JP4883535B2 - 欠陥修正装置、欠陥修正方法、及びパターン基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板に形成されたパターンの欠陥を修正する欠陥修正装置、及び欠陥修正方法に関する。

液晶ディスプレイ用カラーフィルタ等の基板の製造工程において、カラーフィルタ基板中に生じた電極欠陥やカラーフィルタの色抜け欠陥の修正が行われる。この欠陥修正方法の一つとして、塗布針を用いて色抜け欠陥にカラーインクを塗布する方法がある。特許文献１には、このような塗布針を用いた色抜け欠陥の修正方法が開示されている。特許文献１には、修正用のインクを塗布する塗布針として、径の異なる複数の塗布針を設け、欠陥部の寸法に応じて、使用する塗布針を選択することが開示されている。
特開２００７−７９１４５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された装置では、複数の欠陥修正用のインクに対して、複数の塗布針が１組しか設けられていない。そのため、ある色のインクを用いてパターン修正した後に、異なる色のインクを用いてパターン修正を行う場合にあっては、一度針先を洗浄し、乾燥させた後、更に異なるインク色を塗布針の針先に塗布しなければならない。このように、特許文献１に記載された装置では、塗布針の洗浄、乾燥及びインクの塗布といった工程を繰り返さなければならず、パターン修正の作業効率が悪いという問題を有する。

本発明の第１の態様は、基板に生じた欠陥に修正材料を塗布することにより、前記欠陥を修正する欠陥修正装置であって、異なる修正材料が収容された複数の修正材料タンクと、前記修正材料タンク毎に設けられ、前記欠陥に前記修正材料を塗布する塗布針と、を備えたことを特徴とする欠陥修正装置である。このように、インク毎に塗布針を用意することで、従来の針先の洗浄や乾燥、針先へのインクの塗布といった工程を削減でき、作業効率を向上させることができる。

本発明の第２の態様は、上記の欠陥修正装置において、前記塗布針は、針先の大きさ、形状、及び材質のうち少なくとも１つが異なる２以上の針を有する、ことを特徴とする。このように、針先形状の異なる複数の塗布針を設けることで、欠陥の形状に合った塗布針によって欠陥の修正を行うことができる。

本発明の第３の態様は、上記の欠陥修正装置において、前記塗布針は、針先が前記修正材料に浸った状態で前記修正材料タンクに保持されている、ことを特徴とする。このように、針先を修正材料に浸した状態で保持することで、針先に付着した修正材料の乾燥・固化を防止することができる。

本発明の第４の態様は、上記の欠陥修正装置において、前記塗布針によって修正された前記欠陥に近接することで前記欠陥に塗布された前記修正材料を加熱及び乾燥させる乾燥用針を更に有し、前記乾燥用針は、前記塗布針の形状に対応する形状を有する少なくとも２以上の針を有する、ことを特徴とする。このように、塗布針の形状に応じた乾燥用針を設けることで、修正部分のみを乾燥させ、周囲の欠陥が生じていないパターンへの影響を低減することができる。

本発明の第５の態様は、上記の欠陥修正装置において、前記修正材料タンクの下方に設けられた前記開口部の周辺は、前記修正材料の溶媒蒸気によって満たされている、ことを特徴とする。これにより、修正材料に含まれる溶媒の蒸発・拡散を低減させることができる。

本発明の第６の態様は、上記の欠陥修正装置において、前記溶媒蒸気は、飽和蒸気圧に保たれている、ことを特徴とする。このように、溶媒上記を飽和蒸気圧に保つことで、開口部からの蒸発・拡散を効果的に低減させることができる。

本発明の第７の態様は、上記の欠陥修正装置において、前記溶媒蒸気が封入され、前記開口部を覆う溶媒容器が更に設けられている、ことを特徴とする。このように溶媒容器を設けることで、開口部を可能な限り密閉し、溶媒の蒸発を防ぐことができる。

本発明の第８の態様は、上記の欠陥修正装置において、前記開口部を覆うように配され、前記溶媒蒸気を前記開口部に導入する多孔質体を更に備えたことを特徴とする。このように、多孔質体を設けることで、容易に溶媒蒸気を開口部まで導入することができる。

本発明の第９の態様は、前記塗布針を上下方向に駆動させる塗布針駆動機構を更に備えたことを特徴とする。塗布針駆動機構によって塗布針を上下に駆動させることで、塗布針を基板側に突出させ基板上の欠陥を修正することができる。

本発明の第１０の態様は、上記の欠陥修正装置において、前記塗布針駆動機構は、前記塗布針毎に設けられていることを特徴とする。塗布針毎に駆動機構を設けることで、瞬時に任意の塗布針を下方に駆動し、欠陥を修正することができる。

本発明の第１１の態様は、前記塗布針駆動機構は、前記塗布針を前記開口部から突出させる機能と、前記塗布針を上下方向に駆動して前記修正材料を攪拌する機能を兼ねることを特徴とする。塗布針駆動機構によって修正材料を攪拌することで、設計変更を行うことなく、開口部におけるインクの増粘及び固化を低減させることができる。

本発明の第１２の態様は、上記の欠陥修正装置において、前記塗布針駆動機構は、複数の前記塗布針において共有されていることを特徴とする。塗布針駆動機構を複数の塗布針で共有することで、装置の小型化及び軽量化を図ることができる。

本発明の第１３の態様は、上記の欠陥修正装置において、上記前記塗布針駆動機構は、前記塗布針を保持する保持部材と、複数の前記保持部材において共有され、前記保持部材を下方に押す上下駆動機構を有することを特徴とする。塗布針を保持部材によって保持することにより、安定した状態で塗布針を保持し、保持部材を下方に押し出すことで、塗布針に余分な力を加えることなく上下方向に駆動することができる。

本発明の第１４の態様は、上記の欠陥修正装置において、水平面における前記塗布針の先端の位置と、前記保持部材の前記上下駆動機構に当接する位置が異なっていることを特徴とする。このように、水平面における前記塗布針の先端の位置と、前記保持部材の前記上下駆動機構に当接する位置を異ならせることで、上下駆動機構を水平方向に移動させる必要がないため、構成を簡素化することができる。

本発明の第１５の態様は、上記の欠陥修正装置において、前記欠陥を観察する際に用いられる対物レンズを有する欠陥観察機構を更に備え、前記塗布針及び前記対物レンズの水平方向の駆動機構が共有されることを特徴とする。このように、塗布針及び対物レンズの水平方向の駆動を共有化することで装置の小型化を図ることができる。

本発明の第１６の態様は、基板に生じた欠陥に対して、塗布針で修正材料を塗布することにより、前記欠陥を修正する欠陥修正方法であって、修正材料を収容する複数の修正材料タンクに対してそれぞれに設けられた複数の前記塗布針を前記修正材料に浸漬した状態で保持するステップと、選択された１本の前記塗布針以外の前記塗布針を前記修正材料に浸漬した状態で保持したまま、当該選択された１本の塗布針によって前記欠陥を修正するステップとを有する、ことを特徴とする。このように、欠陥修正に用いられている修正材料以外の修正材料に対して設けられた塗布針を、修正材料に浸漬した状態で保持することで、使用していない塗布針の針先に付着した修正材料の乾燥を防止することができる。

本発明の第１７の態様は、上記の欠陥修正方法において、前記欠陥を修復していない状態では、前記塗布針を前記修正材料に浸漬した状態で保持することを特徴とする。塗布針を修正材料に浸漬した状態で保持することにより、塗布針の針先に付着したインクの増粘及び固化を低減させることができる。

本発明の第１８の態様は、上記の欠陥修正方法において、前記他の修正材料に対して設けられた前記塗布針を駆動することにより前記修正材料を攪拌する、ことを特徴とする。このように、修正材料を塗布するために設けられる塗布針を駆動することにより、修正材料を攪拌し、修正材料に含まれる溶媒濃度を均一にすることができる。

本発明の第１９の態様は、上記の欠陥修正方法において、１つの前記修正材料に対して設けられた複数の前記塗布針のうち、前記欠陥を修復している以外の前記塗布針を駆動することにより前記修正材料を攪拌する、ことを特徴とする。このように、１つの修正材料に対して複数設けられた塗布針のうち、欠陥修正に使用していない塗布針を駆動させることにより、欠陥修正中であっても修正材料を攪拌し、修正材料に含まれる溶媒濃度を均一にすることができる。

本発明の第２０の態様は、上記の欠陥修正方法において、前記修正材料が収容される修正材料タンクの開口部を前記修正材料の溶媒蒸気で満たすことを特徴とする。このように、開口部を溶媒蒸気で満たすことにより、開口部から修正材料に含まれる溶媒が拡散してしまうことを防ぐことができる。

本発明の第２１の態様は、前記塗布針を上下方向に駆動する塗布針駆動機構を複数の前記塗布針において共有することを特徴とする。複数の塗布針において塗布針駆動機構を共有することで、構成の簡素化を図ることができる。

本発明の第２２の態様は、観察用光学系を用いて前記基板上の前記欠陥を観察し、前記観察用光学系の光軸上に、前記欠陥に応じた前記塗布針を配置し、前記欠陥を修正することを特徴とする。観察用光学系を用いて欠陥を観察し、観察用光学系の光軸上に、欠陥に応じた前記塗布針を配置して欠陥を修正することで、観察及び修正といった一連の作業を、観察用光学系を移動しないまま行うことができる。

本発明の第２３の態様は、前記欠陥に応じて前記塗布針を下降させる速度を調整することを特徴とする。塗布針を下降させる速度を変化させることで、欠陥にインクが付着する面積を調整することができる。

本発明の第２４の態様は、基板上にパターンを形成し、前記基板上の欠陥を検出し、上述したいずれかの欠陥修正方法により前記欠陥を修正することを特徴とするパターン基板の製造方法である。これにより、パターン基板の生産性を向上させることができる。

本発明に係る欠陥修正装置によれば、欠陥修正の作業効率を向上させることができる。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
［第１の実施形態］
本発明にかかるパターン基板の欠陥修正装置について図１及び図２を用いて説明する。図１は欠陥修正装置の構成を模式的に示す上面図であり、図２は欠陥修正装置の構成を示す側面断面図である。６は基板、７はステージ、３１は架台、３２はＹレール、３３はフレーム、３４はＸレール、３５はリペアヘッド、３６は可動レール、３７は光源ヘッドである。ここでは、基板を液晶表示装置等の表示装置に用いられるカラーフィルタ基板として説明する。カラーフィルタ基板はＲ、Ｇ、Ｂの三色の着色層と着色層の間に設けられた遮光層とを備えている。本実施の形態にかかる欠陥修正装置は基板６の欠陥を光学的に検出し、検出した欠陥に対してリペアヘッド３５を用いて欠陥修正を行う。

架台３１の上には、額縁状のフレーム３３が設けられている。この額縁状のフレーム３３の上に、透明なガラス板から構成されるステージ７が設けられる。すなわち、ステージ７の外周近傍がフレーム３３によって支持される。フレーム３３は架台３１に対して固定され、ステージ７はフレーム３３に対して固定されている。ステージ７の上には上面にカラーフィルタが形成された基板６が載置される。なお、ステージ７をＸ−Ｙ−Ｚステージとしてもよい。

ステージ７の外側にはＹレール３２が設けられている。Ｙレール３２はＹ方向に沿ってステージ７の両側に配設されている。この２本のＹレール３２の上にはＸレール３４が設けられている。Ｘレール３４は基板６をまたぐよう、Ｘ方向に沿って設けられている。Ｘレール３４にはリペアヘッド３５が取り付けられている。リペアヘッド３５はＸレール３４に対して移動可能に設けられている。これにより、リペアヘッド３５がＸ方向に沿って移動する。リペアヘッド３５には後述するように、欠陥を修正するための欠陥修正機構が設けられている。

さらに、Ｘレール３４はＹレール３２に対して移動可能に設けられている。これにより、Ｘレール３４がＹ方向に移動する。従って、リペアヘッド３５は基板６の上をＸＹ方向に移動する。すなわち、リペアヘッド３５をＸ方向に移動させ、リペアヘッド３５が取り付けられたＸレール３４をＹ方向に移動させることで、リペアヘッド３５を２次元的に移動させることができる。これにより、基板６全面に対して欠陥の修正を行うことができる。また、欠陥修正装置のフットプリントを小さくすることができるため、生産性を向上することができる。リペアヘッド３５やＸレール３４の駆動は、ＡＣサーボモータなどの公知の方法を用いて行なうことができる。

ステージ７の下側には、可動レール３０が設けられている。可動レール３０には、光源ヘッド３７が取り付けられている。光源ヘッド３７はリペアヘッド３５と同様にＸＹ方向に移動可能に設けられている。すなわち、光源ヘッド３７はＸ方向に移動可能に設けられ、可動レール３０がＹ方向に移動可能に設けられている。さらに、光源ヘッド３７はリペアヘッド３５の移動に追従して移動することが可能である。すなわち、リペアヘッド３５が移動した場合、リペアヘッド３５が移動した方向に同じ距離だけ、光源ヘッド３７が移動する。これにより、ＸＹ平面において、光源ヘッド３７がリペアヘッド３５と同じ位置に移動する。光源ヘッド３７には、透過照明用の照明光源が設けられている。

図３は、リペアヘッド３５の構成例を示す図である。リペアヘッド３５には、基板６上の欠陥を観察するための欠陥観察機構４１が設けられている。リペアヘッド３５の側面には、欠陥観察機構４１によって観察された欠陥を修復するための欠陥修正機構３６が設けられている。欠陥観察機構４１は、基板６上の欠陥の大きさ、色及び形状等を観察し、欠陥の位置に対応付けて記憶することができる。欠陥修正機構３６は、この欠陥観察機構４１によって観察された欠陥の大きさ、色及び形状等に応じて、欠陥を修正する修正材料を選択したり、修正材料を塗布する塗布針の形状を選択する。そして、欠陥観察機構４１によって観察された欠陥の位置に、選択された塗布針を移動させ、塗布針によって欠陥に修正材料を塗布する。

欠陥修正機構３６は、Ｚ方向に移動可能に設けられている。なお、本実施形態のようにリペアヘッド３５に、欠陥修正機構３６及び欠陥観察機構４１設けることで、欠陥修正機構３６及び欠陥観察機構４１のＸＹＺ方向の移動機構を、リペアヘッド３５全体を駆動する移動機構によって兼用することができるが、欠陥修正機構３６及び欠陥観察機構４１は、それぞれ別の移動機構によって駆動されるよう構成することもできる。

図４は、欠陥観察機構４１の具体的な構成例を示す図である。図４は欠陥観察機構４１の構成を示す図である。欠陥観察機構４１は、ハーフミラー６３、レーザ光源６１、ビーム成形機構６２、対物レンズ６４、ランプ光源６９、フィルタ７０、ハーフミラー７１、ＣＣＤカメラ７２等を備えている。欠陥観察機構４１のランプ光源６９、ハーフミラー６３、ハーフミラー７１、フィルタ７０及びＣＣＤカメラ７２ならびに光源ヘッド３７の照明光源５１は欠陥の検出あるいは、欠陥の修正が正常に行われたか否かを確認するために用いられる。すなわち、基板６の反射像あるいは透過像を観察して、欠陥の検出等が行なわれる。

基板６の反射像を観察するための構成について説明する。反射観察用光源として欠陥観察機構４１に設けられたランプ光源６９を用いている。ランプ光源６９は基板６の表面を照明するための白色光を出射する。ランプ光源６９から出射した反射観察用の光はフィルタ７０を通過して、ハーフミラー７１に入射する。フィルタ７０は波長可変フィルタであり、所定の波長のみを遮光することができる。ここで、フィルタ７０は欠陥観察好適な波長の光を出射させることができる。ハーフミラー７１に入射した光は基板６の方向に反射する。この光はハーフミラー６３を透過して、対物レンズ６４に入射する。

そして、対物レンズ６４で集光された光は基板６の表面に入射する。これにより、基板６の上面から基板６を照明することができる。基板６で反射された光は対物レンズ６４、ハーフミラー６３及びハーフミラー７１を透過してＣＣＤカメラ７２に入射する。ＣＣＤカメラ７２は基板６の表面での反射光に基づいて反射画像を検出する。これによって、基板６の反射像を観察することができる。

次に、透過像を観察するための構成について説明する。本発明では、基板６の透過像を観察するため、光源ヘッド３７に照明光源５１を用いている。照明光源５１は、対物レンズ６４の光軸上に設けられている。すなわち、照明光源５１の光軸は上記の反射像の観察用光学系の光軸と一致している。照明光源５１はステージ７を介して基板６の裏面側から基板６に透過照明光を入射させる。基板６を透過した透過光は、対物レンズ６４、ハーフミラー６３及びハーフミラー７１を透過してＣＣＤカメラ７２に入射する。

照明光源５１には、反射像の観察と同様にランプ光源を用いることができる。また、照明光源５１に対してレンズや波長可変フィルタなどのフィルタ等を設けても良い。欠陥観察時は、リペアヘッド３５と光源ヘッドを同期して移動させる。これにより、透過照明光と反射照明光とが同じ光軸で基板に入射するため、ランプ光源６９及び照明光源５１のＯＮ／ＯＦＦを独立して制御することにより、透過像又は反射像のいずれを撮像するかを容易に切り替えることができる。

ＣＣＤカメラ７２はパーソナルコンピューター（ＰＣ）等の情報処理装置に接続されており、検出された画像に基づいて基板６の欠陥の有無を判断する。例えば、検出したリファレンスダイと比較するダイツーダイ方式（Ｄｉｅ−ｔｏ−Ｄｉｅ）を用いることができる。検出した画像がリファレンスダイと異なる場合は、欠陥部分であると判断する。この欠陥観察機構では、不透明な黒欠陥及び透明な白欠陥を区別して検出することができる。さらに、ＰＣはリペアヘッド３５のＸＹ駆動機構と接続され、欠陥検出（観察）時のリペアヘッド３５の位置から検出箇所が特定され、基板上における欠陥画素の座標が検出される。

もちろん、欠陥観察機構は図示した構成に限らず、これ以外の構成を備える欠陥観察機構を用いてもよい。この欠陥観察機構については従来の欠陥検出装置と同様の構成を用いることができる。リペアヘッド３５を移動させることにより、基板６とランプ光源６９からの光の相対位置を変化させて、基板６の全面の欠陥検出を行う。情報処理装置は、基板６の欠陥箇所の座標を、欠陥の種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ、遮光層）や欠陥の大きさと対応付けて記憶する。このように構成された欠陥観察機構４１により検出された欠陥は、リペアヘッド３５に設けられた欠陥修正機構３６により、修正される。

図５は、欠陥修正機構３６の構成例を示す図である。欠陥修正機構３６には、カラーフィルタのＲ、Ｇ、Ｂの着色層及び遮光層に対応して４つの修正材料タンク２１が設けられている。すなわち、欠陥修正機構３６には、Ｒの修正材料タンク２１とＧの修正材料タンク２１とＢの修正材料タンク２１と遮光層（ＢＭ）用の修正材料タンク２１とが設けられている。修正材料タンク２１には各色に対応した欠陥修正用インクが満たされている。なお、修正材料タンク２１の数はこれに限定されるものではなく、任意の数の修正材料タンク２１を設けることができる。ここでは、前述したように、基板６に形成された着色層（Ｒ、Ｂ、Ｇ）及び遮光層（ＢＭ）に合わせて４つの修正材料タンク２１（Ｒ、Ｂ、Ｇ、及びＢＭ）が設けられているものとする。

それぞれの修正材料タンク２１には、針先形状の異なる３本の塗布針５が設けられている。すなわち、１つの修正材料タンク２１に３本の塗布針５が収容されている。なお、塗布針５は、少なくとも１本あればよく、１つの修正材料タンク２１に少なくとも１本の塗布針５が設けられていればよい。塗布針５の針先は、欠陥を修正するとき以外は、針先のインクが乾燥しないよう、インクタンク内に満たされたインクに浸されている。３本の塗布針５は、互いに針先の大きさ、形状、及び材質の少なくとも１つが異なるよう構成されている。塗布針５は、それぞれの塗布針５を上下方向に移動させる駆動機構２２が設けられている。駆動機構２２は、３本の塗布針５をそれぞれ独立して上下に駆動させることができる。

図６は、塗布針５の組み合わせの例を示す図である。図６の上方には、修正材料タンク２１の断面図が示され、下方には塗布針５の底面図が示されている。例えば、塗布針５の組み合わせは、針先形状がすべて円形であり、先端径が１００μｍφの塗布針５ａ、先端径が５０μｍφの塗布針５ｂ、及び先端径が１０μｍφの塗布針５ｃとすることができる。このように、径の異なる塗布針５を設けることで、欠陥観察機構４１によって検出された欠陥の大きさに合わせた塗布針５を用いて欠陥を補修することができる。

修正材料タンク２１の底面には、それぞれの塗布針５に対応する位置に開口部２１ａが形成されている。開口部２１ａは、それぞれに対応する塗布針５の径の大きさよりもわずかに大きい。なお、修正材料タンク２１内のインクは、所定の表面張力を有しているためこの開口部２１ａを介して基板６側に落ちることはない。欠陥の修正時には、欠陥形状に応じて選択された塗布針５が、駆動機構２２によって駆動され、この開口部２１ａを介して基板６側に突出する。そして、塗布針５は、修正材料タンク２１から突出した状態で欠陥部分に針先を当てて欠陥箇所にインクを塗布していく。塗布針５の先端に付着したインクが、基板６表面に接触する。これにより、インクが欠陥箇所に付着する。欠陥の修正が終了すると、塗布針５は、再び開口部２１ａを介して針先がインクに浸る高さまで持ち上がり、先端が修正材料タンク２１内に収容される。

次に、このように構成された欠陥修正装置の動作について説明する。図７は、欠陥修正装置の動作について示す図である。基板６上には、Ｒの５０μｍφ程度の欠陥Ｄ_Ｒ及びＧの１００μｍφ程度の欠陥Ｄ_Ｇがあるとする。基板６上の欠陥は、前述のように欠陥観察機構４１に設けられたＣＣＤカメラ等によって、位置、大きさ、形状、及び欠陥の色等が検出される。なお、欠陥を検出する装置は、欠陥修正装置とは別の装置に設けられていてもよい。欠陥Ｄ_Ｒ、Ｄ_Ｇが検出されると、リペアヘッド３５は、Ｘレール３４、Ｙレール３２の上を移動する。そして、Ｒの修正材料タンク２１に設けられた針先径５０μｍφの塗布針５ｂが、Ｒの色欠陥Ｄ_Ｒの上に位置するまで移動する。そして、この塗布針５ｂが所定の位置まで来ると、図８に示すように、基板６側に欠陥修正機構３６がＺ方向に下降する。これにより、欠陥Ｄ_Ｒと欠陥修正機構３６が近接する。

基板６と欠陥修正機構３６が近接した状態で、図８に示すように、駆動機構２２によってＲの修正材料タンク２１に設けられた針先径５０μｍφの塗布針５ｂが駆動され、開口部２１ａから基板６側（−Ｚ方向）に突出する。そして、塗布針５ｂの先端に付着したＲのインクが基板６に接触することで、Ｒのインクが欠陥Ｄ_Ｒに塗布される。このように、Ｒの欠陥Ｄ_Ｒにインクを塗布していくことで色欠陥を修正する。欠陥Ｄ_Ｒの修正が終了すると、塗布針５は、針先が＋Ｚ方向に持ち上げられ、再びインクタンク内に収納される。そして、欠陥修正機構３６が基板６から離れ、再び所定の高さまで持ち上がる。ここで、Ｒの修正材料タンク２１によって欠陥Ｄ_Ｒが修復されている間では、Ｒの修正材料タンク２１に収容された他の塗布針５ａ、５ｃ、及びＢ、Ｇ、ＢＭの修正材料タンク２１に設けられた塗布針５の先端は、それぞれの修正材料であるインクに浸漬された状態のまま保持されている。

次に、リペアヘッド３５は、Ｘレール３４及びＹレール３２に沿って色欠陥Ｄ_Ｇの位置まで移動する。そして、Ｒの欠陥Ｄ_Ｒの修正と同様の手順で欠陥Ｄ_Ｇの修復が行われる。すなわち、Ｇの修正材料タンク２１の針先径１００μｍφの塗布針５ａが色欠陥Ｄ_Ｇの上に移動する。そして。所定の位置に移動したところで、欠陥修正機構３６が基板６側に下降する。そして、Ｇの修正材料タンク２１に形成された開口部２１ａから針先径１００μｍφの塗布針５ｃが基板６側に突出し、色欠陥Ｄ_ＧにＧのインクを塗布する。色欠陥Ｄ_Ｇの修復が完了すると、再び、塗布針５は、修正材料タンク２１内まで持ち上げられ、修正材料タンク２１内に収容される。そして、欠陥修正機構３６が基板６から離れ、所定の高さまで持ち上がる。このように、欠陥毎に欠陥修正機構３６を移動させ、欠陥の形状に合った塗布針５で欠陥を修復していく。

また、カラーインクと遮光層との間を跨ぐように色欠陥が生じているような場合には、欠陥観察機構４１に設けられたレーザ光源６１によって、レーザを照射することによって、一度インクを除去して白欠陥にした後に、再度、一色ずつインクを塗布していけばよい。

このように、本実施形態に係る欠陥修正装置によれば、インク毎（Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＢＭ）に塗布針５を設けることにより、従来の欠陥修正装置における針先の洗浄、乾燥、及び針先へのインクの塗布といった工程の繰り返しを削減することができる。これにより、修正作業にかかる時間を短縮し、作業効率を向上させることができる。また、欠陥修正を行っている塗布針５以外の塗布針５は、インク等の修正材料に浸漬しておくことにより、針先に付着したインクの乾燥を防ぐことができる。ここで、針先に付着したインクが乾燥によって固化すると、基板６上の欠陥に固化した状態のインクが塗布されることとなり、欠陥修正の精度品質を低下させる。そのため、針先に付着したインクが固化すると、針先を洗浄及び乾燥させ、再びインクを針先に付着させなければならない。これに対し、本実施形態では、他の塗布針５による修正中、欠陥修正機構３６の移動中、及び基板６がステージ７に載置されていない待機中等において、塗布針５をインクに浸漬したまま保持することにより、塗布針５の洗浄や乾燥といった工程を削減することができる。

また、針先形状が異なる複数の塗布針５を設けることで、欠陥形状に合った形状で欠陥の修復を行うことができる。塗布針５の針先形状は、修正する基板６に形成されたパターンに応じて任意に形状や大きさを選択することができる。図１０は、他の塗布針５の形状を示す図である。塗布針５は、円形だけでなく、異なる針先形状の塗布針５を組み合わせても良い。例えば、図１０（ａ）に示すように、針先形状が円形であり、針先の径が１００μｍφの塗布針５ｅ、及び針先形状が円形で針先の径が１０μｍφの塗布針５ｆ、及び針先形状が長方形であり、短辺の幅が３０μｍφの塗布針５ｄを組み合わせることができる。

先端形状が長方形の塗布針５ｄは、線状に形成された配線パターン等の修正に用いられる。長方形の塗布針５ｄは、例えば、基板６に形成された配線パターンや遮光膜（ＢＭ）の幅と同じ幅に形成されている。すなわち、配線幅が３０μｍとすると、塗布針５ｄの幅（Ｘ方向の長さ）は、３０μｍに形成されている。このように、線幅に応じたＸ方向の長さを有する長方形の塗布針５ｄを用いることで、容易に線状のパターンを修正することができる。なお、Ｙ方向の長さを配線や遮光膜の幅に合わせることもできる。この欠陥修正装置をＴＦＴ−ＬＣＤ（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display）の修正に用いる場合には、走査線及び信号線のそれぞれの配線幅に応じた幅を有する形状の塗布針５を設けることができる。それぞれの配線幅に応じた形状を有する塗布針によって金属ペーストなどの導電材料を塗布することで、走査線及び信号線を短時間で容易に修複することができる。

また、塗布針５は、図１０（ｂ）に示すように、Ｘ方向に対して斜めに傾いて設置された長方形の塗布針５ｇ、円形の塗布針５ｈ、及び十字型の塗布針５ｉを組み合わせることもできる。Ｘ方向に対して斜めに傾いた長方形の塗布針５ｇは、例えば、基板６に対して斜めに形成された配線パターンの角度と同じだけ基板６に対して長方形が傾いている。これにより、基板６に形成された斜めの配線パターンに対して塗布針５を回転させることなく、容易に斜めの配線パターンを修正することができる。

また、十字形状の塗布針５ｉを用いることで、格子状に形成される遮光膜（ＢＭ）や、配線パターンの交差部分を容易に修正することができる。このように、複数の針先形状の異なる塗布針５を用意することで、修正対象の欠陥形状に合わせた塗布針５によって欠陥を修正することができる。また、修正する欠陥に応じて異なる材質の塗布針５を用意してもよい。また、塗布針５の本数は、３本に限定されるものではなく、それぞれの修正材料タンク２１に、少なくとも１本の塗布針５が備えられていればよい。

また、本実施形態の説明では、すべての修正材料タンク２１が同じ組み合わせの塗布針５を備えているが、修正材料タンク２１毎に異なる塗布針５の組み合わせとすることもできる。なお、複数の塗布針５をレボルバーに取り付け、レボルバーを回転させて使用する塗布針を選択するよう構成することもできる。また、カラーインクの他にも、リペアヘッド３５にＩＴＯ（酸化インジウムスズ）やオーバーコートを収容したタンクを設け、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）やオーバーコートを塗布するための塗布針５をそれぞれ設けるように構成することもできる。これにより、欠陥を修復した形状に合わせて、ＩＴＯやオーバーコートを塗布することができる。

［第２の実施形態］
図１１は、第２の実施形態に係る欠陥修正装置の構成例を示す図である。第２の実施形態に係る欠陥修正装置の特徴は、リペアヘッドの針先形状に応じた複数の乾燥用針３が設けられている点にある。乾燥用針３は、塗布針５の先端径に応じて、先端形状の異なる複数の針が設けられている。例えば、塗布針５の先端形状が、図１０（ａ）に示すように、針先径が１００μｍφの円形の塗布針５ｅ、針先径が１０μｍφの円形の塗布針５ｆ、及びＸ方向の長さが１００μｍの長方形の塗布針５ｄの組み合わせであれば、乾燥用針３も、１００μｍφの円形の乾燥用針３ｅ、針先径が１０μｍφの円形の乾燥用針３ｆ、及びＸ方向の長さが１００μｍの長方形の乾燥用針３ｄが設けられる。なお、対応する塗布針５と乾燥用針３の形状は必ずしも一致している必要はなく、塗布針５の形状や修正材料等に応じて乾燥用針３の形状を設計すればよい。例えば、塗布針５の形状よりも一回り大きい形状としてもよい。

乾燥用針３は、高温に熱せられた状態でリペアヘッド３５に収納されている。乾燥用針３は、塗布針５によって欠陥箇所にインクが塗布されると、リペアヘッド３５から基板６の修正部分に向かって突出する。そして、乾燥用針３が修正後のインクに近接することで、修正箇所のインクを乾燥させる。また、修正材料であるカラーインクが熱硬化型であれば、修正箇所のインクに近接することで、塗布されたインクを硬化させることができる。なお、図１１では、乾燥用針３は、複数の修正材料タンク２１に対して１つ設けられているが、乾燥用針３は、修正材料タンク２１毎に設けられていてもよい。

このように、塗布針５の形状に応じた乾燥用針３を用いることにより、修正を行った欠陥の周囲の欠陥が生じていないパターンに対して、乾燥による影響を低減させることができる。

［第３の実施形態］
図１２は、第３の実施形態に係る欠陥修正装置の構成例を示す図である。第３の実施形態の特徴は、第１の実施形態に係る欠陥修正装置において、修正材料タンク２１に対して塗布針５が上下動する点にある。それぞれの修正材料タンク２１に設けられた駆動機構２２'は、塗布針５をインクに針先を浸漬させた状態で、上下方向に繰り返し駆動するよう構成されている。この塗布針５の上下動によって、修正材料タンク２１内のインクは攪拌される。すなわち、駆動機構２２'は、塗布針５を開口部２１ａから突出させる機構と、修正材料タンク２１内のインクを攪拌させる機構を兼ねている。このように駆動機構２２'によって塗布針５を上下動させ、インクを攪拌することによって、インクに含まれる溶媒濃度を修正材料タンク２１内で均一にすることができる。なお、図１２では、１つの修正材料タンク２１における駆動機構２２'についてのみ示しているが、他の修正材料タンク２１についても、同様にインクを攪拌するために塗布針５を上下方向に駆動することができる駆動機構２２'が設けられているものとする。

ここで、修正材料タンク２１には、前述したように塗布針５が基板６側に突出するための開口部２１ａが形成されている。そのため、従来の欠陥修正装置では、この開口部２１ａを介してインクに含まれる溶媒が蒸発・拡散し、開口部２１ａ付近から溶媒が減少していた。しかしながら、修正材料タンク２１に形成された開口部２１ａの面積は微小であり、インク内に含まれる溶媒が蒸発すると、開口部２１ａにおいてインクが増粘、固化し、開口部２１ａが詰まってしまうことがある。特に、リペアヘッド３５がＸＹ方向に高速に移動する際には、この開口部２１ａから急速に溶媒が蒸発し、インクが固化してしまう。そのため、従来の欠陥修正装置では、開口部２１ａの詰まりが生じると、修正材料タンク２１内にまだ十分な量のインクが残っているにもかかわらず、インクを再充填及び交換しなければならなかった。

そこで、第３の実施形態では、駆動機構２２'によって、塗布針５を修正材料タンク２１内で上下動させることで、溶媒の濃度を修正材料タンク２１内で均一に攪拌させるようにした。これにより、開口部２１ａ付近において、固形分比率が極端に高くなる状態を解消することでき、開口部２１ａの詰まりを防止することができる。この結果、インクの交換頻度を削減し、ランニングコストを低減させることができる。また、開口部２１ａから塗布針５を突出させる駆動機構をそのまま用いてインクを攪拌することができるので、別途インクを攪拌するための機構を設ける必要がない。

なお、図１２では、塗布針５を上下動させてインクを攪拌する構成を示しているが、修正材料タンク２１内のインクを攪拌することができれば、修正材料タンク２１側を上下動させてもよく、又は塗布針５及び修正材料タンク２１を共に上下動させてもよい。

［第４の実施形態］
図１３は、第４の実施形態に係る欠陥修正装置の構成例を示す図である。第４の実施形態の特徴は、第１の実施形態に係る欠陥修正装置において、修正材料タンク２１の開口部２１ａをインクの溶媒蒸気で満たす点にある。なお、図１３では、１つの修正材料タンク２１のみを示しているが、他の修正材料タンク２１についても同様の構成を有しているものとする。

ここで、インク内に含まれる溶媒は、空気に接することにより、空気中に蒸発・拡散してしまう。そこで、第４の実施形態では、修正材料タンク２１の開口部２１ａをインクの溶媒の蒸気で満たすことにより、開口部２１ａを可能な限り溶媒蒸気で密閉するようにしている。修正材料タンク２１の開口部２１ａには、溶媒蒸気が満たされた溶媒容器４が設けられている。溶媒容器４は、修正材料タンク２１の開口部２１ａを含む先端を収容することで、開口部２１ａを密閉している。溶媒容器４の下方には、塗布針５に対応する位置に、塗布針５の径よりもわずかに大きい開口部４ａが形成されている。

塗布針５は、欠陥を修正する際には、この開口部４ａを介して基板６側に突出する。溶媒容器４には、外部から配管８を介して溶媒蒸気が供給されている。溶媒容器４内に満たされる溶媒としては、例えば、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）を用いることができる。ここで、溶媒容器４内の溶媒蒸気の分圧は、溶媒の飽和蒸気圧に設定されていることが好ましい。これにより、修正材料タンク２１内の溶媒が蒸発・拡散することを効果的に防ぐことができる。

このように、開口部２１ａをインクの溶媒雰囲気で満たすことで、修正材料タンク２１内の溶媒の蒸発速度を低下させることができる。これにより、開口部２１ａ付近のインク増粘や固化を防止し、開口部２１ａの詰まりを防止することができる。なお、開口部２１ａが溶媒雰囲気で満たすことができれば、必ずしも溶媒容器４を設ける必要はない。例えば、直接溶媒蒸気を直接開口部２１ａに吹き付けるよう構成しても、開口部２１ａ付近の溶媒の蒸発を低減させることができる。また、上記の説明では、修正材料タンク２１内の塗布針５が開口部４ａを介して基板６側に突出する構成としてが、欠陥修正の際には、溶媒容器４が修正材料タンク２１の先端から外れるよう構成することもできる。また、溶媒容器４は、修正材料タンク２１毎に設けられている必要はなく、複数の修正材料タンク２１に対して１つ設けられていてもよい。また、第３の実施形態と組み合わせて実施することにより、より効果的に修正材料タンク２１内のインクの固化を低減させることができる。

図１４は、第４の実施形態の欠陥修正装置の他の構成例を示す図である。図１４に示すように、第４の実施形態において、溶媒容器４の代わりとして、開口部２１ａに多孔質体９を設置してもよい。多孔質体９は、例えば、スポンジを用いることができる。多孔質体９の下方には、溶媒が収容された溶媒容器１０が設けられている。すなわち、多孔質体９は、下方が溶媒に浸漬されている。溶媒容器１０には、配管８から溶媒蒸気若しくは液体の溶媒が供給されている。溶媒容器１０内の溶媒は、多孔質体９に吸収され、多孔質体９を介して修正材料タンク２１の開口部２１ａ周辺に蒸気となって満たされる。多孔質体９は、開口部２１ａに所定の隙間を介して接するように配されている。このように、多孔質体９を開口部２１ａの周りに配することで、開口部２１ａの周囲を溶媒蒸気で満たし、インクに含まれる溶媒の蒸発及び拡散を低減させることができる。多孔質体９及び溶媒容器１０の下方には、それぞれ塗布針５が基板６側に突出するための開口部９ａ、１０ａが設けられている。

このように、多孔質体９を介して溶媒蒸気を開口部２１ａに導入することで、溶媒蒸気の蒸気圧を容易に飽和蒸気圧に保つことができる。また、本実施形態では、多孔質体９及び溶媒容器１０のそれぞれに開口部９ａ、１０ａを設けているが、開口部９ａ、１０ａを形成せず、塗布針５によって欠陥を修正する際には、多孔質体９及び溶媒容器１０を修正材料タンク２１の先端から取り外すように構成することもできる。

以上のように、本実施形態に係る欠陥修正装置は、インク等の修正材料毎に塗布針を設けることによって、塗布針の洗浄・乾燥といった工程を削減することができる。また、修正材料タンク２１に対して塗布針５を上下動させたり、開口部２１ａを溶媒蒸気で満たすことで、開口部２１ａのインクの固化を防止することができる。これにより、欠陥修正の作業効率を向上させると共に、修正の加工精度を向上させることができる。なお、本発明は上記した実施形態のみに限定されるものではなく、いわゆる当業者によって種々の設計変更を行うことができることは勿論である。

［第５の実施形態］
図１５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第５の実施形態に係る欠陥修正装置の全体の構成例を示す図である。図１５（ａ）は、欠陥修正装置の側面図であり、図１５（ｂ）は、欠陥修正装置の平面図である。第５の実施形態の特徴は、塗布針５を上下動させる駆動機構が複数の塗布針５で共有されている点にある。図１５（ａ）に示すように、リペアヘッド本体３５ａには、塗布針５を下降させる上下駆動機構１７１が備えられている。上下駆動機構１７１は、複数の塗布針５において共有されている。また、第５の実施形態においては、使用する塗布針５を上下駆動機構１７１の直下に移動させるために、スライド機構１５３が設けられている。スライド機構１５３は、リペアヘッド本体３５ａに対してＸ方向及びＹ方向に移動するよう構成されている。塗布針５の選択は、スライド機構１５３がＹ方向に移動することにより行われる。

なお、前述した欠陥修正機構４１のうち、対物レンズ６４を除くＣＣＤカメラ７２及び光源６１、６９などについては、対物レンズ６４の上方に位置するリペアヘッド本体３５ａに設けられているものとする。図１５（ａ）に示すＺ方向に延びる点線は、欠陥観察機構４１に設けられた観察用光学系の光軸を示している。上下駆動機構１７１は、観察用光学系の光軸から外れた位置に配置される。一方、ＸＹ平面における塗布針５の先端の位置は、欠陥修正時に観察用光学系の光軸上に配される。すなわち、ＸＹ平面における塗布針５の先端の位置と、上下駆動機構１７１の位置が異なるよう構成されている。これにより、リペアヘッド本体３５ａを移動させずに塗布針５によって欠陥を修正することができる。

スライド機構１５３の底面には、基板６側に突出するように、欠陥修正機構３６及び対物レンズ６４が取り付けられている。図１５（ｂ）に示すように、欠陥修正機構３６には、複数の塗布針５が設けられている。複数の塗布針５は、Ｙ軸方向に延びる直線上に並んで配置され、先端が基板６側に突出した状態で保持されている。なお、塗布針５の配置はこれに限られず、例えば複数の塗布針５を２列に配し、一方の列の隣り合う塗布針５の間に他方の列の塗布針５が配置されるように構成してもよい。また、倍率やＮＡが異なる複数の対物レンズ６４は、２列に配置されている。使用する塗布針５及び使用する対物レンズ６４の選択は、スライド機構１５３をＸ方向及びＹ方向に移動させることにより行う。具体的には、観察及び修正を行う欠陥の上に、使用する塗布針５及び対物レンズ６を移動させる。

スライド機構１５３は、リペアヘッド３５ａ本体に対してスライド移動するよう構成されている。スライド機構１５３は、欠陥観察機構４１（対物レンズ６４）によって欠陥を観察する際と、欠陥修正機構３６を用いて欠陥を修正する際とで、リペアヘッド本体３５ａに対する相対位置が変化する。欠陥観察機構４１（対物レンズ６４）を用いてユーザが欠陥を観察する際には、図１５（ａ）に示すように、スライド機構１５３は、リペアヘッド本体３５ａの底面に収容される。これにより、欠陥修正機構３６に設けられた塗布針５は、基板６から退避した状態で保持される。基板６側に突出した塗布針５の先端が基板６表面に接触し、基板６にキズがつくことを避けるためである。

一方、欠陥修正機構３６を用いて基板６上の欠陥を修正する場合には、スライド機構１５３は、図１６に示すように、紙面右斜め下方向にスライド移動する。なお、図１６に示すＺ方向に延びる点線は、欠陥観察機構４１に設けられた観察用光学系の光軸を示している。スライド機構１５３がリペアヘッド３５の底面から下方に突出することにより、欠陥修正機構３６が基板６に近接する。これによって、基板６から退避していた塗布針５は、基板６に近接した状態で保持される。

また、スライド機構１５３は、下方への移動と同時に、Ｘ方向にもスライド移動する。このＸ方向の移動距離は、欠陥修正時に使用していた対物レンズ６４と塗布針５とのＸ方向の間隔と等しい。すなわち、スライド機構１５３が対物レンズ６４と塗布針５との間隔だけＸ方向に移動することにより、観察時においてユーザが用いていた対物レンズ６４の光軸上に、塗布針５の先端を移動させることができる。この状態では、上下駆動機構１７１の直下に１つの塗布針５を保持する保持部材（後述する）が配される。また、欠陥観察機構４１に設けられた観察用光学系の光軸上に、塗布針５の先端が配置される。使用する塗布針５の選択は、スライド機構１５３をリペアヘッド本体３５ａに対してＹ軸方向に移動させることにより行う。すなわち、スライド機構１５３全体をＹ軸方向に移動させることで、使用する塗布針５を、修正を行う欠陥上に移動させることができる。

図１７は、欠陥修正機構の構成例を示す斜視図である。図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、塗布針周辺の側面図である。図１８（ａ）は、塗布針が下方に移動する前の塗布針周辺の側面図であり、図１８（ｂ）は、欠陥を修正中の塗布針周辺の側面図である。図１７に示すように、複数の塗布針５は、Ｙ軸方向に直線状に並んで配置されている。塗布針５は、第１〜第４の実施形態と同様に、修正材料タンク２１毎に設けられている。ここでは、例として、Ｙ軸方向に並んで８つの修正材料タンク２１が設けられ、この修正材料タンク２１毎に塗布針５が設けられているものとする。インクタンクは、Ｒ、Ｂ、Ｇ、ＢＭが２セットずつ設けられ、同じカラーインクを収容する２つの修正材料タンク２１には、それぞれ針先径の異なる塗布針５が設置されている。具体的には、一方のＲの修正材料タンク２１には、針先径の小さい塗布針５が収容され、他方のＲの修正材料タンク２１には、針先径の大きい塗布針５が収容されている。

欠陥修正機構３６は、保持部材１７０及び上下駆動機構１７１を備えている。前述したように、上下駆動機構１７１は、複数の塗布針５において共有されている。リペアヘッド本体３５ａに固定された上下駆動機構１７１に対し、複数の塗布針５がスライド機構１５３によってY方向に移動することにより、上下駆動機構１７１が選択された塗布針５の上に配置される。

保持部材１７０は、塗布針５毎に設けられ、塗布針５を直立させて状態で保持している。図１８（ａ）に示すように、保持部材１７０は、Ｚ方向に延びる上部１７０ａと、Ｘ方向に延びる中間部１７０ｂと、Ｚ方向に延びる下部１７０ｃを有している。上部１７０ａ、中間部１７０ｂ及び下部１７０ｃは、アルミによって構成され、一体成形されている。上部１７０ａの下端において、中間部１７０ｂの一端が接続されている。中間部１７０ｂの他端には、下部１７０ｃが接続されている。下部１７０ｃの、＋Ｘ方向の側面において、塗布針５のインクに漬かっていない上端部が保持されている。インクに漬かっていない上端部を保持することで、保持部材１７０にインクが付着せず、１つの上下駆動機構１７１を複数の塗布針５の駆動機構として共有することができる。また、上下駆動機構１７１の塗布針５との接触位置と、観察用光学系の光軸とのＸ方向における距離ｘ１は、上下駆動機構１７１と塗布針５との接触位置と塗布針５のＸ方向の距離ｘ２と等しい。

図１８（ｂ）に示すように、上下駆動機構１７１は、上部１７０ａの上端を下方に押し出すことにより、保持部材１７０によって保持された塗布針５を基板６側に突出させる。ここで、上下駆動機構１７１は、Ｚ方向にスライド移動可能にスライド機構１５３に保持されている一方、修正材料タンク２１は、上下方向に移動しない状態でスライド機構１５３に保持されている。これにより、塗布針５は、修正材料タンク２１に対してＺ方向に相対移動して、修正材料タンク２１の底面に設けられた開口部２１ａから基板６側に突出する。また、保持部材１７０には、図示しないバネ等の弾性体が設けられている。弾性体は、上下駆動機構１７１が下方に移動することにより、縮む方向に変形する。弾性体の弾性力を利用することで、一度下方に移動した上下駆動機構１７１の位置を上方の所定の位置まで戻す。欠陥の修正後には、上下駆動機構１７１が上方に移動し、このバネが復元することにより、塗布針５は、上方に移動して所定の位置に戻る。

なお、本実施形態では、８本の塗布針５に対して１つの上下駆動機構１７１を設ける構成としているが、隣接する複数の塗布針５を１つのグループとし、グループ毎に上下駆動機構１７１を設けるよう構成してもよい。上下駆動機構１７１は、例えば、ステッピングモータによって駆動される。ステッピングモータを使用することにより、塗布針５の上下駆動の速度を調整することができる。ここで、塗布針５に付着したインクは、外気に触れること乾燥し始める。塗布針５が修正材料タンク２１から突出した直後は、インクが基板６に付着しやすく、時間が経過すると共に、インクが固まり、基板６に付着しにくくなる。

そのため、ステッピングモータの回転速度を制御し、インクの乾燥状態を調整することで、欠陥の大きさに応じてインクの乾燥状態を調製し欠陥修正を行うことできる。すなわち、大きな欠陥を修正する際には、ステッピングモータの回転速度を高速に設定し、塗布針５に付着したインクを乾燥させないよう基板６上の欠陥に接触させる。これにより、インクが基板６に付着しやすくなり、インクの付着面積を大きくすることができる。一方、小さな欠陥を修正する際には、ステッピングモータの回転速度を低速に設定し、塗布針５に付着したインクをやや乾燥させた状態で基板６上の欠陥に接触させる。これにより、基板６にインクが付着しにくくなり、インクの付着面積を小さくすることができる。

次に、保持部材１７０が塗布針５を保持する保持機構について説明する。図１９は、保持部材１７０における塗布針５の保持機構を示す図である。図１９（ａ）は、ＸＺ断面図であり、図１９（ｂ）は、ＸＹ断面図である。下部１７０ｃの側面には、塗布針５の上端の形状に沿って、切り欠き１７０ｄが形成されている。塗布針５の上端は、断面が円形状に形成されている。切り欠き１７０ｄは、断面が塗布針５の形状に沿った半円状の溝として形成されている。すなわち、保持部材１７０は、塗布針５の上端部の側面半分を保持するよう形成されている。切り欠き１７０ｄは、下部１７０ｃに対して塗布針５が上下に移動できるよう塗布針５に嵌合している。

また、保持部材１７０には、塗布針５を保持部材１７０に対して押さえつけるよう板バネ１７２の一端が接続されている。板バネ１７２は、図１９（ｂ）に示すように、一端が保持部材１７０に接続され、他端がＺ軸を中心にして開閉可能に接続されている。板バネ１７２が塗布針５を押圧する強さは、塗布針５を基板６に落下させない強さ以上であり、かつ、塗布針５の先端が所定の強さ以上で基板６に当接した際には、塗布針５を解放できる強さに設定されている。

このように塗布針５を保持することにより、塗布針５の先端が万が一基板６に一定以上の強さで衝突してしまった場合には、板バネ１７２の保持部材１７０に接続されていない一端が保持部材１７０に対して開く方向に移動する。これにより、塗布針５は切り欠き１７１ａから外れ、基板６から退避するよう上方に移動する。これにより、万が一、基板６と塗布針５が衝突した場合であっても、衝突による衝撃を緩和することができ、基板６及び塗布針５ともに、衝撃による破損を防止することができる。なお、塗布針５は、必ずしも板バネ１７２よって保持されている必要はなく、ネジ等によって保持部材１７０に固定するよう構成してもよい。

図２０及び図２１は、本発明の第５の実施形態に係る欠陥修正機構の動作を示す図である。５は、上から見た塗布針の位置を示し、６４は、上から見た対物レンズの位置を示す。Ｙ方向に延びる点線と、Ｘ方向に延びる点線との交点に、修正すべき欠陥があるものとする。はじめに、欠陥観察機構４１において、所定の対物レンズ６４を用いて欠陥を検出及び観察する（図２０）。使用する対物レンズ６４の選択は、スライド機構１５３が平面方向に移動することにより行われる。ユーザは、対物レンズ６４を介して欠陥を観察し、欠陥の色や大きさに応じて、修正に使用する塗布針５を選択する。例えば、ユーザによって選択された塗布針５が、紙面上から２番目の塗布針５とする。まず、スライド機構１５３は、下方（Ｚ方向）に移動しながら、＋Ｘ方向に移動することにより、待機状態の位置から修正を行う位置にスライド移動する。

ここで、リペアヘッド本体３５ａは移動しないため、欠陥を検出する際に用いた光源の光軸上には欠陥が位置した状態のままである。スライド機構１５３が−Ｚ方向及び＋Ｘ方向にスライド移動することにより、光軸が位置するＹ方向の直線上に複数の塗布針５が並ぶ。前述したように、上下駆動機構１７１の塗布針５との接触位置と、観察用光学系の光軸とのＸ方向における距離ｘ１は、上下駆動機構１７１と塗布針５との接触位置と塗布針５のＸ方向の距離ｘ２と等しいため（図１８（ａ））、スライド機構１５３が移動することで、保持部材１７０の上部１７０ａに上下駆動機構１７１が移動することとなる。これにより、複数の塗布針５が欠陥が位置するＹ方向の直線上に、基板６に近接した状態で保持される。

スライド機構１５３がリペアヘッド本体３５ａに対してＹ方向に相対移動することにより、ユーザによって選択された塗布針５が、修正を行う欠陥の位置まで移動する（図２１）。ユーザは、欠陥の大きさに応じて、ステッピングモータの回転速度を調整し、上下駆動機構１７１を下方向に駆動する。これにより、選択した塗布針５が基板６側に所定の速度で下降する。この結果、塗布針５の先端のインクが基板６の欠陥部分に付着し、欠陥が修正される。

続いて、ユーザは、欠陥観察機構４１を用いて他の欠陥を観察する。上記と同様の手順によってスライド機構１５３をスライド移動させて、塗布針５を観察用光学系の光軸上に配置する。ここで、塗布針５は、観察された欠陥に応じて選択され、欠陥上に配置される。そして、前回欠陥を修正した際に用いた同じ上下駆動機構１７１によって新たに選択された塗布針５が下方に駆動される。

このように構成された第５の実施形態に係る欠陥修正装置によれば、複数の塗布針５によって上下駆動機構１７１を共有することで、欠陥修正機構３６の小型化を図ることができる。これにより、リペアヘッド３５に、欠陥修正機構３６と欠陥観察機構４１を設置することができる。欠陥修正機構３６と欠陥観察機構４１を一体化することにより、欠陥修正機構３６と欠陥観察機構４１の３軸方向の移動を共有化することができる。また、欠陥修正機構３６と欠陥観察機構４１を近接して配置することにより、欠陥観察機構４１によって観察された欠陥に、素早く欠陥修正機構３６に設けられた塗布針５を移動させることができる。

また、塗布針５を保持する保持部材１７０を、Ｚ方向に延びる第１部材１７０ａと、Ｘ方向に延びる第２部材１７０ｂによって構成することで、塗布針５をより対物レンズ６４に近接した位置で保持することができる。これにより、塗布針５を瞬時に修正を行う箇所に移動させることができる。なお、本実施形態の説明では、ユーザが欠陥を観察して、塗布針５を選択することとしたが、これらの一連の作業をコンピュータによって自動化するよう構成してもよい。

また、本発明は、カラーフィルタ以外のパターン基板の欠陥修正装置に対しても適用することができる。例えば、フォトリソグラフィー工程などによって基板上にパターンを形成した後、上記の手順でパターンの欠陥を検出する。そして、上記と同様に欠陥を修正することによって、パターン基板の生産性を向上させることができる。

第１の実施形態に係る欠陥修正装置の構成例を示す平面図である。 第１の実施形態に係る欠陥修正装置の構成例を示す断面図である。 リペアヘッドの構成例を示す図である。 欠陥観察機構の構成例を示す図である。 欠陥修正機構の構成例を示す図である。 塗布針の構成例を示す図である。 欠陥修正装置の動作を示す図である。 欠陥修正装置の動作を示す図である。 欠陥修正装置の動作を示す図である。 塗布針の他の構成例を示す図である。 第２の実施形態に係る欠陥修正装置の構成例を示す図である。 第３の実施形態に係る欠陥修正装置の構成例を示す図である。 第４の実施形態に係る欠陥修正装置の構成例を示す図である。 第４の実施形態に係る欠陥修正装置の他の構成例を示す図である。 第５の実施形態に係る欠陥修正装置の構成例を示す図である。 第５の実施形態に係る欠陥修正装置の構成例の他の状態を示す図である。 第５の実施形態に係る欠陥修正装置の欠陥修正機構の構成例を示す図である。 第５の実施形態に係る欠陥修正装置の欠陥修正機構の側面図である。 塗布針の保持構造を示す図である。 欠陥修正機構の動作を示す図である。 欠陥修正機構の動作を示す図である。

符号の説明

３ 乾燥用針 ４ 溶媒容器 ４ａ 開口部 ５ 塗布針 ６ 基板
７ ステージ ８ 配管 ９ 多孔質体 ９ａ 開口部 １０ 溶媒容器
２１ 修正材料タンク ２１ａ 開口部 ２２ 駆動機構
３０ 可動レール ３１ 架台 ３２ Ｙレール ３３ フレーム
３４ Ｘレール ３５ リペアヘッド ３６ 欠陥修正機構
３７ 光源ヘッド ４１ 欠陥観察機構 ５１ 照明光源
６１ レーザ光源 ６２ ビーム成形機構 ６３ ハーフミラー
６４ 対物レンズ ６９ ランプ光源 ７０ フィルタ
７１ ハーフミラー ７２ ＣＣＤカメラ １５３ スライド機構
１７０ 保持部材 １７０ａ 第１部材 １７０ｂ 第２部材
１７１ 上下駆動機構 １７２ 板バネ

Claims (24)

1. 基板に形成されたパターンの欠陥に修正材料を塗布することにより、前記欠陥を修正する欠陥修正装置であって、
   前記基板の上方に保持され、第１の修正材料が収容された第１修正材料タンク及び第２の修正材料が収容された第２修正材料タンクと、
   前記第１修正材料タンクに設けられ、大きさ、形状、及び材質のうち少なくとも１つが異なる針先を有し、前記針先が前記修正材料に浸った状態で下降可能に保持された複数の第１塗布針と、
   前記第２修正材料タンクに設けられ、大きさ、形状、及び材質のうち少なくとも１つが異なる針先を有し、前記針先が前記修正材料に浸った状態で下降可能に保持された複数の第２塗布針と、
   前記第１及び第２の塗布針から、前記欠陥に応じて選択された１本の塗布針を下降させる駆動機構とを備え、
   前記駆動機構は、前記選択された塗布針の設けられた前記第１又は第２修正材料タンクに形成された開口部から、前記選択された塗布針を前記欠陥側に下降させて、前記第１又は第２修正材料を欠陥箇所に付着させる欠陥修正装置。
2. 前記第１及び第２塗布針によって修正された前記欠陥に近接することで前記欠陥に塗布された前記修正材料を加熱及び乾燥させる乾燥用針を更に有し、
   前記乾燥用針は、前記第１及び第２塗布針の形状に対応する形状を有する少なくとも２以上の針を有する
   請求項１に記載の欠陥修正装置。
3. 前記開口部の周辺は、前記修正材料の溶媒蒸気によって満たされている
   請求項１又は２に記載の欠陥修正装置。
4. 前記溶媒蒸気は、飽和蒸気圧に保たれている
   請求項３に記載の欠陥修正装置。
5. 前記溶媒蒸気が封入され、前記開口部を覆う溶媒容器が更に設けられている
   請求項３又は４に記載の欠陥修正装置。
6. 前記開口部の周囲に配され、前記溶媒蒸気を前記開口部に導入する多孔質体を更に備えた
   請求項３乃至５のうちいずれか１項に記載の欠陥修正装置。
7. 前記駆動機構は、前記第１及び第２塗布針それぞれに対して設けられている
   請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の欠陥修正装置。
8. 前記駆動機構は、前記第１及び第２塗布針のうち、隣接した複数の塗布針のグループ毎に共有されている
   請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の欠陥修正装置。
9. 前記駆動機構は、前記第１及び第２塗布針を前記開口部から突出させる機能と、前記塗布針を上下方向に駆動して前記修正材料を攪拌する機能を兼ねる
   請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の欠陥修正装置。
10. 前記駆動機構は、前記塗布針を保持する保持部材と、
    複数の前記保持部材において共有され、前記保持部材を下方に移動させる上下駆動機構を有する
    請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の欠陥修正装置。
11. 水平面における前記塗布針の先端の位置と、前記保持部材の前記上下駆動機構に当接する位置が異なっている
    請求項１０に記載の欠陥修正装置。
12. 前記欠陥を観察する際に用いられる対物レンズを有する欠陥観察機構を更に備え、
    前記塗布針及び前記対物レンズの水平方向の移動を行う駆動機構が共有される
    請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載の欠陥修正装置。
13. 前記駆動機構は、前記欠陥の大きさに応じて、前記第１及び第２塗布針を前記欠陥側に突出させる駆動の速度を制御する請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載の欠陥修正装置。
14. 前記第１及び第２塗布針を平面方向に移動させるＸＹ駆動機構を更に備え、
    前記ＸＹ駆動機構は、前記選択された塗布針の前記針先を前記修正材料に浸した状態のまま、当該塗布針を修正する前記欠陥の上まで移動させ、
    前記駆動機構は、前記ＸＹ駆動機構によって前記欠陥の上まで移動された、前記針先が前記修正材料に浸った前記塗布針を、前記開口部から下降させて、前記第１又は第２修正材料を欠陥箇所に付着させる請求項１乃至１３のうちいずれか１項に記載の欠陥修正装置。
15. 基板の上方に保持され、第１の修正材料が収容された第１修正材料タンク及び第２の修正材料が収容された第２修正材料タンクと、
    前記第１修正材料タンクに設けられ、大きさ、形状、及び材質のうち少なくとも１つが異なる針先を有し、前記針先が前記修正材料に浸った状態で下降可能に保持された複数の第１塗布針と、
    前記第２修正材料タンクに設けられ、大きさ、形状、及び材質のうち少なくとも１つが異なる針先を有し、前記針先が前記修正材料に浸った状態で下降可能に保持された複数の第２塗布針と、
    前記第１及び第２の塗布針から、前記欠陥に応じて選択された１本の塗布針を下降させる駆動機構と、を備えた欠陥修正装置を用いて前記基板に形成されたパターンの欠陥に修正材料を塗布することにより、前記欠陥を修正する欠陥修正方法であって、
    前記第１塗布針又は前記第２塗布針のうち、選択された１本の塗布針の針先を前記欠陥の上に移動させ、
    前記選択された塗布針の設けられた前記第１又は第２修正材料タンクに形成された開口部から、前記選択された塗布針を前記欠陥側に下降させて、前記第１又は第２修正材料を欠陥箇所に付着させる欠陥修正方法。
16. 前記第１及び第２塗布針を上下方向に駆動することにより前記修正材料タンク内の前記修正材料を攪拌する
    請求項１５に記載の欠陥修正方法。
17. 前記第１又は第２修正材料タンクに対して設けられた複数の前記第１塗布針及び第２塗布針のうち、前記欠陥を修復している以外の前記第１塗布針及び第２塗布針を上下方向に駆動することにより前記修正材料を攪拌する
    請求項１６に記載の欠陥修正方法。
18. 前記第１及び第２修正材料タンクの前記開口部を前記修正材料の溶媒蒸気で満たす
    請求項１５乃至１７のうちいずれか１項に記載の欠陥修正方法。
19. 前記駆動機構は、前記第１及び第２塗布針それぞれに対して設けられている
    請求項１５乃至１８のうちいずれか１項に記載の欠陥修正方法。
20. 前記駆動機構は、前記第１及び第２塗布針の有する隣接した複数の塗布針のグループ毎に共有されている
    請求項１５乃至１８のうちいずれか１項に記載の欠陥修正方法。
21. 観察用光学系を用いて前記基板上の前記欠陥を観察し、
    前記観察用光学系の光軸上に、前記欠陥に応じた前記第１及び第２塗布針を配置し、前記欠陥を修正する
    請求項１５乃至２０のうちいずれか１項に記載の欠陥修正方法。
22. 前記欠陥の大きさに応じて前記第１塗布針及び第２塗布針を駆動する速度を調整する
    請求項１５乃至２１のうちいずれか１項に記載の欠陥修正方法。
23. 前記選択された塗布針の前記針先を前記修正材料に浸した状態のまま、当該塗布針を修正する前記欠陥の上まで移動させ、
    前記欠陥の上まで移動された、前記針先が前記修正材料に浸った前記塗布針を、前記開口部から下降させて前記第１又は第２修正材料を欠陥箇所に付着させる請求項１５乃至２２のうちいずれか１項に記載の欠陥修正方法。
24. 基板上にパターンを形成し、
    前記基板上の欠陥を観察し、
    請求項１５乃至２３のうちいずれか１項に記載の欠陥修正方法により前記欠陥を修正するパターン基板の製造方法。

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