JP2012124380A - 塗布装置、塗布方法、およびパターン修正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板表面の微細領域に安定して液体を塗布することが可能な塗布装置を提供する。
【解決手段】この塗布装置では、ノズル１の内部にインク２を注入し、ノズル１に固定した歪センサ３の出力信号に基づいてノズル１の先端が基板４の表面に接触したか否かを判別する。制御部５は、Ｚステージ７を制御してノズル１を基板４の方向に移動させ、ノズル１の先端が基板４の表面に接触したことに応じてノズル１を停止させ、ノズル１の先端のインク２を基板４の表面に塗布する。したがって、ノズル１の先端径と略同じ径のインク層２ａを塗布できる。
【選択図】図１

Description

この発明は塗布装置、塗布方法、およびパターン修正装置に関し、特に、基板の表面に液体を塗布する塗布装置および塗布方法と、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に関する。

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、ガラス基板上に形成された電極（配線）や液晶カラーフィルタ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。

たとえば、液晶ディスプレイのガラス基板の表面には電極（配線）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の修正ペースト（修正液）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１参照）。

あるいは、微細な配線に発生した断線箇所（オープン欠陥部）に対して、静電インクジェットノズルから導電性インク（修正液）を吐出して断線箇所を修正する（たとえば、特許文献２参照）。

特開平８−２９２４４２号公報 特開２００４−１３４５９６号公報

しかしながら、塗布針を用いて修正ペーストを塗布する方法では、基板に塗布された修正ペースト層の直径は、塗布針先端の平坦面の直径よりも一回り大きくなる。また、塗布針先端の平坦面を１０μｍ径程度に小さく加工することは困難である。したがって、この方法では、１０μｍ前後の塗布径を実現するのは困難であり、これを用いた細線形成も同様に難しかった。

また、静電インクジェットノズルから導電性インク（修正液）を吐出して断線箇所を修正する方法では、ノズル内径が非常に小さいためノズルが詰まり易く、安定して導電性インクを吐出することが難しかった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、基板表面の微細領域に安定して液体を塗布することが可能な塗布装置および塗布方法を提供することである。

また、この発明の他の目的は、微細パターンの欠陥部に安定して修正液を塗布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。

この発明に係る塗布装置は、基板の表面に液体を塗布する塗布装置であって、その内部に液体が注入され、先端が基板に対向して設けられたノズルと、ノズルの先端が基板の表面に接触したことを検出する接触検出手段と、ノズルを基板の方向に移動させ、接触検出手段によってノズルの先端が基板の表面に接触したことが検出されたことに応じてノズルを停止させ、ノズルの先端の液体を基板の表面に塗布する駆動手段とを備えたものである。

好ましくは、ノズルの先端が基板の表面に接触するとノズルに歪が発生し、接触検出手段は、ノズルの歪を検出する歪センサを含む。

また好ましくは、ノズルの先端部は折り曲げられており、ノズルの先端部は基板の表面に対して垂直に配置され、歪センサは、ノズルの先端部よりも基端側に固定されている。

また好ましくは、ノズルと駆動手段との間に設けられた弾性部材を備え、ノズルの先端が基板の表面に接触すると弾性部材に歪が発生し、接触検出手段は、弾性部材の歪を検出する歪センサを含む。

また好ましくは、ノズルは、その内周面に設けられてノズルの長さ方向に延在し、毛細管現象によってノズル内の液体をノズルの先端の開口部に移動させる突起部を含む。

また好ましくは、さらに、ノズルの孔に挿入され、毛細管現象によってノズル内の液体をノズルの先端の開口部に移動させるワイヤを備える。

また好ましくは、さらに、ノズルの先端と基板の表面との間の距離を検出する距離検出手段を備える。駆動手段は、距離検出手段によって検出された距離よりも短い距離だけノズルを基板の方向に移動させてノズルの先端を基板の表面に近接させた後、さらにノズルを基板の方向に移動させ、接触検出手段によってノズルの先端が基板の表面に接触したことが検出されたことに応じてノズルを停止させる。

また、この発明に係る塗布方法は、基板の表面に液体を塗布する塗布方法であって、その内部に液体が注入され、先端が基板に対向して設けられたノズルと、ノズルの先端が基板の表面に接触したことを検出する接触検出手段とを設け、ノズルを基板の方向に移動させる第１のステップと、接触検出手段によってノズルの先端が基板の表面に接触したことが検出されたことに応じてノズルを停止させ、ノズルの先端の液体を基板の表面に塗布する第２のステップとを含むものである。

好ましくは、さらに、ノズルを基板と反対の方向に移動させる第３のステップと、基板と平行な方向にノズルの先端の直径よりも短い所定の距離だけ基板とノズルを相対移動させる第４のステップとを含み、第１〜第４のステップを繰り返して基板の表面の所望の形状の領域に液体を塗布する。

また好ましくは、さらに、ノズルの先端が基板に接触した状態で、ノズルと基板とを基板と平行な方向に相対移動させ、基板の表面の所望の形状の領域に液体を塗布する第３のステップを含む。

また好ましくは、第１回目の第２のステップではノズルの移動を停止させたときのノズルの位置を記憶し、第２回目以降の第２のステップでは第１回目の第２のステップで記憶した位置でノズルを停止させる。

また好ましくは、さらに、ノズルの先端と基板の表面との間の距離を検出する距離検出手段を設け、第１のステップでは、距離検出手段によって検出された距離よりも短い距離だけノズルを基板の方向に移動させ、ノズルの先端を基板の表面に近接させた後、さらにノズルを基板の方向に移動させる。

また、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微細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、その内部に修正液が注入され、先端が基板に対向して設けられたノズルと、ノズルの先端が基板の表面に接触したことを検出する接触検出手段と、ノズルと基板を相対移動させてノズルの先端を欠陥部の上方に位置決めする位置決め手段と、ノズルを下降させ、接触検出手段によってノズルの先端が基板の表面に接触したことが検出されたことに応じてノズルを停止させ、ノズルの先端の修正液を欠陥部に塗布する駆動手段とを備えたものである。

好ましくは、さらに、ノズルの先端と基板の表面との間の距離を検出する距離検出手段を備え、駆動手段は、距離検出手段によって検出された距離よりも短い距離だけノズルを基板の方向に移動させてノズルの先端を基板の表面に近接させた後、さらにノズルを基板の方向に移動させ、接触検出手段によってノズルの先端が基板の表面に接触したことが検出されたことに応じてノズルを停止させる。

この発明に係る塗布装置および塗布方法では、その内部に液体が注入され、先端が基板に対向して設けられたノズルと、ノズルの先端が基板の表面に接触したことを検出する接触検出手段とを設け、ノズルを基板の方向に移動させ、接触検出手段によってノズルの先端が基板の表面に接触したことが検出されたことに応じてノズルを停止させ、ノズルの先端の液体を基板の表面に塗布する。したがって、ノズルの先端径と略同じ径の液体層を塗布することができ、基板表面の微細領域に安定して液体を塗布することができる。

また、この発明に係るパターン修正装置では、その内部に修正液が注入され、先端が基板に対向して設けられたノズルと、ノズルの先端が基板の表面に接触したことを検出する接触検出手段と、ノズルと基板を相対移動させてノズルの先端を欠陥部の上方に位置決めする位置決め手段と、ノズルを下降させ、接触検出手段によってノズルの先端が基板の表面に接触したことが検出されたことに応じてノズルを停止させ、ノズルの先端の修正液を欠陥部に塗布する駆動手段とが設けられる。したがって、ノズルの先端径と略同じ径の修正液層を塗布することができ、微細パターンの欠陥部に安定して修正液を塗布することができる。

この発明の実施の形態１による塗布装置の構成を示す断面図である。 図１に示した塗布装置の動作を示すフローチャートである。 図１に示した塗布装置の動作を示す断面図である。 図１に示した塗布装置の動作を示す他の断面図である。 図１に示した塗布装置によって形成された微細パターンを示す図である。 実施の形態１の変更例を示すフローチャートである。 実施の形態１の他の変更例を示す断面図である。 実施の形態１のさらに他の変更例を示す断面図である。 実施の形態１の問題点を説明するための断面図である。 実施の形態１のさらに他の変更例を示す断面図である。 実施の形態１のさらに他の変更例を示す断面図である。 この発明の実施の形態２によるパターン修正装置の修正対象となる基板を示す図である。 図１２に示したオープン欠陥部に塗布された修正インク層を示す図である。 パターン修正装置の全体構成を示す図である。 実施の形態２の変更例を示す図である。 実施の形態２の他の変更例を示す図である。

［実施の形態１］
この発明の実施の形態１による塗布装置は、図１に示すように、ガラス管を引き延ばしてその先端を細く形成したノズル１を備える。ノズル１内にはインク２が注入される。ノズル１の外周面には歪センサ３が固定されている。歪センサ３は、ノズル１の先端が基板４の表面に接触したときにノズル１に発生する歪を検出し、検出した歪の大きさを示す信号を制御部５に与える。

制御部５は、歪センサ３の出力信号に基づいて、ノズル１に発生した歪の値と予め定められた閾値とを比較し、ノズル１に発生した歪の値が閾値を超え場合にノズル１の先端と基板４とが接触したと判断する。ノズル１の上端部は保持板６に固定され、保持板６はＺステージ７に固定される。Ｚステージ７は、制御部５によって制御され、ノズル１を上下方向に進退させる。

図２は、この塗布装置の動作を示すフローチャートである。図２において制御部５は、塗布指令に応答して、ステップＳ１においてＺステージ７を下降させてノズル１を基板４に向かって下降させる。制御部５はステップＳ２において、歪センサ３の出力信号に基づいて、ノズル１の先端が基板４に接触したか否かを判別し、接触していない場合はステップＳ１に戻り、接触した場合はステップＳ３に進む。

制御部５はステップＳ３において、Ｚステージ７を停止させてノズル１の下降を停止させる。このとき図３に示すように、ノズル１の先端と基板４が接触している。接触時間が予め設定されている場合はステップＳ４において、その時間だけ待機する。なお、待機時間が設定されていない場合にはステップＳ４は省略される。待機が終了するとステップＳ５において、Ｚステージ７を上昇させてノズル１の先端を基板４から離間させ、１回の塗布を終了する。このとき図４に示すように、ノズル１の先端が基板４から離間し、基板４の表面には、ノズル１先端の直径と略等しい直径の円形のインク層２ａが形成される。なお、ステップＳ４で待機時間が設定されている場合には、使用するインク２の粘度や基板４との濡れ性によって異なるが、待機時間が長くなるに連れてインク層２ａの直径が大きくなる。

また、図１〜図４で示した塗布動作を１回行なう毎に、ノズル１先端の直径よりも小さな距離だけ基板４の表面と平行な方向（水平方向）にノズル１と基板４を相対移動させ、図１〜図４で示した塗布動作を繰り返すことにより、図５に示すように、２つのインク層２ａの一部同士が重なるようにして任意形状の微細パターンを描画することができる。

従来例で示した塗布針でインクを塗布する場合、塗布針先端の平坦面を１０μｍ以下に小さく加工することは難しく、塗布針先端のテーパ面およびそれに連続する平坦面に付着したインクは塗布針先端の平坦面より一回り大きな形状で基板表面に塗布される。したがって、塗布針でインクを塗布すると、塗布したインク層の直径が大きくなる傾向がある。また、基板表面に複数回インクを塗布する場合、１回塗布する度に塗布針の先端にインクを付着させる必要があり、塗布時間が長くなる。

これに対して本実施の形態１では、ノズル１の先端の外周面にはインク２が付着しないので、ノズル１先端の直径と略等しい直径の円形のインク層２ａが形成される。そのため、微細なインク層２ａの形成が可能となり、ノズル１先端の直径が１０μｍであれば、直径が１０μｍ程度の微細なインク層２ａが得られる。また、ノズル１としてガラス管を引き延ばしたキャピラリーノズルを用いれば、先端径を１０μｍ以下に加工することも可能である。

また、基板４の表面に複数回インク２を塗布する場合でも、ノズル１内にインク２を注入しておけば、インク２を塗布する度にノズル１の先端にインク２を付着する必要がない。したがって、基板４の表面に短時間でインク２を連続的に塗布することができる。

また、ノズル１の先端が基板４の表面に接触したことを歪センサ３によって検出し、その時点でノズル１の下降を停止させるので、ノズル１の先端が損傷されるのを防止することができる。

なお、Ｚステージ７上に垂直方向に進退可能な直動軸受を設置し、保持板６を直動軸受の可動部に固定してもよい。保持板６を含む自重によって可動部は最下端に位置した状態とされ、ノズル１の先端が基板４に押し付けられた際には、ノズル１が直動軸受に沿って上方に退避する。この場合は、ノズル１および基板４の負荷を低減することができる。

以下、この実施の形態１の種々の変更例について説明する。図６は、実施の形態１の変更例を示すフローチャートであって、図２と対比される図である。図６のフローチャートが図２のフローチャートと異なる点は、ノズル１の先端が基板４に接触してＺステージ７を停止させたときのＺステージ７のＺ座標（ノズル１の位置）を記憶するステップＳ３Ａと、基板４の塗布位置をずらしながら繰り返し塗布動作を行なうステップＳ６〜Ｓ９とが追加されている点である。

すなわち、制御部５は、塗布指令に応答してノズル１を下降させ（ステップＳ１）、ノズル１の先端が基板４の表面に接触したか否かを判別し（ステップＳ２）、接触した場合はノズル１の下降を停止させ（ステップＳ３）、ノズル１の下降位置、具体的にはノズル１が停止したときのＺステージ７のＺ座標を記憶する（ステップＳ３Ａ）。

所定時間待機した後（ステップＳ４）、ノズル１を上昇させ（ステップＳ５）、ノズル１と基板４を相対移動させて塗布位置を移動させ（ステップＳ６）、ステップＳ３Ａで記憶したＺ座標までＺステージ７を移動させて、記憶した位置までノズル１を下降させる（ステップＳ７）。これにより、ノズル１の先端が基板４の表面に接触する。所定時間待機した後（ステップＳ８）、ノズル１を上昇させ（ステップＳ９）、塗布動作の終了が指示されるまで、ステップＳ６〜Ｓ９を繰り返す。これにより、図５に示したような微細パターンを迅速に描画することができる。

なお、基板４が概ね水平に保持され、最初の塗布位置と最後の塗布位置が１００μｍ程度しか離れていない場合、第１回目の塗布動作時に記憶したＺ座標と、最後の塗布位置でノズル１と基板４とが接触するときのＺ座標とは略同じであるので、第１回目の塗布動作時に記憶したＺ座標を用いても問題は生じない。

この変更例では、第１回目の塗布動作においてノズル１が基板４に接触したときのＺステージ７のＺ座標を記憶し（ステップＳ３Ａ）、第２回目以降の塗布動作では、ノズル１の基板４への接触有無を判別するステップＳ２を省略するので、塗布のタクトタイムを短縮することができる。

また、上述の塗布方法では、塗布位置を変えながら繰り返し塗布を行なうことで所望形状の微細パターンを形成したが、基板４の表面に大きな凹凸がなければ、図３の状態、つまり、ノズル１の先端が基板４に接触した状態でノズル１と基板４とを水平方向に相対移動させて所望形状の微細パターンを形成することも可能である。

図７の変更例では、ノズル１として先端部が折り曲げられた形状のものを用いる。曲がったノズル１を用いることで、対物レンズ８と基板４の間の空間にノズル１の先端部を挿入することが可能となり、この場合、基板４を表面を観察しながら塗布動作を行なうことができる。

図８の変更例では、ノズル１の上端部の外周面に円環状の固定部材９が固定され、ノズル１は円環状の弾性部材１０の孔に挿入され、固定部材９の下面が弾性部材１０の上面に固定されている。弾性部材１０は、たとえば金属、プラスチックなどの薄板で形成される。弾性部材１０の表面には、弾性部材１０の歪を検出する歪センサ３が接着等によって固定される。弾性部材１０の外周部は円筒状の支持部材１１の内周面に固定される。図示しないが、支持部材１１は、たとえば、図１で示した保持板６に固定される。ノズル１が下降して、ノズル１の先端が基板４に接触すると、弾性部材１０が歪む。歪センサ３は、弾性部材１０の歪を検出し、検出した歪の大きさを示す信号を制御部５に出力する。

この変更例では、ノズル１の先端に力が加えられるとノズル１よりも弾性部材１０の方が大きく歪むので、ノズル１の先端が基板４に接触したか否かを高感度に検出することができる。したがって、ノズル１と基板４との接触によるノズル１の先端の損傷を回避することができる。また、ノズル１が基板４に接触した後、さらにノズル１を下降させても、弾性部材１０が上方に変形してノズル１を上方に逃がすため、ノズル１の先端に無理な力が加わらず、結果としてノズル１の先端の損傷を抑制することができる。

図９は、一般的なガラス管を延ばして作ったノズル１の先端部を示す断面図である。図９に示すように、インク２の種類などによっては、ノズル１内に注入されたインク２の下側の液面が、表面張力によりノズル１の先端面よりも上に位置する場合も想定される。このような場合は、ノズル１の先端を基板４に接触させても、インク２は基板４に塗布（転写）され難くなる。

この問題を解決するため、図１０（ａ）（ｂ）の変更例では、芯入りノズル１２が使用される。図１０（ａ）は図１０（ｂ）のＸＡ−ＸＡ線断面図であり、図１０（ｂ）は芯入りノズル１２を示す断面図である。この芯入りノズル１２では、その内周面に芯（突起部）１２ａが設けられている。芯１２ａは、所定高さ、所定幅を有し、ノズル１２の基端側開口部から先端側開口部までノズル１２の長さ方向に延在している。

この変更例では、ノズル１２の内周面と芯１２ａとの間に狭い空間が作られるため、毛細管現象（毛細管力）が働き、インク２はその狭い空間に移動しようとして、インク２はノズル１２の先端まで行き渡る。したがって、ノズル１２の先端を基板４の表面に接触させることにより、インク２を基板４の表面に確実に塗布することができる。

図１１の変更例では、ワイヤ１３がノズル１の孔の先端まで挿入されて固定される。この変更例では、ノズル１の内周面とワイヤ１３との間に狭い空間が作られるため、毛細管現象（毛細管力）が働き、インク２はその狭い空間に移動しようとして、インク２はノズル１２の先端まで行き渡る。したがって、この変更例でも、図１０（ａ）（ｂ）の変更例と同じ効果が得られる。

なお、図１０（ａ）（ｂ）および図１１に示すように、ノズル１，１２の先端までインク２で満たされている場合、ノズル１、２の先端を基板４の表面に接触させた状態でノズル１，１２と基板４とを相対移動させ、ノズル１，１２を基板４上で引き摺って任意形状の微細パターンを描画してもよい。

［実施の形態２］
図１２は、この発明の実施の形態２によるパターン修正装置の修正対象となる基板２０の構成を例示する図である。図１２において、基板２０は、ガラス基板のような絶縁基板２１を含む。絶縁基板２１の表面には、複数の導電性パターン（配線）２２が所定の間隔で平行に形成されている。複数の導電性パターン２２のうちの１本の導電性パターン２２には、オープン欠陥部２２ａが存在するものとする。オープン欠陥部２２ａの一方側（図では上側）および他方側（図では下側）には、それぞれ正常な導電性パターン２２ｂ，２２ｃが存在する。

この実施の形態２では、実施の形態１またはその変更例で示した塗布装置を用いて、オープン欠陥部２２ａに修正インク２３を塗布する。修正インク２３としては、たとえば、金、銀などの金属ナノ粒子を含む導電性ナノインクを用いる。ノズル１の先端を一方側の導電性パターン２２ｂの端部からオープン欠陥部２２ａを介して他方側の導電性パターン２２ｃの端部まで移動させながら修正インク２３を塗布すると、図１３に示すように、オープン欠陥部２２ａを覆うように帯状の修正インク層２３Ａが形成される。

修正インク層２３Ａは、１列に配列された複数の円形のインク層２３ａを含む。隣接する２つのインク層２３ａの端部は、互いに重ね合わされている。修正インク層２３Ａを焼成すると、修正インク層２３Ａは導電性を示し、オープン欠陥部２２ａの一方側の導電性パターン２２ｂと他方側の導電性パターン２２ｃとが電気的に接続される。このようにして、オープン欠陥部２２ａが修正される。

なお、導電性パターン２２の膜厚が１μｍ以下であれば、ノズル１の先端を基板２０の表面に接触させた状態で、基板２０上で引き摺って所望形状の修正インク層２３Ａを描画することも可能である。

図１４は、パターン修正装置５０の全体構成を示す斜視図である。図１４において、このパターン修正装置５０では、定盤５１の中央部にチャック５２が設けられ、チャック５２には修正対象の基板２０が固定される。

また、定盤５１には、ガントリ型のＸＹステージ５３が搭載されている。ＸＹステージ５３は、Ｘ軸ステージ５３ａと門型のＹ軸ステージ５３ｂとを含む。Ｙ軸ステージ５３ｂは、チャック５２を跨ぐように設けられ、図中のＹ軸方向に移動する。Ｘ軸ステージ５３ａは、Ｙ軸ステージ５３ｂに搭載され、図中のＸ方向に移動する。

Ｘ軸ステージ５３ａには、上下方向に移動可能なＺ軸ステージ５４が搭載される。Ｚ軸ステージ５４には、観察光学系５５、対物レンズ５６、レーザ５７、塗布装置３０、および焼成装置５８が搭載されている。Ｘ軸ステージ５３ａ、Ｙ軸ステージ５３ｂ、およびＺ軸ステージ５４を制御することにより、観察光学系５５、レーザ５７、塗布装置３０、焼成装置５８の各々を基板２０表面の所望の位置の上方に移動させることが可能となっている。

観察光学系５５は、対物レンズ５６を介して、基板２０上の欠陥部２２ａなどを観察するために用いられる。レーザ５７は、観察光学系５５および対物レンズ５６を介して基板２０上の欠陥にレーザ光を照射し、レーザアブレーションによってその欠陥形状を整形したり、欠陥およびその周囲に余分に付着した修正インク２３を除去するために用いられる。

塗布装置３０は、実施の形態１で説明したものであり、基板２０表面の導電性パターン２２の欠陥部２２ａに修正インク２３を塗布する。この例では、塗布装置３０は、上下方向に進退可能なＺ軸ステージ５９を介してＺ軸ステージ５４に固定されている。塗布装置３０は、Ｚ軸ステージ５４に直接固定してあってもよいし、Ｚ軸ステージ５４以外のものに固定してもよい。また、焼成装置５８は、欠陥部２２ａに塗布された修正インク２３を焼成するために使用される。

次に、このパターン修正装置の動作について説明する。まずステージ５３ａ，５３ｂ，５４を制御して、観察光学系５５および対物レンズ５６の光軸をオープン欠陥部２２ａに位置決めし、オープン欠陥部２２ａを観察する。欠陥部２２ａの形状の整形が必要である場合は、レーザ５７から欠陥部２２ａにレーザ光を照射して欠陥部２２ａを修正し易い形状に整形する。

次に、ステージ５３ａ，５３ｂ，５４を制御して、塗布装置３０のノズル１の先端を欠陥部２２ａの上方に位置決めし、実施の形態１などで説明したように、修正インク２３を欠陥部２２ａに塗布し、欠陥部２２ａに修正インク層２３Ａを形成する。

次いで、ステージ５３ａ，５３ｂ，５４を制御して、焼成装置５８を修正インク層２３Ａの上方に位置決めし、修正インク層２３Ａを焼成して導電性の導電性パターンを生成する。

図１５は、パターン修正装置の変更例を示す図である。この変更例では、Ｚ軸ステージ５９がＸＹＺステージ６０で置換される。ＸＹＺステージ６０は、Ｘ軸ステージ６１、Ｚ軸ステージ６２およびＹ軸ステージ６３を含む。Ｘ軸ステージ６１は、塗布装置３０をＸ軸方向に移動させる。Ｚ軸ステージ６２は、Ｘ軸ステージ６１をＺ軸方向に移動させる。Ｙ軸ステージ６３は、Ｚ軸ステージ６２をＹ軸方向に移動させる。

この場合、観察光学系５５を用いてオープン欠陥部２２ａを観察しながら、ＸＹＺステージ６０を操作して、対物レンズ５６と基板２０との間に塗布装置３０を挿入し、欠陥部２２ａに修正インク２３を塗布することも可能であり、塗布時には大型のＸＹステージ５３の相対移動が省略される。

なお、塗布装置３０を対物レンズ５６の直下に入れずに、観察光学系５５で観察した欠陥部２２ａを相対移動させて塗布装置３０の下方に位置決めしてから、ＸＹＺステージ６０を制御して修正インク２３を塗布する方式であってもよい。

図１６は、他の変更例を示す図である。この変更例では、対物レンズ５６の倍率の切り換えを行なう対物レンズ切換器（ＸＹステージ）６４に塗布装置３０が固定される。対物レンズ切換器６４は、たとえば図１４のＺ軸ステージ５４に搭載される。対物レンズ切換器６４は、水平方向（ＸＹ方向）に移動可能な可動板６５を含む。可動板６５の下面には、互いに倍率の異なる複数の対物レンズ５６が搭載されている。可動板６５には、各対物レンズ５６に対応して貫通孔６５ａが開口されている。各対物レンズ５６の光軸は、孔６５ａの中心を垂直に貫通している。対物レンズ切換器６４を制御して、所望の倍率の対物レンズ５６の光軸を観察光学系５５の光軸に一致させることにより、所望の倍率で欠陥部２２ａを観察することができる。

塗布装置３０は、可動板６５の下面に複数の対物レンズ５６とともに搭載される。したがって、対物レンズ切換器６４を制御することにより、塗布装置３０を欠陥部２２ａの上方に移動させることができる。塗布装置３０を用いた修正インク２３の塗布方法は、上述の方法と同じであるので、その説明は繰り返さない。

この変更例では、図１５の変更例にあったＸＹＺステージ６０を省略できるので、装置構成が簡素化される。また、対物レンズ５６で欠陥部２２ａを観察している位置から近い位置に塗布装置３０が配置されるため、塗布装置３０の移動時間が短縮され、修正タクトタイムが短縮される。

この場合、塗布装置３０のノズル１先端が基板２０の表面に接触するようにＺステージ５４を下降させてもよいが、塗布装置３０の固定部６６の代わりに小型のＺステージ（図示せず）を搭載してもよい。

さらに、対物レンズ切換器６４と基板２０との距離を測定する距離センサ（高さセンサ）６７を対物レンズ切換器６４に搭載してあってもよい。通常、観察光学系５５で観察している画像が焦点（フォーカス）位置にあるＺ軸ステージ５４の位置を基準として、この状態（フォーカス状態）でノズル１を下降していく。

図２で示したように、ノズル１を下降させる毎にノズル１の先端が基板２０に接触したか否かを歪センサ３を用いて判断する場合には、複数の塗布回数を終了して所望の微細パターンを描画するまでに時間がかかることも想定される。そのため、対物レンズ切換器６４に基板２０までの距離を非接触で測定する距離センサ６７を設ける。ノズル１の下降を伴う操作を行なう前に、距離センサ６７で測定した基板２０までの距離に基づいてＺ軸ステージ５４を制御し、対物レンズ切換器６４の上下方向の位置を微調整する。

また、距離センサ６７で測定した基板２０までの距離に基づいて、ノズル１の先端が基板２０の表面に接触する手前の位置までノズル１を早送りし、ノズル１の先端を基板２０の表面に近接させた後に、ノズル１を十分に遅い速度で基板２０の表面に接触させる。これにより、歪センサ３による接触有無の判別を行なうまでの時間を短縮することができる。また、ノズル１に加えられる衝撃を弱めることができる。

なお、距離センサ６７で測定した基板２０までの距離に基づいて、ノズル１の先端が基板２０の表面に接触する位置までノズル１を下降させれば、歪センサ３は不要となる。ただし、この場合は、高精度の距離測定、Ｚ軸ステージが必要となる。

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。

１，１２ ノズル、２ インク、２ａ インク層、３ 歪センサ、４，２０ 基板、５ 制御部、６ 保持板、７ Ｚステージ、８，５６ 対物レンズ、９ 固定部材、１０ 弾性部材、１１ 支持部材、１２ａ 芯、１３ ワイヤ、２１ 絶縁基板、２２，２２ｂ，２２ｃ 導電性パターン、２２ａ オープン欠陥部、２３ 修正インク、２３Ａ 修正インク層、２３ａ インク層、３０ 塗布装置、５０ パターン修正装置、５１ 定盤、５２ チャック、５３ ＸＹステージ、５３ａ，６１ Ｘ軸ステージ、５３ｂ，６３ Ｙ軸ステージ、５４，５９，６２ Ｚ軸ステージ、５５ 観察光学系、５７ レーザ、５８ 焼成装置、６０ ＸＹＺステージ、６４ 対物レンズ切換器、６５ 可動板、６５ａ 貫通孔、６６ 固定部、６７ 距離センサ。

Claims (14)

1. 基板の表面に液体を塗布する塗布装置であって、
   その内部に前記液体が注入され、先端が前記基板に対向して設けられたノズルと、
   前記ノズルの先端が前記基板の表面に接触したことを検出する接触検出手段と、
   前記ノズルを前記基板の方向に移動させ、前記接触検出手段によって前記ノズルの先端が前記基板の表面に接触したことが検出されたことに応じて前記ノズルを停止させ、前記ノズルの先端の前記液体を前記基板の表面に塗布する駆動手段とを備える、塗布装置。
2. 前記ノズルの先端が前記基板の表面に接触すると前記ノズルに歪が発生し、
   前記接触検出手段は、前記ノズルの歪を検出する歪センサを含む、請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記ノズルの先端部は折り曲げられており、
   前記ノズルの先端部は前記基板の表面に対して垂直に配置され、
   前記歪センサは、前記ノズルの先端部よりも基端側に固定されている、請求項２に記載の塗布装置。
4. 前記ノズルと前記駆動手段との間に設けられた弾性部材を備え、
   前記ノズルの先端が前記基板の表面に接触すると前記弾性部材に歪が発生し、
   前記接触検出手段は、前記弾性部材の歪を検出する歪センサを含む、請求項１に記載の塗布装置。
5. 前記ノズルは、その内周面に設けられて前記ノズルの長さ方向に延在し、毛細管現象によって前記ノズル内の液体を前記ノズルの先端の開口部に供給する突起部を含む、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の塗布装置。
6. さらに、前記ノズルの孔に挿入され、毛細管現象によって前記ノズル内の液体を前記ノズルの先端の開口部に供給するワイヤを備える、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の塗布装置。
7. さらに、前記ノズルの先端と前記基板の表面との間の距離を検出する距離検出手段を備え、
   前記駆動手段は、前記距離検出手段によって検出された距離よりも短い距離だけ前記ノズルを前記基板の方向に移動させて前記ノズルの先端を前記基板の表面に近接させた後、さらに前記ノズルを前記基板の方向に移動させ、前記接触検出手段によって前記ノズルの先端が前記基板の表面に接触したことが検出されたことに応じて前記ノズルを停止させる、請求項１から請求項６までのいずれかに記載の塗布装置。
8. 基板の表面に液体を塗布する塗布方法であって、
   その内部に前記液体が注入され、先端が前記基板に対向して設けられたノズルと、
   前記ノズルの先端が前記基板の表面に接触したことを検出する接触検出手段とを設け、
   前記ノズルを前記基板の方向に移動させる第１のステップと、
   前記接触検出手段によって前記ノズルの先端が前記基板の表面に接触したことが検出されたことに応じて前記ノズルを停止させ、前記ノズルの先端の前記液体を前記基板の表面に塗布する第２のステップとを含む、塗布方法。
9. さらに、前記ノズルを前記基板と反対の方向に移動させる第３のステップと、
   前記基板と平行な方向に前記ノズルの先端の直径よりも短い所定の距離だけ前記基板と前記ノズルを相対移動させる第４のステップとを含み、
   前記第１〜第４のステップを繰り返して前記基板の表面の所望の形状の領域に前記液体を塗布する、請求項８に記載の塗布方法。
10. さらに、前記ノズルの先端が前記基板に接触した状態で、前記ノズルと前記基板とを前記基板と平行な方向に相対移動させ、前記基板の表面の所望の形状の領域に前記液体を塗布する第３のステップを含む、請求項８に記載の塗布方法。
11. 第１回目の前記第２のステップでは前記ノズルの移動を停止させたときの前記ノズルの位置を記憶し、
    第２回目以降の前記第２のステップでは前記第１回目の前記第２のステップで記憶した位置で前記ノズルを停止させる、請求項８から請求項１０までのいずれかに記載の塗布方法。
12. さらに、前記ノズルの先端と前記基板の表面との間の距離を検出する距離検出手段を設け、
    前記第１のステップでは、前記距離検出手段によって検出された距離よりも短い距離だけ前記ノズルを前記基板の方向に移動させ、前記ノズルの先端を前記基板の表面に近接させた後、さらに前記ノズルを前記基板の方向に移動させる、請求項８から請求項１１までのいずれかに記載の塗布方法。
13. 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であって、
    その内部に修正液が注入され、先端が前記基板に対向して設けられたノズルと、
    前記ノズルの先端が前記基板の表面に接触したことを検出する接触検出手段と、
    前記ノズルと前記基板を相対移動させて前記ノズルの先端を前記欠陥部の上方に位置決めする位置決め手段と、
    前記ノズルを下降させ、前記接触検出手段によって前記ノズルの先端が前記基板の表面に接触したことが検出されたことに応じて前記ノズルを停止させ、前記ノズルの先端の前記修正液を前記欠陥部に塗布する駆動手段とを備える、パターン修正装置。
14. さらに、前記ノズルの先端と前記基板の表面との間の距離を検出する距離検出手段を備え、
    前記駆動手段は、前記距離検出手段によって検出された距離よりも短い距離だけ前記ノズルを前記基板の方向に移動させて前記ノズルの先端を前記基板の表面に近接させた後、さらに前記ノズルを前記基板の方向に移動させ、前記接触検出手段によって前記ノズルの先端が前記基板の表面に接触したことが検出されたことに応じて前記ノズルを停止させる、請求項１３に記載のパターン修正装置。

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