（ｂ）に示すように、アーム５１の基端部５１ｃの下端がストッパ２８に当接すると、アーム５１の下降が停止され、その後は、アーム４２のみが下降する。アーム４２のみが下降すると、アーム４２に固定された塗布針１２の先端部は、容器１１の底面に設けた第１の孔２１から突出を開始し、その突出は、図３（ｃ）に示すように、アーム４２の基端部４２ｂの下端がストッパ２８に当接することで停止する。この状態では、塗布針１２の先端部には修正液２２が付着しており、塗布の準備が完了する。容器１１は、エアシリンダ３０の出力軸３０ａが下方に突出するのに伴って、遮蔽板５４よりも下方に移動するが、塗布時に容器１１と遮蔽板５４が干渉することはない。

その後、図３（ｄ）に示すように、Ｚテーブル１６の駆動によって、塗布針１２の先端を基板２の欠陥部２ａに接触させる。塗布針１２の先端が基板２の欠陥部２ａに接触してから、さらに０．３ｍｍから０．５ｍｍ程度下方に移動するが、この際、塗布針１２は、直動案内部材２６によりアーム４２とともに上方に退避するので、塗布針１２は常に一定の圧力で基板２に接触する。

塗布後、Ｚテーブル１６を上方に移動させ、エアシリンダ３０の出力軸３０ａを上方に引き込んで元の状態（図３（ａ））に戻り、１回の塗布が完了する。さらに塗布する場合は同様にして繰り返し塗布が行なわれる。塗布作業が終了すれば、図２に示したように液体材料塗布ユニット１０を対物レンズ３の視界から離すように操作すれば、液体材料の基板２への塗布状態を対物レンズ３によって観察することができる。

次に、液体材料塗布ユニットのメンテナンス機構について説明する。図４は、正規位置にある塗布機構を示す模式図である。図５は、メンテナンス位置にある塗布機構を示す模式図である。図６は、塗布機構がメンテナンス位置にある微細パターン欠陥修正装置の要部を示す斜視図である。図７は、塗布機構のメンテナンス作業を示す模式図である。

図４に示すように、塗布機構を回転可能とするために、Ｙテーブル１５のＹ軸稼動板６１上に回転軸６０を設ける。ここで塗布機構は、容器１１、塗布針１２ならびに、Ｘ１テーブル１３、Ｘ２テーブル１４およびＺテーブル１６を含むものとする。Ｙテーブル１５と基板２とは平行に配置される、すなわち、Ｙテーブル１５と基板２とのそれぞれの上部表面が平行になるように配置されている（図１参照）ため、回転軸６０は、基板２の表面と垂直な方向に設けられる。つまり、塗布機構は基板２の表面と垂直な回転軸６０回りに回転可能とされている。

回転軸６０には、２個の軸受６２が組み付けられる。軸受６２は、内輪と外輪との間に、複数個の転動体が、互いに接触しないように保持器によって一定の間隔を保ちながら配置され、円滑な転がり運動をさせるような構造となっている。軸受６２の内輪は回転軸６０と、軸受６２の外輪はスペーサ６３と、それぞれはめ合いされて使用される。また軸受６２は、スペーサ６３を介して軸受ナット６４により締め付けられ、アキシアル方向に荷重が加えられる。すなわち、軸受６２には予圧が与えられている。軸受６２に予圧を与えることによって、ガタツキの発生が抑制され、軸受６２の回転精度および位置決め精度を向上させることができる。

スペーサ６３には、回転板６５が取付けられている。回転板６５上にはモータ取付板６８が固定されている。モータ取付板６８には、Ｚ軸モータ６６と、Ｚ軸モータ６６に組み込まれたブレーキ６７とが取付けられている。Ｚ軸モータ６６の上方には、Ｚテーブル１６のＺ軸方向（図１参照）の駆動軸となるボールネジ６９が取付けられている。このとき、軸受６２の回転中心と、Ｚ軸モータ６６のボールネジ６９の中心とが一致しており、コンパクトに回転が可能な構造となっている。ボールネジ６９の上方には連結板７０が取付けられており、連結板７０には、Ｘ１テーブル１３およびＸ２テーブル１４が固定されている。Ｚ軸モータ６６の駆動によって、連結板７０は上下方向に移動する。この連結板７０の移動に伴い、連結板７０に固定されたＸ１テーブル１３およびＸ２テーブル１４は、基板２に近接する方向または離れる方向に移動する。すなわち、Ｚ軸モータ６６、ブレーキ６７、ボールネジ６９および連結板７０は、Ｚテーブル１６を構成し、Ｚテーブル１６の動作によって、Ｘ１テーブル１３およびＸ２テーブル１４に搭載された塗布針１２は、基板２に近接する方向または離れる方向に移動する。

回転機構としての軸受６２により支持された回転板６５を、回転軸６０回りに回転させることにより、回転板６５に搭載されたＺテーブル１６と、連結板７０の延びる方向と９０°交差するように連結板７０に固定されたＸ１テーブル１３およびＸ２テーブル１４とは、同時に回転する。この回転運動によって、Ｘ１テーブル１３およびＸ２テーブル１４に搭載された容器１１および塗布針１２は、正規位置とメンテナンス位置との間を移動することが可能となる。

図４に示すように、正規位置にある塗布機構においては、連結板７０の延在方向は図の左側であって、Ｙテーブル１５の延在方向と同じ方向である。このとき、図１に示すように、容器１１および塗布針１２は対物レンズ３下に挿入され、基板２の表面に液体材料を塗布することが可能となっている。すなわち、塗布機構は、塗布針１２によって欠陥部に液体材料を塗布可能である位置にある。一方、回転機構が塗布機構を９０°回転させることにより塗布機構はメンテナンス位置に移動し、図５に示すように、メンテナンス位置にある塗布機構においては、連結板７０の延在方向は図の下側であって、Ｙテーブル１５の延在方向と９０°交差する方向である。このとき、図６に示すように、容器１１および塗布針１２は、基板２と対物レンズ３との隙間から離れている。すなわち、塗布機構は、作業者が容器１１および塗布針１２に容易にアクセスすることができ、容器１１および塗布針１２の交換作業が容易に可能である位置にある。

図７（ａ）には塗布機構が正規位置にある状態が示されている。この状態では容器１１および塗布針１２は観察光学系の対物レンズ３側を向いた形になっており、容器１１および塗布針１２は作業者８０から遠い位置にある。一方、図７（ｂ）に示すように、塗布機構をメンテナンス位置に移動させることによって、作業者８０が容器１１および塗布針１２に容易にアクセスすることができ、容器１１および塗布針１２の交換作業を容易に行なうことができる。

また、図４に示すように、モータ取付板６８には位置固定用ブロック７１が取付けられている。塗布機構を正規位置としたときに、位置固定用ブロック７１は、Ｙ軸稼動板６１側に固定された正規位置固定ブロック７２と、突き当て部７３において接触し、正規位置固定ネジ７５によって締め付けされる。そのため、正規位置において塗布機構の位置決めを行なった上で、塗布機構を固定し保持することが可能となっている。すなわち、正規位置固定ブロック７２と、正規位置固定ネジ７５とは、正規位置保持部材を構成する。正規位置保持部材は、塗布機構の位置決めおよび固定を行なえるものであればよく、たとえばステッピングモータやサーボモータによって位置決め制御を行ない、回転軸の回転角度をロータリーエンコーダによって検出する構成としてもよい。

一方、位置固定用ブロック７１は、鉄などの金属のような、Ｙ軸稼動板６１側に固定されたメンテナンス位置保持用マグネット７７に吸着可能な磁性体を含んでおり、図５に示すように、塗布機構をメンテナンス位置としたときに、位置固定用ブロック７１はメンテナンス位置保持用マグネット７７に吸着される。そのため、メンテナンス位置において、塗布機構を固定し保持することが可能となっている。すなわち、メンテナンス位置保持用マグネット７７は、メンテナンス位置保持部材として機能する。メンテナンス位置保持部材は、容器１１および塗布針１２の交換作業中に塗布機構の位置を固定するためのものである。

さらに、図４に示すように、正規位置固定ブロック７２には、正規位置検出センサ７４が取付けられている。位置固定用ブロック７１には、センサによって検出される対象となる金属片などの不透明物体である、正規位置検出ドグ７６が取付けられている。塗布機構が正規位置にあるとき、正規位置検出ドグ７６は正規位置検出センサ７４に近接している。正規位置検出センサ７４は、正規位置検出ドグ７６が近傍にあることを検出し、これにより塗布機構が正規位置にあることを検出する。すなわち、正規位置検出センサ７４と、正規位置検出ドグ７６とは、塗布機構が正規位置にあることを検出するための検出機構を構成する。正規位置検出センサ７４としては、たとえば誘導式、静電容量式、超音波式、光電式などの各種の近接スイッチを用いることができる。

以上説明した液体材料塗布ユニット１０では、回転機構によって塗布機構が正規位置からメンテナンス位置へ移動可能であり、メンテナンス位置において容器１１および塗布針１２の交換作業を行なうことによって、容器１１および塗布針１２の交換作業性を向上させることができる。すなわち、容器１１および塗布針１２の交換作業が容易に可能であるため、交換作業時間が短縮されるとともに、交換作業時に容器１１や塗布針１２を誤って落下させる可能性を低減することができる。また、正規位置において塗布機構を固定可能であるため、容器１１および塗布針１２の交換作業後に塗布機構をメンテナンス位置から正規位置へ戻したとき、塗布機構の位置の再現性がよく、高い精度での塗布機構の位置決めを実現することができる。したがって、容器１１および塗布針１２の交換作業効率を向上させることができる。

また、メンテナンス位置において塗布機構の位置を固定することができるので、容器１１および塗布針１２の交換作業中に、塗布機構の位置が固定される。すなわち、容器１１および塗布針１２の交換作業中に塗布機構が動くことを抑止することができ、容器１１および塗布針１２の作業効率を一層向上させることができる。さらに、塗布機構が正規位置にあることを検出するための検出機構によって塗布機構が正規位置にあることを確認した上で、液体材料の塗布動作を開始することができる。そのため、塗布機構がメンテナンス位置などの正規位置以外の位置にあるときに、誤って塗布動作を実施して塗布機構を破損させる不具合の発生を防止することができる。

そして、上記の液体材料塗布ユニット１０を備える微細パターン欠陥修正装置１では、容器１１および塗布針１２の作業効率を向上させることができるので、カラーフィルタの欠陥の修正作業効率を向上させることができる。

なお、この発明の液体材料塗布ユニット１０は、カラーフィルタの着色層に発生する欠陥部にインクを塗布し修正する用途に限られない。たとえば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パネルの背面板に発生するリブ（隔壁）欠損に、ペーストを塗布し修正する用途などに、用いることができる。

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。

この発明の微細パターン欠陥修正装置の全体を示す模式図である。 液体材料塗布ユニットの要部の構成を示す断面図である。 液体材料塗布ユニットの塗布動作を示す断面模式図である。 正規位置にある塗布機構を示す模式図である。 メンテナンス位置にある塗布機構を示す模式図である。 塗布機構がメンテナンス位置にある微細パターン欠陥修正装置の要部を示す斜視図である。 塗布機構のメンテナンス作業を示す模式図である。 欠陥が発生したカラーフィルタを示す平面図である。

符号の説明

１ 微細パターン欠陥修正装置、２ 基板、２ａ 欠陥部、３ 対物レンズ、４ 光学鏡筒、６ モニタ、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 液体材料塗布ユニット、１１ 容器、１２ 塗布針、１２ａ 基端部、１３ Ｘ１テーブル、１４ Ｘ２テーブル、１５ Ｙテーブル、１６ Ｚテーブル、２１ 第１の孔、２２ 修正液、２３ 蓋、２４ 第２の孔、２５ 塗布針固定板、２６ 直動案内部材、２７，２８ ストッパ、２９ 支持台、３０ エアシリンダ、３０ａ 出力軸、３１ 駆動板、３１ａ，３２ ピン、３３ 磁石、４２ アーム、４２ａ 先端部、４２ｂ 基端部、４３，４４ 磁石、５１ アーム、５１ａ 先端部、５１ｂ 切り欠き孔、５１ｃ 基端部、５２ 直動案内部材、５３ ピン、５４ 遮蔽板、６０ 回転軸、６１ Ｙ軸稼動板、６２ 軸受、６３ スペーサ、６４ 軸受ナット、６５ 回転板、６６ Ｚ軸モータ、６７ ブレーキ、６８ モータ取付板、６９ ボールネジ、７０ 連結板、７１ 位置固定用ブロック、７２ 正規位置固定ブロック、７３ 突き当て部、７４ 正規位置検出センサ、７５ 正規位置固定ネジ、７６ 正規位置検出ドグ、７７ メンテナンス位置保持用マグネット、８０ 作業者、１００ カラーフィルタ、１０１ Ｒ画素、１０２ Ｇ画素、１０３ Ｂ画素、１０４ 白欠陥、１０５ 黒欠陥、１０６ 異物欠陥。

Claims (5)

1. 基板上に形成された微細パターンの欠陥部に液体材料を塗布する液体材料塗布ユニットであって、
   前記欠陥部を修正するための前記液体材料が注入された容器と、
   前記欠陥部に前記液体材料を塗布するための塗布針と、
   前記塗布針を前記基板に対して相対的に移動可能とする駆動機構と、
   前記容器、前記塗布針および前記駆動機構を含む塗布機構を、前記基板の表面と垂直な回転軸回りに回転可能とする、回転機構と、
   前記回転機構が前記塗布機構を回転移動させることにより、前記塗布機構を、前記塗布針によって前記欠陥部に前記液体材料を塗布可能である正規位置としたときに、前記塗布機構の位置を固定する、正規位置保持部材とを備える、液体材料塗布ユニット。
2. 前記回転軸は、当該液体材料塗布ユニットが設置される装置に対して軸受によって支持されている、請求項１に記載の液体材料塗布ユニット。
3. 前記回転機構が前記塗布機構を回転移動させることにより、前記塗布機構を、前記容器および前記塗布針の交換作業が可能であるメンテナンス位置としたときに、前記塗布機構の位置を固定する、メンテナンス位置保持部材をさらに備える、請求項１または請求項２に記載の液体材料塗布ユニット。
4. 前記塗布機構が前記正規位置にあることを検出するための検出機構をさらに備える、請求項１から請求項３のいずれかに記載の液体材料塗布ユニット。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の液体材料塗布ユニットを備える、微細パターン欠陥修正装置。

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