JP2022171479A

JP2022171479A - 修正装置

Info

Publication number: JP2022171479A
Application number: JP2021078150A
Authority: JP
Inventors: 重人杉本; Shigeto Sugimoto; 通伸水村; Michinobu Mizumura
Original assignee: V Technology Co Ltd
Current assignee: V Technology Co Ltd
Priority date: 2021-04-30
Filing date: 2021-04-30
Publication date: 2022-11-11
Also published as: CN116940884A; WO2022230352A1

Abstract

【課題】製造コストを上げることなく高精度で位置決めを行うことができる。
【解決手段】基板を吸着する吸着ステージを有する第１ステージと、吸着ステージの上側に設けられたガントリと、ガントリに設けられた第２ステージと、第２ステージに設けられており、前記基板を修正する修正ヘッドを有するヘッドと、第１ステージとガントリとの第１方向の相対位置を変える第１移動部と、第１ステージと第２ステージとの第１方向と略直交する第２方向の相対位置を変える第２移動部と、第２ステージに対してヘッドを移動させるヘッド移動部と、を備える。第２ステージは、第１方向に略沿って設けられた第１軸と、第２方向に略沿って設けられた第２軸と、を有し、ヘッド移動部は、第１軸に沿ってヘッドを第１方向に移動させ、第２軸に沿ってヘッドを第２方向に移動させる。ヘッド移動部の位置決め精度は、第１移動部の位置決め精度及び第２移動部の位置決め精度より高い。
【選択図】図１

Description

本発明は、修正装置に関する。

特許文献１には、架台上に設けられた９個の除振マウント上に石定盤を設け、石定盤上に１対のガイドベースを設け、ガイドベース上に石定盤に対してＹ方向に移動可能な１対の支柱、ビーム及びビームに対してＸ方向に移動可能に移動ベースを設け、移動ベースにレーザ光学ユニットを搭載するガントリ型ＸＹステージが開示されている。

特開２００６－４９３８４号公報

近年、ガラス基板の大型化に伴い、特許文献１に記載の発明のようなガントリ型ＸＹステージが位置決めに使用されている。ガントリ型ＸＹステージにはリニアエンコーダが使用されるが、数十μｍの位置決め精度が求められるため、高価なリニアエンコーダを使用しなければならないという問題がある。また、特許文献１に記載の発明のようなガントリ型ＸＹステージでは、大きく移動するガントリを精度よく位置決めするため、石定盤全体の加工精度を高くする必要があり、製造コストが上昇するという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、製造コストを上げることなく高精度で位置決めを行うことができる修正装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る修正装置は、例えば、基板を吸着する吸着ステージを有する第１ステージと、前記吸着ステージの上側に設けられたガントリと、前記ガントリに設けられた第２ステージと、前記第２ステージに設けられており、前記基板を修正する修正ヘッドを有するヘッドと、前記第１ステージと前記ガントリとの第１方向の相対位置を変える第１移動部と、前記第１ステージと前記第２ステージとの前記第１方向と略直交する第２方向の相対位置を変える第２移動部と、前記第２ステージに対して前記ヘッドを移動させるヘッド移動部と、を備え、前記第２ステージは、前記第１方向に略沿って設けられた第１軸と、前記第２方向に略沿って設けられた第２軸と、を有し、前記ヘッド移動部は、前記第１軸に沿って前記ヘッドを前記第１方向に移動させ、前記第２軸に沿って前記ヘッドを前記第２方向に移動させ、前記ヘッド移動部の位置決め精度は、前記第１移動部の位置決め精度及び前記第２移動部の位置決め精度より高いことを特徴とする。

本発明に係る修正装置によれば、ヘッド移動部は、第２ステージに設けられた第１軸及び第２軸に沿ってヘッドを移動させる。したがって、ヘッド移動部によるヘッドの第１方向の移動距離は、第１移動部による第１方向の移動距離より短く、ヘッド移動部によるヘッドの第２方向の移動距離は、第２移動部による第２方向の移動距離より短い。また、ヘッド移動部の位置決め精度は、第１移動部の位置決め精度及び第２移動部の位置決め精度より高い。したがって、第１移動部や第２移動部の位置決め精度や第１ステージの加工精度（平面度等）を下げることができる。これにより、製造コストを上げることなく高精度で位置決めを行うことができる。

ここで、前記第１移動部及び前記第２移動部を制御する第１移動制御部を備え、前記基板は、表面に設けられたパターンを有し、前記パターンは、前記第１ステージに設けられた状態において、前記第１方向に略沿って設けられた第１パターンと、前記第２方向に略沿って設けられた第２パターンとを有し、前記第１移動部及び前記第２移動部は、それぞれ、前記パターンを読み取る読取部を有し、前記第１移動制御部は、前記読取部での前記第２パターンの読み取り結果に基づいて前記第１移動部を制御し、前記読取部での前記第１パターンの読み取り結果に基づいて前記第２移動部を制御してもよい。このように、パターンをスケールの代わりにするため、第１移動部及び第２移動部にガラススケールが不要になる。したがって、高価なリニアエンコーダを用いる必要がなく、製造コストを落とすことができる。

ここで、前記第１移動制御部は、前記基板における欠陥の位置に関する情報である欠陥情報を取得し、前記欠陥情報に基づいて前記パターンのうちの前記欠陥と重なっているパターンである欠陥重畳パターンを特定し、前記読取部で読み取られた前記パターンの数に基づいて前記欠陥重畳パターンの上に前記ヘッドを移動させるように前記第１移動部及び前記第２移動部を制御してもよい。これにより、リニアエンコーダを用いることなく、欠陥の近傍にヘッドを配置することができる。

ここで、前記ヘッド移動部を制御する第２移動制御部を備え、前記ヘッドは、前記基板の画像を取得する画像取得部を有し、前記第２移動制御部は、前記画像取得部が取得した画像に基づいて前記ヘッドを移動させてもよい。これにより、高い精度でヘッドを位置決めすることができる。

ここで、前記第１移動部及び前記第２移動部は、それぞれ、電磁力を用いるリニアモータを駆動源とし、前記ヘッド移動部は、ピエゾ素子を駆動源としてもよい。これにより、ヘッドを精密に移動させることができる。

ここで、前記第１移動部及び前記第２移動部の位置決め精度は、前記パターンのピッチより粗く、前記ヘッド移動部の位置決め精度は、前記パターンのピッチより細かくてもよい。これにより、ヘッドを精密に移動させることができる。

本発明によれば、製造コストを上げることなく高精度で位置決めを行うことができる。

第１の実施の形態に係る修正装置１の概略を示す斜視図である。修正装置１の概略を示す正面図である。修正装置１の電気的な構成を示すブロック図である。修正装置１の処理の流れを示すフローチャートである。基板１００の一部を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の修正装置は、液晶表示装置の製造過程で発見された欠陥を修正する装置である。

液晶表示装置は一対の基板の間に液晶を挟み込んだ構造となっており、一方の基板には青、緑、赤の顔料を分散した樹脂を交互に塗布したカラーフィルタが形成され、他方の基板には電子回路パターンが形成されている。カラーフィルタや電子回路パターンに欠陥が生じると、表示異常等の不良の原因となる。そのため、修正装置では、検査装置で発見された欠陥に対して、基板の裏面からレーザ光を照射し、欠陥を修正する。ただし、修正装置が修正を行う基板は液晶表示装置に限定されない。

図１は、第１の実施の形態に係る修正装置１の概略を示す斜視図である。図２は、修正装置１の概略を示す正面図である。以下、修正装置１の奥行き方向をＸ方向とし、水平面においてＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。また、Ｘ方向及びＹ方向と直交する方向をＺ方向（鉛直方向）とする。

修正装置１は、主として、第１ステージ１０と、ガントリ２０と、第２ステージ３０と、ヘッド４０と、ガントリ移動部５０（本発明の第１移動部に相当）と、第２ステージ移動部６０（本発明の第２移動部に相当）と、ヘッド移動部７０と、を備える。

第１ステージ１０は、主として、ベース１１と、吸着ステージ１２とを有する。ベース１１は、吸着ステージ１２及びガントリ２０の土台となる部材であり、床面等に載置される。ベース１１には、Ｘ方向に略沿った粗動Ｘ軸１３が設けられている。粗動Ｘ軸１３は、ベース１１の＋Ｙ側の端近傍及び－Ｙ側の端近傍にそれぞれ設けられている。また、ベース１１には、吸着ステージ１２を覆うように、ガントリ２０が設けられている。

吸着ステージ１２は、平面視略矩形形状の板状の部材である。吸着ステージ１２の上面（＋ｚ側の面）には基板１００が載置される。吸着ステージ１２は、上面に基板１００が載置されたら、空気を吸引して吸着ステージ１２に基板１００を吸着する。

ガントリ２０は、門型であり、吸着ステージ１２の上側を覆う。ガントリ２０は、主として、支柱２１と、支柱２１に設けられた梁２２とを有する。梁２２は、略棒状であり、第１ステージ１０の上側に設けられる。支柱２１は、Ｚ方向に沿って設けられており、梁２２は、Ｙ方向に沿って設けられている。

支柱２１の下端には、凸部２１ａが設けられている。凸部２１ａは、粗動Ｘ軸１３に設けられた凹部１３ａに挿入される。凹部１３ａはＸ方向に延設されており、凸部２１ａが凹部１３ａに沿って摺動することで、ガントリ２０がＸ方向に移動する。

梁２２には、第２ステージ３０が設けられている。また、梁２２には、Ｙ方向に略沿った粗動Ｙ軸２３が設けられている。第２ステージ３０は、粗動Ｙ軸２３に沿ってＹ方向に移動可能である。

第２ステージ３０には、ヘッド４０が設けられている。ヘッド４０は、図示しない修正ヘッド４４（図３参照）を有する。修正ヘッド４４は、例えば、レーザ光源と光学部材とを有し、レーザ光源から照射されたレーザ光を基板１００に出射して、基板１００を修正する。なお、修正ヘッド４４は、レーザ光を用いて基板１００を修正する形態に限定されない。例えば、修正ヘッドは、金属インクを基板１００に塗布し、ランプから照射した光により金属インクを焼成することで基板１００の断線を修正する形態も含む。

また、ヘッド４０は、画像取得部４５（図３参照）を有する。画像取得部４５は、拡大観察のための拡大光学系、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子等を有する。画像取得部４５で撮影された画像は、図示しない表示装置等に出力される。画像取得部４５は、例えば、光学顕微鏡や荷電粒子線顕微鏡を用いることができる。

第２ステージ３０には、微動Ｘ軸３１及び微動Ｙ軸３２が設けられている。微動Ｘ軸３１は、Ｘ方向に略沿って設けられており、微動Ｙ軸３２は、Ｙ方向に略沿って設けられている。また、第２ステージ３０には、第２ステージ３０に対してヘッド４０を移動させるヘッド移動部７０が設けられている。ヘッド移動部７０は、微動Ｘ軸３１に沿ってヘッド４０を移動させる駆動源であるピエゾ素子７１（図３参照）及び微動Ｙ軸３２に沿ってヘッド４０を移動させる駆動源であるピエゾ素子７２（図３参照）を有する。なお、ヘッド移動部７０が有する駆動源は、ピエゾ素子に限られず、例えばリニアモータやサーボモータでもよい。

ガントリ移動部５０は、粗動Ｘ軸１３に沿ってガントリ２０をＸ方向に移動させる。ガントリ移動部５０は、駆動源として、電磁力を用いるリニアモータ５１（図３参照）を有する。また、ガントリ移動部５０は、基板１００に設けられたパターンを読み取る読取部５２を有する。読取部５２は、支柱２１に設けられており、ガントリ２０がＸ方向に移動するのに伴ってＸ方向に移動する。

第２ステージ移動部６０は、粗動Ｙ軸２３に沿って第２ステージ３０をＹ方向に移動させる。第２ステージ移動部６０は、駆動源として、電磁力を用いるリニアモータ６１（図３参照）を有する。また、第２ステージ移動部６０は、基板１００に設けられたパターンを読み取る読取部６２を有する。読取部６２は、第２ステージ３０に設けられており、第２ステージ３０がＹ方向に移動するのに伴ってＹ方向に移動する。

ヘッド移動部７０によるヘッド４０のＸ方向の移動距離は、ガントリ移動部５０によるガントリ２０のＸ方向の移動距離より短く、ヘッド移動部７０によるヘッド４０のＹ方向の移動距離は、第２ステージ移動部６０による第２ステージ３０のＹ方向の移動距離より短い。具体的には、ヘッド移動部７０によるヘッド４０のＸ方向及びＹ方向の移動距離は、それぞれ２ｍｍ程度である。また、ガントリ移動部５０によるガントリ２０（ガントリ２０に設けられたヘッド４０）の移動距離及び第２ステージ移動部６０による第２ステージ３０（第２ステージ３０に設けられたヘッド４０）の移動距離は、それぞれ３０００ｍｍ程度である。

なお、ヘッド移動部７０によるヘッド４０のＸ方向及びＹ方向の移動距離（微動Ｘ軸３１及び微動Ｙ軸３２の長さ）は、２ｍｍに限られない。ヘッド移動部７０によるヘッド４０の移動距離は、基板１００の欠陥を検査する検査装置の精度に依存する。本実施の形態では、検査装置の精度が１ｍｍ以内であるため、ヘッド移動部７０によるヘッド４０のＸ方向及びＹ方向の移動距離を２ｍｍ（検査装置の精度の略２倍）としている。

ヘッド移動部７０によるヘッド４０のＸ方向の移動速度は、ガントリ移動部５０によるガントリ２０のＸ方向の移動速度より遅く、ヘッド移動部７０によるヘッド４０のＹ方向の移動速度は、第２ステージ移動部６０による第２ステージ３０のＹ方向の移動速度より遅い。具体的には、ヘッド移動部７０によるヘッド４０のＸ方向及びＹ方向の移動速度は、それぞれ、秒速１μｍ程度である。また、ガントリ移動部５０によるガントリ２０（ヘッド４０）の移動速度及び第２ステージ移動部６０による第２ステージ３０（ヘッド４０）の移動速度は、それぞれ秒速２ｍｍ程度である。

ヘッド移動部７０の位置決め精度は、ガントリ移動部５０の位置決め精度及び第２ステージ移動部６０の位置決め精度より高い。具体的には、ヘッド４０のＸ方向及びＹ方向の位置決め精度は、画素ピッチ（パターン１２１、１２２（図５参照）のピッチ）より細かく、本実施の形態ではそれぞれ０．１μｍ程度である。また、ガントリ移動部５０の位置決め精度及び第２ステージ移動部６０の位置決め精度は、画素ピッチより粗く、本実施の形態ではそれぞれ１０μｍ程度である。

つまり、修正装置１は、ガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０によりヘッド４０を大きく、早く、かつ粗く移動させ、ヘッド移動部７０によりヘッド４０を細かく、ゆっくり、かつ正確に移動させる。

図３は、修正装置１の電気的な構成を示すブロック図である。修正装置１は、主として、制御部１０１、記憶部１０２、入力部１０３、出力部１０４、通信部１０５を含んで構成される。

制御部１０１は、演算装置であるＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）等のプログラム制御デバイスであり、記憶部１０２に格納されたプログラムにしたがって動作する。制御部１０１については、後に詳述する。

また、制御部１０１は、吸着ステージ１２、修正ヘッド４４、画像取得部４５、ガントリ移動部５０（リニアモータ５１及び読取部５２）、第２ステージ移動部６０（リニアモータ６１及び読取部６２）、ヘッド移動部７０（ピエゾ素子７１、７２）等と接続されている。

記憶部１０２は、不揮発性メモリ、揮発性メモリ等であり、制御部１０１によって実行されるプログラム等を保持するとともに、制御部１０１の基板メモリとして動作する。入力部１０３は、キーボードやマウス等の入力デバイスを含む。出力部１０４は、ディスプレイ等である。通信部１０５は、ネット基板や記憶媒体を介して他の機器（例えば、検査装置）からデータを取得して制御部１０１に送信すると共に、ネット基板等を介して制御部１０１が生成したデータを他の機器に送信する。

次に、制御部１０１について説明する。制御部１０１は、主な機能部として、基板吸着部１０１ａ、情報取得部１０１ｂ、第１移動制御部１０１ｃ、第２移動制御部１０１ｄ、パターン読取部１０１ｅ、画像処理部１０１ｆ、修正処理部１０１ｇを含んで構成されている。

基板吸着部１０１ａは、吸着ステージ１２を制御して、吸着ステージ１２に基板１００が載置された状態で空気を吸引して、吸着ステージ１２の上側に基板１００を吸着させる。

情報取得部１０１ｂは、通信部１０５を介して、基板１００に関する情報（以下、基板情報という）を取得する。基板情報は、基板１００の大きさ、パターンの位置、隣接するパターン間の間隔（パターンのピッチ）等の基板の設計情報を含む。また、情報取得部１０１ｂは、通信部１０５を介して、基板１００の欠陥の位置に関する情報（以下、欠陥情報という）を取得する。欠陥情報は、基板座標系で記されており、基板１００における欠陥の位置が示されている。なお、欠陥情報は、修正装置１で処理を行う前に、図示しない検査装置で取得される。

第１移動制御部１０１ｃは、ガントリ移動部５０を制御してガントリ２０（ヘッド４０）をＸ方向に移動させる。また、第１移動制御部１０１ｃは、第２ステージ移動部６０を制御して第２ステージ３０（ヘッド４０）をＹ方向に移動させる。第１移動制御部１０１ｃが行う処理については後に詳述する。

第２移動制御部１０１ｄは、ヘッド移動部７０を制御して、ヘッド４０を第２ステージ３０に対してＸ方向、Ｙ方向に微小距離だけ移動させる。第２移動制御部１０１ｄが行う処理については後に詳述する。

パターン読取部１０１ｅは、読取部５２、６２による測定結果を取得して、読取部５２、６２によりパターンが読み取れたか否かを検知する。例えば、光学カメラ式のパターン読取部１０１ｅを用いる場合には、撮像された画像に基づいてパターンを読み取る。また、レーザ反射式のパターン読取部１０１ｅを用いる場合には、基板に向けてレーザ光を照射し、金属（パターン）で反射されたレーザ光を検知することでパターンを読み取る。また、容量結合式のパターン読取部１０１ｅを用いる場合には、静電容量式のセンサを基板に近づけで電圧を加え、パターンの上だけ容量が変化することを用いてパターンを読み取る。光学カメラ式のパターン読取部１０１ｅは、秒速１００ｍｍの速度まで対応可能であり、レーザ反射式及び容量結合式のパターン読取部１０１ｅは秒速２ｍｍの速度まで対応可能である。

画像処理部１０１ｆは、画像取得部４５で得られた基板１００の画像を取得して画像処理を行い、取得された画像から欠陥を抽出する。画像取得部４５及び画像処理部１０１ｆは、１００μｍ程度の分解能で基板１００が観察可能である。画像処理部１０１ｆが行う処理は一般的であるため、説明を省略する。

修正処理部１０１ｇは、画像取得部４５で得られた画像に基づいて修正ヘッド４４を制御し、基板１００にレーザ光を照射する。修正処理部１０１ｇが行う処理は一般的であるため、説明を省略する。

次に、このように構成された修正装置１の動作について説明する。図４は、修正装置１が基板１００の欠陥を修正する処理の流れを示すフローチャートである。

基板１００の搬入に先立ち、情報取得部１０１ｂは、欠陥情報を取得し（ステップＳ１０１）、基板情報を取得する（ステップＳ１０２）。なお、ステップＳ１０１とステップＳ１０２の処理の順番は問わず、またステップＳ１０１とステップＳ１０２を同時に行ってもよい。

その後、図示しない搬入・搬出部により基板１００が吸着ステージ１２の上側に搬入されたら（ステップＳ１０３）、制御部１０１は、図示しないカメラを用いて基板１００のアライメントマーク１２３（図５参照）を検出して基板１００の位置決めを行い、基板１００の位置決め後に吸着ステージ１２の上側に基板１００を吸着させる（ステップＳ１０４）。

次に、第１移動制御部１０１ｃがガントリ２０及び第２ステージ３０を粗動（粗く、早く、遠くまで移動）させる（ステップＳ１０５～Ｓ１０７）。以下、ステップＳ１０５～Ｓ１０７の処理について詳しく説明する。

（ステップＳ１０５）
第１移動制御部１０１ｃは、情報取得部１０１ｂを介して基板情報及び欠陥情報を取得する。そして、第１移動制御部１０１ｃは、基板情報及び欠陥情報に基づいて、欠陥と重なっているパターン（以下、欠陥重畳パターンという）を特定する。

図５は、基板１００の一部を模式的に示す図である。基板情報には、基板１００が有するパターン１２１、１２２、アライメントマーク１２３の位置や大きさ、パターン１２１、１２２のピッチに関する情報が含まれている。図５に示す例では、基板１００の隅近傍にアライメントマーク１２３が設けられており、図５の紙面左右方向に沿ったパターン１２１が図５の紙面上下方向に並んでおり、図５の紙面上下方向に沿ったパターン１２２が図５の紙面左右方向に並んでいる。パターン１２１は、図５の紙面上側から順に並んだパターン１２１－１、１２１－２、１２１－３・・・を有し、パターン１２２は、図５の紙面左側から順にパターン１２２－１、１２２－２、１２２－３・・・を有する。

また、欠陥情報は、基板１００の欠陥１１０の位置に関する情報が含まれている。欠陥情報はアライメントマーク１２３の位置を基準としており、第１移動制御部１０１ｃは、基板情報及び欠陥情報に基づいて、欠陥１１０が基板１００のどの位置に存在するか、また、どのパターンが欠陥重畳パターンであるかを特定する。図５に示す例では、パターン１２１－３及びパターン１２２－６に欠陥１１０が位置しており、パターン１２１－３及びパターン１２２－６が欠陥重畳パターンである。

なお、基板１００は、図５の紙面上下方向がＸ方向に沿い、図５の紙面左右方向がＹ方向に沿うように、吸着ステージ１２の上側に載置されている。

次に、第１移動制御部１０１ｃは、現在位置から欠陥重畳パターンまでのパターン１２１、１２２の数を算出する。最初にステップＳ１０５の処理を行うときには、基板１００の原点位置（例えば、アライメントマーク１２３）を基準としてパターン１２１、１２２の数を算出する。図５に示す例では、欠陥重畳パターン（パターン１２１－３）までのパターン１２１の数は３本であり、欠陥重畳パターン（パターン１２２－６）までのパターン１２２の数は６本である。

（ステップＳ１０６）
図４の説明に戻る。第１移動制御部１０１ｃは、パターン読取部１０１ｅを介して読取部５２によるパターン１２１の読み取り結果を取得しながら、リニアモータ５１を駆動してガントリ２０をＸ方向に移動させる。第１移動制御部１０１ｃは、読取部５２によりステップＳ１０４で算出された数だけパターン１２１が検出されるまで、ガントリ２０をＸ方向に移動させる。

例えば、図５では、読取部５２の視野が５２ａで示されている。ガントリ２０が－Ｘ方向に移動すると、視野５２ａは図５の紙面下方に向かって移動する。ステップＳ１０５で欠陥重畳パターンまでのパターン１２１の数が３本と算出されているため、第１移動制御部１０１ｃは、視野５２ａがパターン１２１を３回検出したことをパターン読取部１０１ｅが検知するまで、ガントリ２０を－Ｘ方向に移動させる。その結果、ガントリ２０の梁２２、すなわちヘッド４０が欠陥重畳パターン（パターン１２１－３）の上に配置される。

（ステップＳ１０７）
図４の説明に戻る。第１移動制御部１０１ｃは、パターン読取部１０１ｅを介して読取部６２によるパターン１２２の読み取り結果を取得しながら、リニアモータ６１を駆動して第２ステージ３０をＹ方向に移動させる。第１移動制御部１０１ｃは、読取部６２によりステップＳ１０４で算出された数だけパターン１２２が検出されるまで、第２ステージ３０をＹ方向に移動させる。

例えば、図５では、読取部６２の視野が６２ａで示されている。第２ステージ３０が＋Ｙ方向に移動すると、視野６２ａは図５の紙面右方向に向かって移動する。ステップＳ１０５で欠陥重畳パターンまでのパターン１２２の数が６本と算出されているため、第１移動制御部１０１ｃは、視野６２ａがパターン１２２を６回検出したことをパターン読取部１０１ｅが検知するまで、第２ステージ３０を＋Ｙ方向に移動させる。その結果、第２ステージ３０、すなわちヘッド４０が欠陥重畳パターン（パターン１２２－６）の上に配置される。

図４の説明に戻る。このように、ステップＳ１０５～Ｓ１０７では、第１移動制御部１０１ｃは、読取部５２、６２で読み取られたパターン１２１、１２２の数に基づいて、欠陥重畳パターンの上にヘッド４０を移動させるように、ガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０を制御する。

次に、第２移動制御部１０１ｄは、ヘッド４０を第２ステージ３０に対してＸ方向、Ｙ方向に微小距離だけ移動（微動）させる（ステップＳ１０８～Ｓ１０９）。以下、ステップＳ１０８～Ｓ１０９の処理について詳しく説明する。

（ステップＳ１０８）
画像処理部１０１ｆは、画像取得部４５で得られた画像を取得して画像処理を行い、取得された画像から欠陥１１０を抽出する。パターン１２１、１２２のピッチが１００μｍであり、画像取得部４５の視野が２ｍｍ^２であるとすると、ステップＳ１０５～Ｓ１０７において欠陥重畳パターンの上にヘッド４０を配置しているため、画像取得部４５の視野内に必ず欠陥１１０が含まれる。

（ステップＳ１０９）
第２移動制御部１０１ｄは、画像取得部４５が取得した画像に基づいてヘッド４０をＸ方向及びＹ方向に移動させる。例えば、第２移動制御部１０１ｄは、ステップＳ１０８で得られた画像処理結果に基づいて、現在の位置（画像の中心）と欠陥１１０との距離を求め、求められた距離だけピエゾ素子７１、７２によりヘッド４０を移動させる。これにより、画像取得部４５で得られた画像の中心に欠陥１１０が配置されるように、高精度にヘッド４０が位置決めされる。

なお、第２移動制御部１０１ｄは、ピエゾ素子７１、７２によりヘッド４０を一定量だけ移動させ、画像取得部４５で得られた画像を画像処理部１０１ｆが取得して欠陥１１０を抽出する処理を繰り返し行ってもよい。つまり、第２移動制御部１０１ｄは、画像取得部４５で得られた画像の中心に欠陥が配置されるまで、ステップＳ１０８、Ｓ１０９の処理を繰り返し行ってもよい。

ヘッド４０が位置決めされたら、修正処理部１０１ｇは、画像取得部４５で得られた画像に基づいて基板１００にレーザ光を照射する（ステップＳ１１０）。

制御部１０１は、ステップＳ１０１で取得された欠陥情報に含まれるすべての欠陥に対して修正処理（ステップＳ１１０）が行われたか否か判定する（ステップＳ１１１）。すべての欠陥に対して修正処理が行われていない場合（ステップＳ１１０でＮＯ）には、制御部１０１は、処理をステップＳ１０５に戻す。すべての欠陥に対して修正処理が行われた場合（ステップＳ１１０でＹＥＳ）には、制御部１０１は、吸着ステージ１２での基板１００の吸着を止め、図示しない搬入・搬出部により基板１００を修正装置１から搬出し（ステップＳ１１２）、一連の処理を終了する。

なお、２度目以降にステップＳ１０５を行う場合には、第１移動制御部１０１ｃは、最後に修正処理が行われた欠陥の位置を基準としてパターン１２１、１２２の数を算出する。例えば、図５に示す例において、欠陥１１０の次に欠陥１１１に対して処理を行う場合には、欠陥１１０の位置を基準として欠陥１１１までのパターン１２１、１２２の数を算出する。欠陥１１１の欠陥重畳パターンはパターン１２１－１、１０２－７であり、欠陥１１０の欠陥重畳パターンから欠陥１１１の欠陥重畳パターンまでのパターン１２１の数は－Ｘ方向に２本であり、欠陥１１０の欠陥重畳パターンから欠陥１１１の欠陥重畳パターンまでのパターン１２２の数は＋Ｙ方向に１本であると算出される。つまり、２度目以降にステップＳ１０５を行う場合には、現在位置から欠陥重畳パターンまでのパターン１２１、１２２の数を算出し、かつ、移動方向を求める。

本実施の形態によれば、ガントリ２０に第２ステージ３０を設け、第２ステージ３０にヘッド４０を設け、ガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０でヘッド４０を粗動させ、ヘッド移動部７０でヘッド４０を精密に移動させることで、修正装置１の各部品の製造コストを上げることなく高精度で位置決めを行うことができる。具体的には、第２ステージ３０に微動Ｘ軸３１、微動Ｙ軸３２を設けることで、ガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０の位置決め精度、例えばリニアモータ５１、６１の位置決め精度や第１ステージ１０の加工精度（平面度等）を下げることができ、これにより製造コストを落とすことができる。

例えば、リニアエンコーダを用いる従来のガントリ型ＸＹステージでは、ガントリやステージの移動量（略３０００ｍｍ）の長さにわたって、第１ステージを精密に加工しなければならず、製造コストが高くなる。それに対し、本実施の形態では、精密な加工が必要なのは微動Ｘ軸３１、微動Ｙ軸３２のみであり、その長さは２ｍｍ程度と短いため、製造コストを下げることができる。

また、例えば、リニアエンコーダを用いる従来のガントリ型ＸＹステージでは、０．１μｍ程度の高精度な位置決めが可能な高性能なリニアモータを用いなければならず、製造コストが高くなる。それに対し、本実施の形態では、高性能なリニアモータが不要であり、製造コストを下げることができる。

また、ガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０の駆動源をリニアモータ５１、６１とし、ヘッド移動部７０の駆動源をピエゾ素子７１、７２とすることで、製造コストを下げつつ、ヘッド移動部７０による位置決め精度を高く保つことができる。

また、本実施の形態によれば、ガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０の位置決め精度は低くても問題ないため、ガントリ移動部５０がガントリ２０を移動させる速度及び第２ステージ移動部６０が第２ステージ３０を移動させる速度を速くすることができる。これにより、修正装置１の処理時間を短縮することができる。

また、本実施の形態によれば、基板１００に設けられたパターン１２１、１２２を読取部５２、６２で読み取った結果に基づいて、ガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０によりヘッド４０を移動させる、すなわち、パターンをスケールの代わりとすることで、ガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０にガラススケールが不要となる。したがって、高価なリニアエンコーダを用いる必要がなく、製造コストを下げることができる。このような基板１００に設けられたパターン１２１、１２２を用いて位置決めを行うことは、パターンが設けられていない基板が処理対象である露光装置や描画装置等では不可能であり、すでにパターン１２１、１２２が設けられた基板１００が処理対象である修正装置１のみで実施することができる。

また、本実施の形態によれば、欠陥重畳パターンまでのパターン１２１、１２２の数や移動方向を求め、これに基づいてガントリ移動部５０及び第２ステージ移動部６０がヘッド４０を移動させるため、リニアエンコーダを用いることなく、欠陥の近傍にヘッドを配置することができる。したがって、画像取得部４５が欠陥１１０、１１１を含む画像を確実に取得することができる。

また、本実施の形態によれば、画像取得部４５が取得した画像に基づいて第２移動制御部１０１ｄがヘッド移動部７０を制御してヘッド４０を移動させることで、高い精度でヘッド４０を位置決めすることができる。

なお、本実施の形態では、本発明の第１移動部に相当するガントリ移動部５０が粗動Ｘ軸１３に沿ってガントリ２０を移動させたが、第１移動部は第１ステージ１０とガントリ２０とのＸ方向の相対位置を変えればよい。また、本実施の形態では、本発明の第２移動部に相当する第２ステージ移動部６０が粗動Ｙ軸２３に沿って第２ステージ３０をＹ方向に移動させたが、第２移動部は第１ステージ１０と第２ステージ３０とのＹ方向の相対位置を変えればよい。例えば、第１移動部及び第２移動部が第１ステージ１０を移動させることで、第１ステージ１０とガントリ２０とのＸ方向の相対位置を変えたり、第１ステージ１０と第２ステージ３０とのＹ方向の相対位置を変えたりしてもよい。ただし、第１ステージ１０を移動させる場合には、修正装置の水平方向の大きさが大きく（具体的には、ガントリ２０や第２ステージ３０を移動させる場合の略４倍）なるため、第１移動部がガントリ２０を移動させ、第２移動部が第２ステージ３０を移動させる構成とすることが望ましい。

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、略平行、略直交とは、厳密に平行、直交の場合には限られない。また、例えば、単に平行、直交等と表現する場合においても、厳密に平行、直交等の場合のみでなく、略平行、略直交等の場合を含むものとする。また、本発明において「近傍」とは、例えばＡの近傍であるときに、Ａの近くであって、Ａを含んでも含まなくてもよいことを示す概念である。

１：修正装置
１０：第１ステージ
１１：ベース
１２：吸着ステージ
１３：粗動Ｘ軸
１３ａ：凹部
２０：ガントリ
２１：支柱
２１ａ：凸部
２２：梁
２３：粗動Ｙ軸
３０：第２ステージ
３１：微動Ｘ軸
３２：微動Ｙ軸
４０：ヘッド
４４：修正ヘッド
４５：画像取得部
５０：ガントリ移動部
６０：第２ステージ移動部
５１、６１：リニアモータ
５２、６２：読取部
５２ａ、６２ａ：視野
７０：ヘッド移動部
７１、７２：ピエゾ素子
１００：基板
１０１：制御部
１０１ａ：基板吸着部
１０１ｂ：情報取得部
１０１ｃ：第１移動制御部
１０１ｄ：第２移動制御部
１０１ｅ：パターン読取部
１０１ｆ：画像処理部
１０１ｇ：修正処理部
１０２：記憶部
１０３：入力部
１０４：出力部
１０５：通信部
１１０、１１１：欠陥
１２１、１２１－１、１２１－２、１２１－３、１２２、１２２－１、１２２－２、１２２－３、１２２－６、１２２－７：パターン
１２３：アライメントマーク

Claims

基板を吸着する吸着ステージを有する第１ステージと、
前記吸着ステージの上側に設けられたガントリと、
前記ガントリに設けられた第２ステージと、
前記第２ステージに設けられており、前記基板を修正する修正ヘッドを有するヘッドと、
前記第１ステージと前記ガントリとの第１方向の相対位置を変える第１移動部と、
前記第１ステージと前記第２ステージとの前記第１方向と略直交する第２方向の相対位置を変える第２移動部と、
前記第２ステージに対して前記ヘッドを移動させるヘッド移動部と、
を備え、
前記第２ステージは、前記第１方向に略沿って設けられた第１軸と、前記第２方向に略沿って設けられた第２軸と、を有し、
前記ヘッド移動部は、前記第１軸に沿って前記ヘッドを前記第１方向に移動させ、前記第２軸に沿って前記ヘッドを前記第２方向に移動させ、
前記ヘッド移動部の位置決め精度は、前記第１移動部の位置決め精度及び前記第２移動部の位置決め精度より高い
ことを特徴とする修正装置。
前記第１移動部及び前記第２移動部を制御する第１移動制御部を備え、
前記基板は、表面に設けられたパターンを有し、
前記パターンは、前記第１ステージに設けられた状態において、前記第１方向に略沿って設けられた第１パターンと、前記第２方向に略沿って設けられた第２パターンとを有し、
前記第１移動部及び前記第２移動部は、それぞれ、前記パターンを読み取る読取部を有し、
前記第１移動制御部は、前記読取部での前記第２パターンの読み取り結果に基づいて前記第１移動部を制御し、前記読取部での前記第１パターンの読み取り結果に基づいて前記第２移動部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の修正装置。
前記第１移動制御部は、前記基板における欠陥の位置に関する情報である欠陥情報を取得し、前記欠陥情報に基づいて前記パターンのうちの前記欠陥と重なっているパターンである欠陥重畳パターンを特定し、前記読取部で読み取られた前記パターンの数に基づいて前記欠陥重畳パターンの上に前記ヘッドを移動させるように前記第１移動部及び前記第２移動部を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の修正装置。
前記ヘッド移動部を制御する第２移動制御部を備え、
前記ヘッドは、前記基板の画像を取得する画像取得部を有し、
前記第２移動制御部は、前記画像取得部が取得した画像に基づいて前記ヘッドを移動させる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の修正装置。
前記第１移動部及び前記第２移動部は、それぞれ、電磁力を用いるリニアモータを駆動源とし、
前記ヘッド移動部は、ピエゾ素子を駆動源とする
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の修正装置。
前記第１移動部及び前記第２移動部の位置決め精度は、前記パターンのピッチより粗く、
前記ヘッド移動部の位置決め精度は、前記パターンのピッチより細かい
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の修正装置。