JP4904168B2 - パターン修正方法およびパターン修正装置 - Google Patents

Description

この発明はパターン修正方法およびパターン修正装置に関し、特に、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方法およびパターン修正装置に関する。より特定的には、この発明は、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を修正するパターン修正方法および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）。

また、欠陥部を覆うようにフィルムを設け、欠陥部とフィルムとをレーザ光を用いて略同時に除去し、除去した部分にフィルムをマスクとして修正インク（修正液）を塗布し、その後、フィルムを剥離除去する方法がある（たとえば、特許文献２，３参照）。
特開平８−２９２４４２号公報 特開平１１−１２５８９５号公報 特開２００５−９５９７１号公報

しかしながら、電極を修正する方法では、塗布針先端に導電性の修正ペーストを付着させ、断線部に修正ペーストを転写するため、その塗布径は先端部を平らに加工する面で決まり、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。

一方、フィルムをマスクとして使用する方法では、１０μｍ前後の細線で電極断線部などを修正することが可能であるが、修正インクを孔に塗布した時点で、フィルムと基板との隙間に毛細管現象で修正インク、あるいはその溶媒が吸い込まれ、基板を汚染することも考えられる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、１０μｍ前後の細線で電極断線部などを修正することができ、かつ、欠陥部周辺の汚染が小さなパターン修正方法およびパターン修正装置を提供することである。

この発明に係るパターン修正方法は、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方法において、フィルムにレーザ光を照射して欠陥部に応じた形状の溝を形成するとともに溝の底に貫通孔を形成し、溝の開口部を欠陥部に所定の隙間を開けて対峙させ、溝を含む所定の範囲でフィルムを基板に押圧するとともに貫通孔を介して欠陥部に修正液を塗布し、フィルムの復元力でフィルムを基板から剥離させることを特徴とする。

また、この発明に係る他のパターン修正方法は、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方法において、第１のフィルムの表面にレーザ光を照射して欠陥部に応じた形状の第１の溝を形成し、第１のフィルムの裏面に第２のフィルムの裏面を重ね合わせた状態で、第２のフィルムの表面にレーザ光を照射して第１の溝に貫通する貫通孔を形成し、第１の溝の開口部を欠陥部に所定の隙間を開けて対峙させ、第１の溝を含む所定の範囲で第１および第２のフィルムを基板に押圧するとともに貫通孔を介して欠陥部に修正液を塗布し、第１および第２のフィルムの復元力で第１のフィルムを基板から剥離させることを特徴とする。

好ましくは、第２のフィルムの表面にレーザ光を照射して第１の溝と交差する第２の溝を形成し、第１および第２の溝の深さの和を第１および第２のフィルムの厚さの和よりも大きくすることにより、第１および第２の溝の交差部に貫通孔を形成する。

また好ましくは、第２の溝を複数形成して貫通孔を複数形成し、複数の貫通孔を介して欠陥部に修正液を塗布する。

また好ましくは、欠陥部に修正液を塗布するときに、第１および第２のフィルムの隙間に修正液を吸い込ませる。

また好ましくは、第１および第２のフィルムは１枚の第３のフィルムに含まれ、第３のフィルムを折り返して第１および第２のフィルムを上下に重ねる。

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において、フィルムにレーザ光を照射して欠陥部に応じた形状の溝を形成するとともに溝の底に貫通孔を形成するレーザ照射手段と、溝の開口部を欠陥部に所定の隙間を開けて対峙させるフィルム駆動手段と、溝を含む所定の範囲でフィルムを基板に押圧するとともに貫通孔を介して欠陥部に修正液を塗布する塗布手段とを備え、フィルムの復元力でフィルムを基板から剥離させることを特徴とする。

この発明に係るパターン修正方法およびパターン修正装置では、フィルムにレーザ光を照射して欠陥部に応じた形状の溝を形成するとともに溝の底に貫通孔を形成し、溝の開口部を欠陥部に所定の隙間を開けて対峙させ、溝を含む所定の範囲でフィルムを基板に押圧するとともに貫通孔を介して欠陥部に修正液を塗布し、フィルムの復元力でフィルムを基板から剥離させる。したがって、孔を開けたフィルムをマスクとして使用するので、１０μｍ前後の細線で電極断線部などを修正することができる。また、貫通孔で修正液の量を絞って溝に供給し、かつ修正液を欠陥部に塗布するときのみフィルムを基板に接触させるので、毛細管現象によって修正液がフィルムと基板の隙間に侵入するのを防止することができ、修正液によって欠陥部周辺の基板が汚染されるのを防止することができる。

本発明の実施の形態について説明する前に、まず本発明の基礎となるパターン修正方法について説明する。

図１は、修正対象の基板１を示す図である。図１において、基板１の表面には、微細パターンである電極２が形成され、電極２が断線してオープン欠陥部２ａが発生している。このパターン修正方法では、図２に示すように、貫通孔３ａを開けたフィルム３をマスクとして欠陥部２ａを修正する。

すなわち、欠陥部２ａに孔３ａを位置合わせした状態で、フィルム３を所定の隙間Ｇを開けて基板１の表面に対峙させる。フィルム３は、たとえば薄膜のポリイミドフィルムであり、その幅はマスクとして使用するのに十分な幅であればよく、たとえば５ｍｍ〜１５ｍｍ程度にスリットしたロール状フィルムである。フィルム３は、その下が透けて見える程度のものが好ましく、その厚さＦｔはたとえば１０〜２５μｍ程度である。

孔３ａの開口部は、たとえば長方形状であり、その短軸の長さＳｗは電極２の幅に略等しく、その長軸の長さＳｌは、欠陥部２ａの両端に位置する正常な電極表面２ｂにも修正ペーストを塗布できるように、欠陥部２ａよりも長く設定される。これにより、修正層の抵抗値を低減するとともに、修正層の密着性を高めることができる。

孔３ａは、レーザ照射で形成される。レーザとしては、ＹＡＧ第３高調波レーザやＹＡＧ第４高調波レーザ、あるいはエキシマレーザなどのパルスレーザを用いる。たとえば、図３に示すように、レーザ部４は、観察光学系５の上部に固定され、観察光学系５の下端に固定した対物レンズ６を介して、２本の固定ローラ７によって基板１と対物レンズ６の間に張り渡されたフィルム３にレーザ光を照射する。孔３ａの形状および寸法は、たとえばレーザ部４に内蔵される可変スリット（図示せず）により決定され、孔３ａは対物レンズ６で集光されたレーザ光の断面形状に加工される。このとき、レーザアブレーションにより発生する異物（ごみ）が基板１上に落下しないように、遮蔽板８をフィルム３の下方に配置するのが好ましい。

このように、欠陥部２ａにフィルム３を付着、あるいは密着した状態でレーザ光による孔３ａの加工を行なわないので、電極２や欠陥部２ａの近傍をレーザ光によって損傷することはない。また、フィルム３を浮かした状態で孔３ａを開けるので、フィルム３の裏面に異物が付着することを抑制することができる。

孔３ａの形成が終了した時点では、孔３ａ周りのフィルム３上面には、孔３ａ部を除去（レーザアブレーション）した際に発生した異物（ごみ）が飛散しており、異物の除去のため、孔３ａを中心としたその周りの広い範囲に弱いパワーでレーザ光を照射してもよい。このとき、レーザをＹＡＧ第２高調波レーザに切り替えて、弱いレーザパワーで孔３ａを中心とする広い範囲にレーザ光を照射すれば、異物のみを除去することも可能であり、新たに異物が発生することを防止することができる。フィルム３の表裏を反転させる機構を設け、フィルム３の裏面も同様に処理してもよい。レーザ部４としては、孔３ａを開けるためのレーザ光と、異物を除去するためのレーザ光の２種類のレーザ光のうちのいずれかのレーザ光を選択的に出射できるものを使用するとよい。

フィルム３は、図示しないフィルム供給リールから供給され、２本の固定ローラ７を経由して図示しないフィルム巻き取りリールで回収される。フィルム３は、図示しないＸＹＺステージにより、ＸＹＺ方向に移動可能とされ、欠陥部２ａと孔３ａとの位置調整に使用される。

次に、たとえば画像処理結果に基づいて基板１に対してフィルム３を相対的に移動させ、図２に示すように、欠陥部２ａの上方にフィルム３の孔３ａを位置決めしてフィルム３と基板１が隙間Ｇを開けて対峙した状態にする。この工程は手動で行なっても構わない。フィルム３は一定の張力によって張られた状態にある。隙間Ｇは、フィルム３を支持する支点（たとえば図３に示した２本の固定ローラ７）の間隔やフィルム３の厚さによって異なるが、たとえば１０〜１０００μｍ程度に設定される。基板１の表面に凹凸がある場合、基板１に対峙したフィルム３が、基板１とは接触しない程度の隙間Ｇを保ってもよいし、孔３ａを含む微小範囲が、欠陥部２ａと接触しないような隙間Ｇを保つようにしてもよい。

修正ペーストの塗布手段としては、たとえば、図４に示す塗布針９が用いられる。塗布針９の先端部は尖っているが、その先端は平坦に加工されている。塗布針９先端の平坦面９ａの直径は、たとえば、３０〜１００μｍ程度であり、孔３ａの大きさに合わせて最適な直径のものを選択して使用する。孔３ａが平坦面９ａにすべて収まるような塗布針９を選択して使用することが好ましい。このような塗布針９を用いれば、１回の塗布動作で孔３ａ全体に修正ペースト１０を充填することができる。

塗布針９先端の平坦面９ａの周りに修正ペースト１０が付着した状態で、平坦面９ａで孔３ａの開口部を閉蓋するようにして塗布針９を上方から押し付けると、フィルム３が変形して孔３ａの周りの微小範囲のフィルム３が欠陥部２ａの周囲に付着し、欠陥部２ａに修正ペースト１０が充填される。塗布針９は、図示しないガイド（直動軸受）によって上下方向に進退可能に支持されており、塗布針９を含む可動部の自重のみでフィルム３を押す。塗布針９が下降してフィルム３に接触して、フィルム３を基板１に接触させた後もさらに下降させようとしても、塗布針９がガイドに沿って上方に退避するので、塗布針９の平坦面９ａは過負荷とならない。塗布針９の駆動手段（図示せず）は、制御手段（図示せず）により、時間管理されて制御される。

孔３ａを含む微小範囲のフィルム３が欠陥部２ａの周囲に接触する時間は、塗布針９がフィルム３を押している間だけであり、修正ペースト１０がフィルム３と基板１（欠陥部２ａ近傍）との隙間に毛細管現象で流れる前に、塗布針９を上方に退避させる。塗布針９がフィルム３から離れれば、フィルム３の弾性で元の状態に戻り、孔３ａを含む微小範囲のフィルム３は欠陥部２ａの周囲から離れる。そのため、フィルム３が基板１に接触する時間は極わずかである。

図５は、塗布針９を上方に退避した状態を示し、フィルム３は基板１から離れた状態に復帰しており、欠陥部２ａには、孔３ａの形状と略同形状の修正層１０Ａが残る。また、余分に塗布された修正ペースト１０はフィルム３の表面に残る。このように、フィルム３をマスクとして修正を行なうので、塗布針９による塗布形状よりも微細な修正層１０Ａ（パターン）を得ることが可能となる。

塗布された修正ペースト１０には、修正ペースト１０の仕様に合わせて紫外線硬化処理、加熱硬化処理、あるいは乾燥処理が施される。図５の状態で硬化処理を行なってもよいし、欠陥部２ａの上方からフィルム３を除去した後で硬化処理を行なってもよい。

また、レーザ照射による熱分解反応で金属膜を析出する必要があれば、欠陥部２ａの上方からフィルム３を除去した後で連続発振のレーザで硬化処理（金属析出処理）を行なってもよい。この場合、レーザ部４としてパルス発振と連続発振の切替えができるものを使用すれば、装置構成が簡単になる。あるいは、レーザ部４とは別の図示しない連続発振レーザを用意して観察光学系５にレーザ光を入力できるようにしてもよいし、観察光学系５とは別の光学系を用意してレーザ照射を行なってもよい。

このような方法で欠陥部２ａの修正を行なえば、塗布された修正ペースト１０が基板１とフィルム３との隙間に毛細管現象で吸い込まれることも無く、孔３ａよりも広い範囲に渡って基板１を汚染する心配もなくなる。また、塗布が終了した時点で、フィルム３は欠陥部２ａや基板１から完全に離れているため、その後の工程でフィルム３を除去する際には、フィルム３が修正層１０Ａに接触して修正層１０Ａを崩す心配がない。

修正ペースト１０の粘度を大きくすれば、基板１とフィルム３との隙間に毛細管現象で吸い込まれる可能性は低くなるが、逆に流動性が悪くなって修正ペースト１０が孔３ａ全体に入らなくなり、欠陥部２ａに修正ペースト１０が付着しないことも想定される。それに対して、この方法では、塗布時のみ孔３ａ近傍のフィルム３を基板１に押圧するので、毛細管現象の影響を最小限に留めることができる。したがって、修正ペースト１０の粘度は小さくても構わない。

また、１つの欠陥部２ａを修正する際、１回の塗布で修正を完了する方が好ましい。その理由は、塗布回数が多くなると、孔３ａに付着する修正ペースト１０の量が多くなって、フィルム３と基板１との隙間に修正ペースト１０が吸い込まれる、あるいは修正層１０Ａの形状が崩れる可能性も考えられるからである。一方、複数回同じ位置に塗布することで修正層１０Ａの膜厚を厚くすることもできるので、使用する修正ペースト１０の仕様に合わせて塗布回数を決めることが望ましい。

また、修正ペースト１０としては、電極２の欠陥部２ａを修正する場合、金、銀などの金属ナノ粒子を用いた金属ナノペーストや金属錯体溶液（たとえば、パラジウム錯体溶液）、金属コロイドを用いることができる。

孔３ａの大きさは、塗布針９先端の平坦面９ａで孔３ａの開口部全体を１回で押圧できる程度にすることが望ましく、たとえば、塗布針９の平坦面９ａの径が５０μｍであれば、孔３ａの長軸の長さＳｌは５０μｍ以下となる。なお、孔３ａの開口部の短軸の長さＳｗとフィルム３の厚さＦｔとがＦｔ＞Ｓｗの関係を満たすようにすれば、孔３ａ内に入った修正ペースト１０を孔３ａ内に留める力（付着力）Ｆ１が、フィルム３と基板１との隙間に作用する毛細管現象による吸引力Ｆ２よりも大きくなり、修正ペースト１０がフィルム３と基板１との隙間に吸い込まれることを防止することができる。ただし、上記力Ｆ１，Ｆ２は修正ペースト１０の表面張力や粘度、基板１やフィルム３の濡れ性に依存して変化するので、修正の安定性を増すためには、Ｆｔ／２＞Ｓｗの関係を満たすようにする方がより好ましい。

以上が本願発明の基礎となるパターン修正方法の説明である。ここで、孔３ａの長軸の長さＳｌが１００μｍのように長い場合には、孔３ａの長軸の方向に複数回に分けて塗布針９で塗布することも考えられるが、前述した理由により、塗布針９の平坦面９ａの径が大きなもの、この場合には１００μｍ以上の径を持つ塗布針９を用いて、１回の塗布で修正することが好ましい。

しかしながら、塗布針９の平坦面９ａの面積が大きくなると、１回で塗布される修正ペースト１０の量が多くなる。平坦面９ａの径が５０μｍから１００μｍに変わった場合、平坦面９ａの面積は４倍になるので、４倍を超える修正ペースト１０が孔３ａを含むフィルム３の表面に塗布される。このため、必要以上に孔３ａ内部に修正ペースト１０が送り込まれて、描画パターンが膨らむことが想定される。本願発明では、この問題の解決が図られる。

[実施の形態１]
図６（ａ）（ｂ）は、この発明の実施の形態１によるパターン修正方法を示す断面図であり、図７は図６（ａ）の上方から見た平面図である。このパターン修正方法では、図６（ａ）および図７に示すように、欠陥部２ａの形状に応じた形状の溝３ｂがフィルム３に形成された後に、幅が溝３ｂの幅以下で、長さが溝３ｂよりも短い微小な貫通孔３ｃが溝３ｂの略中央に形成され、溝３ｂの開口部が所定の隙間を開けて欠陥部２ａに対峙される。フィルム３には一定の張力が与えられ、基板１に対してフィルム３が略平行に配置される。隙間はたとえば２００μｍ程度とされる。

次に、塗布針９先端の平坦面９ａの周りに修正ペースト１０が付着した状態で、平坦面９ａで貫通孔３ｃおよび溝３ｂを覆うようにして塗布針９を上方から押し付けると、フィルム３が変形して溝３ｂの周りの微小範囲のフィルム３が欠陥部２ａの周囲に付着し、欠陥部２ａに修正ペースト１０が充填される。このとき、溝３ｂに流れる修正ペースト１０の液量は、貫通孔３ｃが微小であるため絞られて減少するので、欠陥部２ａとフィルム３との隙間に修正ペースト１０が吸い込まれるのを抑制することができる。

また、塗布針９が溝３ｂを含む微小範囲のフィルム３を上方から押圧した際、溝３ｂを含む微小範囲のフィルム３が欠陥部２ａの周囲に接触する時間は、塗布針９がフィルム３を押圧している間だけであり、修正ペースト１０がフィルム３と基板１（欠陥部２ａ近傍）との隙間に毛細管現象で流れる前に、塗布針９を上方に退避させる。塗布針９がフィルム３から離れれば、フィルム３の弾性で元の状態に戻り、溝３ｂを含む微小範囲のフィルム３は欠陥部２ａの周囲から離れる。

このような方法で微細パターンを形成すれば、塗布される修正ペースト１０が多くても、欠陥部２ａに流れる修正ペースト１０を減少させることができるので、パターンが大きく膨らんだり、フィルム３と基板１との隙間に修正ペースト１０が吸い込まれて基板１を汚染することを抑制できる。

なお、修正ペースト１０の粘度が高く、貫通孔３ｃから溝３ｂに流れ難い場合には、貫通孔３ｃを溝３ｂの長さ方向に長くすればよい。

また、この実施の形態１では、フィルム３に溝３ｂを形成した後に、フィルム３の表裏を反転させて貫通孔３ｃを形成し、さらに、溝３ｂの開口部を欠陥部２ａに対峙させる必要があるので、たとえば、図８（ａ）（ｂ）に示すようなフィルム駆動方法が用いられる。

図８（ａ）（ｂ）はフィルム３を上方から見た図であり、図示しないフィルム供給リールから供給されるフィルム３は、回転不能の固定ローラ１１で反転されて下方に引き回され、図示しないフィルム巻き取りリールに巻き取られて回収される。フィルム３は、上下に互いに重ならないように捻られて配置される。上方に位置するフィルム３に溝３ｂを形成した後でフィルム３を巻き取り、固定ローラ１１によって反転されたフィルム３に溝３ｂの上方からレーザを照射して貫通孔３ｃを形成する。

なお、フィルム３を捻って反転するときに溝３ｂが基板１に対して平行に回転するので、フィルム３を水平方向に回転させて溝３ｂを欠陥部２ａに対峙させる機構を設けてもよい。また、レーザ加工形状を決定するスリットに回転機構を設け、フィルム３を捻って反転させたときに溝３ｂが欠陥部２ａと同じ方向を向くように、フィルム３の長さ方向に対して溝３ｂを予め傾けて形成してもよい。

また、貫通孔３ｃの代わりに、溝３ｂと略直交する溝をフィルム３の裏面に形成し、表裏の溝の深さの和をフィルム３の厚さよりも大きくし、表裏の溝の交差領域に貫通孔が形成されるようにしてもよい。また、フィルム３を反転する前に溝３ｂの底に貫通孔３ｃを形成してもよい。また、複数の貫通孔３ｃを形成してもよい。

[実施の形態２]
図９（ａ）〜（ｄ）は、この発明の実施の形態２によるパターン修正装置の要部を示す図である。図９（ａ）〜（ｄ）において、パターン修正装置は、フィルム３を上下に重ねて基板１の表面に対峙させるフィルム供給ユニット１２を備える。フィルム供給ユニット１２には、着脱可能なフィルム供給リールおよびフィルム巻き取りリール（図示せず）が装着される。フィルム供給リールから供給されるフィルム３は、固定ローラ１３〜１５を経由して対物レンズ６と基板１との間に導かれ、固定ローラ１６で折り返され、固定ローラ１７を経由してフィルム巻き取りリールに巻き取られる。

固定ローラ１４，１５は、可動部材１８に固定され、一定範囲で上下方向に移動可能に設けられている。図９（ａ）では、可動部材１８は上方の位置に固定された状態にある。この状態では、固定ローラ１４，１５に挟まれた区間Ｌ１のフィルム３と、固定ローラ１６，１７に挟まれた区間Ｌ２のフィルム３とは、一定の隙間、たとえば約２ｍｍ前後を保って略平行に張られた状態にあり、また、基板１に対しても略平行に対峙する。フィルム供給ユニット１２の区間Ｌ２の部分（フィルム配置部１２ａ）は、対物レンズ６の下方に挿入されてフィルム３をマスクとした修正に使用される。

この状態で、区間Ｌ１の略中央のフィルム３上に、レーザ光を照射して欠陥部２ａの形状に応じた形状の貫通しない溝３Ｂａを形成する。溝３Ｂａの形成が終了した時点では、フィルム３のレーザ照射面には、レーザアブレーションした際に発生したごみが飛散している。ごみの除去のため、溝３Ｂａを中心として、その周りの広い範囲に弱いパワーでレーザ光を照射する工程を入れてもよい。このとき、ＹＡＧ第２高調波レーザに切り替えて、弱いレーザパワーで溝３Ｂａを中心とする広い範囲を照射すれば、ごみのみを除去することも可能であり、新たにごみが発生することを防止することができる。

次に、図９（ｂ）に示すように、フィルム３をフィルム巻き取りリールに巻き取りながら、溝３Ｂａを区間Ｌ２の略中央まで移動させる。次いで、可動部材１８を下方に移動させて、固定ローラ１４，１５を固定ローラ１６，１７よりも下方に位置させると、図９（ｃ）に示すように、区間Ｌ１の間で２枚のフィルム３が重なるように配置される。

観察光学系５で溝３Ｂａを確認した後、図９（ｄ）に示すように、区間Ｌ１の上方フィルム３Ａに、少なくとも溝３Ｂａと重なる領域を持つように貫通孔３Ａａをレーザアブレーションで開ける。この場合、フィルム３Ａを貫通させるだけでなく、溝３Ｂａが加工されたフィルム３Ｂの上面をレーザアブレーションして、溝３Ｂａの底を一部貫通させる。孔３Ａａと溝３Ｂａの底の一部が貫通するのに必要なレーザショット回数およびレーザパワーを予め求めておけば、下方フィルム３Ｂの上面を深く削り過ぎることはない。また、フィルム３Ｂに形成された溝３Ｂａの底の一部が貫通するが微小領域であり、溝３Ｂａの底が一部貫通した後のレーザショット回数が少なくなるようにセットされるため、フィルム３Ｂの下方に異物が落下するのを最小限に留めることができる。

なお、貫通孔３Ａａを形成する際、フィルム３と基板１との間に図示しない遮蔽板を挿入して異物を受け止めるようにしてもよい。また、貫通孔３Ａａを形成した後、ＹＡＧ第２高調波レーザに切り替えて、弱いレーザパワーで貫通孔３Ａａを中心とする広い範囲を照射して、フィルム３Ａの上面にある異物を除去してもよい。このように、初めに形成した溝３Ｂａの位置を確認してから貫通孔３Ａａを形成するので、貫通孔３Ａａと溝３Ｂａの位置調整は不要となり好都合である。

図１０は、図９（ｄ）のフィルム３Ａを上方から見た平面図である。図１０において、帯状の溝３Ｂａと貫通孔３Ａａとは、上下に重なるように形成されている。貫通孔３Ａａは、溝３Ｂａの略中央上にあって、溝３Ｂａの面積よりも小さく、溝３Ｂａからはみ出さないように形成される。貫通孔３Ａａの形成時には、その下方にあるフィルム３Ｂの上面をもレーザアブレーションして、溝３Ｂａの底の一部を貫通させる。

図９（ａ）〜（ｄ）に戻って、このパターン修正方法では、固定ローラ１６でフィルム３を折り返し、上方フィルム３Ａと下方フィルム３Ｂとを重ねて配置するため、フィルム供給ユニット１２のフィルム配置部１２ａの高さＨを低く抑えることが可能となる。たとえば、フィルム配置部１２ａの高さＨを１６ｍｍ程度とすれば、作動距離ＷＤが１８ｍｍの２０倍対物レンズの直下にフィルム配置部１２ａを挿入できるので、欠陥部２ａと溝３Ｂａとの位置合わせを高精度で行なうことが可能となる。

溝３Ｂａと貫通孔３Ａａの形成が完了した時点で、欠陥部２ａと溝３Ｂａの開口部との位置合わせを行ない、溝３Ｂａを含む下方フィルム３Ｂと基板１とが一定の隙間Ｇを持って対峙するようにする。その後、溝３Ｂａ全体を覆うことが可能な平坦面９ａを持つ塗布針９を用いて、図６で説明した工程同様に、修正ペースト１０を塗布すれば、欠陥部２ａの近傍を汚染することなく修正が完了する。

図１１は、図９（ｄ）の状態から塗布針９の平坦面９ａでフィルム３Ａ，３Ｂを基板１に押し付けた状態を示している。平坦面９ａに修正ペースト１０が付着した状態で、平坦面９ａで孔３Ａａおよび溝３Ｂａ全体を覆うようにして塗布針９を上方から押し付けると、フィルム３Ａ，３Ｂが変形して溝３Ｂａの開口部周りの微小範囲のフィルム３Ｂが欠陥部２ａの周囲に接触し、欠陥部２ａに修正ペースト１０が充填される。

このとき、貫通孔３Ａａによって溝３Ｂａに流れる修正ペースト１０の液量が減少する。また、上方フィルム３Ａと下方フィルム３Ｂの隙間１９はわずかとなり、毛細管現象により隙間１９に修正ペースト１０が吸い込まれ、溝３Ｂａに流れる修正ペースト１０の液量が減少する。したがって、余分な修正ペースト１０がフィルム３Ｂと基板１の間に侵入して基板１を汚染することが抑制される。

図１２（ａ）は、図９（ｄ）のＸＩＩＡ−ＸＩＩＡ線断面図であって、図９（ｄ）の状態で欠陥部２ａに修正ペースト１０を塗布する塗布ユニット２０の構成を示す断面図である。図１２（ａ）において、欠陥部２ａとフィルム３Ａ，３Ｂが一定の隙間を持って対峙し、かつ、欠陥部２ａと溝３Ｂａとが位置合わせされた状態にあり、塗布ユニット２０は、対物レンズ６の直下で、かつ、欠陥部２ａの真上に挿入された状態にある。このとき、塗布ユニット２０が対物レンズ６の下方に挿入されるが、挿入スペースを確保するため、対物レンズ６は低倍率に切り換えることが望ましい。たとえば、１０倍の対物レンズ６の作動距離ＷＤは３０ｍｍ程度あり、塗布ユニット２０の高さを低く設計すれば容易に挿入可能である。

塗布ユニット２０は、その底に第１の孔２１ａが開口され、修正ペースト１０が注入された容器２１と、第２の孔２３ａが開口され、容器２１を密封する蓋２３と、第１および第２の孔２１ａ，２３ａと略同じ径を有する塗布針９とを含む。塗布針９の先端の平坦面９ａは、第２の孔２３ａを貫通して修正ペースト１０内に浸漬される。第１および第２の孔２１ａ，２３ａの径は、それらに貫通する塗布針９の径よりも少し大きいが微小であるので、修正ペースト１０の表面張力や容器２１の撥水・撥油性により、第１の孔２１ａからの修正ペースト１０の漏れはほとんど無い。

容器２１内に形成され、修正ペースト１０を注入するための穴は、孔２１ａ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。したがって、少ない修正ペースト１０でも塗布針９の平坦面９ａを浸漬することができ、経済的である。修正ペースト１０の量は、たとえば２０μｌ（マイクロリットル）である。修正ペースト１０は日持ちしないものもあり、容器２１は定期的に交換する。あるいは、使用済み容器２１を洗浄後、再利用することも可能である。容器２１を手でつかみ易い構造とし、かつ、磁石の吸引力を用いて着脱自在に支持すれば、容器２１の着脱が簡単になり、使い勝手が向上する。

塗布針９の基端部は塗布針固定板２２に固着され、塗布針固定板２２は図示しないガイド（直動部材）により上下動可能に支持される。この状態から、図１２（ｂ）に示すように、塗布針９の平坦面９ａを容器２１の底面に設けた第１の孔２１ａから突出させると、塗布針９の平坦面９ａには修正液１０が付着する。さらに塗布針９を下降させ、平坦面９ａで孔３Ａａの開口部を閉蓋するようにフィルム３Ａ上を押圧すると、フィルム３Ａ，３Ｂが変形して溝３Ｂａの開口部周りの微小範囲のフィルム３Ｂが欠陥部２ａの周囲に付着し、欠陥部２ａに修正ペースト１０が充填される。塗布針固定板２２は、図示しないガイド（直動軸受）によって上下方向に進退可能に支持されており、塗布針９を含む可動部の自重のみでフィルム３Ａ，３Ｂを押す。塗布針９が下降してフィルムＢを基板１に接触した後もさらに下降させようとしても、塗布針９がガイドに沿って上方に退避するので、塗布針９の平坦面９ａは過負荷とならない。塗布針９の駆動手段（図示せず）は、制御手段（図示せず）により、時間管理されて制御される。

この塗布方法では、塗布針９を欠陥部２ａと容器（ペーストタンク）との間を往復動させる工程が省略されるため、欠陥修正に要する時間が短縮される。

また、修正ペースト１０は孔２１ａ，２３ａを除いて密閉された容器２１内に入っており、塗布針９は容器２１の蓋２３の孔２３ａに微小な隙間を持って常に挿入された状態にあるため、修正ペースト１０が大気に直接触れる面積は少ない。したがって、修正ペースト１０の希釈液（溶媒）の蒸発を防止することができ、修正ペースト１０の使用可能な日数（交換周期）を長くすることが可能となり、パターン修正装置の保守が軽減化される。

また、塗布動作の待機状態において塗布針９の平坦面９ａを修正ペースト１０の中に浸けているため、塗布針９の平坦面９ａに付着した修正ペースト１０の乾燥を防ぐことができ、塗布針９の先端部の洗浄工程も省略可能となる。

このように、塗布ユニット２０を小型にできるので、平坦面９ａの径が異なる塗布針９を組み込んだ複数の塗布ユニット２０を用意しておき、欠陥部２ａの大きさに応じて塗布針９を選択して使用することも可能である。

図１３（ａ）（ｂ）はパターン修正装置２４の全体構成を示す図であり、特に、図１３（ａ）はその正面図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ線断面図である。

定盤２５にはガントリ型のＸＹステージ２６が搭載される。ＸＹステージ２６は、図１３（ａ）の左右方向に移動するＸ軸ステージ２６ａと、紙面に対して垂直方向に移動可能な門型形状のＹ軸ステージ２６ｂからなる。また、Ｘ軸ステージ２６ａには、上下に移動可能なＺ軸ステージ２７が固定台２８を介して固定される。Ｚ軸ステージ２７には、レーザ部４、観察光学系５、対物レンズ６、ＸＹＺステージ３０が固定され、ＸＹＺステージ３０には塗布ユニット２０が搭載されている。定盤２５上にはチャック２９が固定されていて、チャック２９上には基板１が載せられて、チャック固定される。

また、固定台２８にはＸＹＺステージ３１が固定されていて、フィルム供給ユニット１２をＸＹＺ方向に移動可能としている。フィルム供給ユニット１２は、フィルム供給リール３２やフィルム巻き取りリール３３を支持するベース板１２ａと、固定ローラ１６，１７を固定する可動部材１２ｂからなる。可動部材１２ｂは、直動軸受３４を介してベース板１２ａに上下動可能に支持される。通常、固定ローラ１６，１７が基板１に接触しないようにするが、仮に固定ローラ１６，１７が基板１に接触したとしても、直動軸受３２を案内として上方に退避するので、基板１に衝撃を与えることはない。

塗布ユニット２０は、ＸＹＺステージ３０を含めて制御手段により制御され、短時間のみ基板１の欠陥部２ａに溝３Ｂａを押し付ける。また、フィルム供給ユニット１２は、ＸＹＺステージ３１により、対物レンズ６直下にある欠陥部２ａ上に溝３Ｂａが位置合わせされ、欠陥部２ａとフィルム３とが隙間を確保できるように制御される。

[実施の形態３]
図１４は、この発明の実施の形態３によるパターン修正方法を示す平面図であって、図１０と対比される図である。図１４を参照して、このパターン修正方法が実施の形態２のパターン修正方法と異なる点は、貫通孔３Ａａの代わりに上方フィルム３Ａを貫通して下方フィルム３Ｂに達する深さの溝３Ａｂを形成する点である。

溝３Ａｂは、下方フィルム３Ｂに形成された溝３Ｂａと略直交するように形成される。溝３Ａｂと３Ｂａの深さの和は、フィルム３Ａと３Ｂの厚さの和よりも大きく設定される。この場合、上方フィルム３Ａと下方フィルム３Ｂの両方を貫通している領域は、溝３Ｂａと３Ａｂが交差する交差領域Ｃとなる。また、交差領域Ｃを除く溝３Ａｂの下には下方フィルム３Ｂが存在する。溝３Ａｂの長さと幅を調整することで、交差領域Ｃの大きさとフィルム３Ｂと溝３Ａｂとの重なり量を調整することができる。なお、図１０では、溝３Ａｂも塗布針９の平坦面９ａ領域に収まるように形成されているが、溝３Ａｂは平坦面９ａから突出するような大きさであってもよい。この実施の形態３でも、実施の形態２と同じ効果が得られる。

また、フラットパネルディスプレイの高精細化に伴い修正するパターン幅（たとえばＴＦＴ基板の電極線）は１０μｍ以下となる場合があるが、５μｍ以下のパターン幅で修正を行なう必要もある。図１〜図５に示した方法で幅５μｍのパターン線上の欠陥２ａをパターンからはみ出すことがないように修正するには、パターンの幅に略等しいか、あるいはそれよりも細い幅を持つ孔３ａをフィルム３に開ける必要がある。幅３μｍの孔３ａをフィルム３に開けようとしても、その断面形状は、貫通面（フィルム裏面）に近づくにつれて先細りとなるテーパ状になる。このことはレーザ加工の特徴でもある。使用するフィルム３が厚ければ孔３ａを貫通させることはより難しくなり、フィルム３をマスクとした修正ができない場合が想定される。それに対して、この実施の形態３のパターン修正方法を用いれば、５μｍ以下のパターンでも修正することが可能となる。

図１５は、フィルム３Ａ，３Ｂに溝３Ａｂ，３Ｂａを形成した状態を示す断面図である。溝３Ｂａの短軸長Ｓｗが小さいため、膜厚Ｆｔのフィルム３Ｂを貫通できていない状態にあり、溝３Ｂａの底３Ｂａａはフィルム３Ｂ内に位置する。この状態で、重ねたフィルム３Ａ，３Ｂにフィルム３Ａの膜厚Ｆｔよりも深い溝３Ａｂを形成すると、溝３Ａｂ，３Ｂａの交差部で溝３Ｂａの底３Ｂａａの一部が削られて貫通孔ができるので、マスクとして使用することができる。

また、溝３Ｂａの断面形状は、上方に近づくにつれて先細りとなるテーパ状、つまりハの字形状となる。この状態で、塗布針９でフィルム３Ａ，３Ｂを基板１側に押し付けて、溝３Ｂａの開口部と欠陥部２ａとを接触させると、溝３Ｂａ内の修正ペースト１０には、溝３Ｂａの先端が細くなる上方に毛細管現象の力が働き、修正ペースト１０を上方に引き上げる力と修正ペースト１０の自重との釣り合いで、溝３Ｂａ内の修正ペースト１０は中央が膨らんで垂れ下がった状態になる。したがって、フィルム３と基板１との隙間に修正ペースト１０が吸い込まれることを抑制することができる。

なお、使用する修正ペースト１０の粘度が高く、溝３Ｂａに流れ難い場合は、図１６に示すように、溝３Ｂａと交差する複数の溝３Ａｂを形成して複数の交差領域Ｃを形成してもよい。

また、以上の実施の形態１〜３において、レーザ光を照射して溝３Ｂａを形成する際、図１７（ａ）に示すように溝３Ｂａのみを形成するだけでなく、図１７（ｂ）に示すように、溝３Ｂａの周りに隔壁３Ｂｃを残して溝３Ｂｂを形成してもよい。また、図１７（ｃ）に示すように、フィルム３の基板１に対峙する面に凹部３Ｂｄを形成し、凹部３Ｂｄの略中央に溝３Ｂａを形成し、凹部３Ｂｄ内において溝３Ｂａを囲むようにして溝３Ｂｂを形成してもよい。凹部３Ｂｄの幅や深さは、フィルム３が塗布時に変形して、溝３Ｂａを含む微小範囲のフィルム３が、欠陥部２ａに付着可能な範囲に設定される。たとえば、１２．５μｍ厚のフィルム３であれば、幅は１００μｍ〜３００μｍ前後、深さは１μｍ〜５μｍ程度である。凹部３Ｂｄは、予めフィルム３に加工してあってもよく、加工手段としては、レーザや、機械的な手段（たとえば金型の転写）を用いる。なお、凹部３Ｂｄはフィルム３の延在方向に連続して形成してもよいし、断続的に形成しても構わない。

図１７（ｂ）（ｃ）のようなフィルム３をマスクとして修正すれば、欠陥部２ａに溝３Ｂａを接触させた状態であっても、溝３Ｂｂによって修正ペースト１０の侵入を防止することができる。

また、実施の形態１〜３では、直線状の欠陥部２ａを修正する場合について説明したが、Ｌ字形やコの字形などのように直線状以外の形状（たとえば、Ｌ字やコの字形状）の欠陥部であっても、その欠陥部に応じた形状の溝３Ｂａをフィルム３Ｂに形成すれば修正可能である。

今まで説明してきた方法は、細線パターンを容易に、かつ、安定して形成することができるため、たとえば、液晶パネルのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）パネルの電極修正のように、１０μｍ以下のパターン形成が必要な場所に応用も可能となる。また、電極以外では、液晶カラーフィルタのブラックマトリックスは高精細化に伴い線幅が２０μｍを切っており、この修正にも適用可能である。

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。

修正対象の基板を示す図である。 この発明の基礎となるパターン修正方法を示す図である。 図２に示したフィルムに孔を開ける工程を示す断面図である。 図２に示したフィルムの孔を介して修正ペーストを塗布する工程を示す断面図である。 図４に示した塗布針を上方に退避させた状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態１によるパターン修正方法を示す断面図である。 図６に示したパターン修正方法を示す平面図である。 図７に示したフィルムを駆動する方法を示す図である。 この発明の実施の形態２によるパターン修正装置の要部を示す断面図である。 図９に示したフィルムの溝および貫通孔を示す平面図である。 図１０に示したフィルムの溝および貫通孔を介して修正ペーストを塗布する工程を示す断面図である。 図１１に示した塗布針を有する塗布ユニットを示す断面図である。 図９〜図１２に示したパターン修正装置の全体構成を示す図である。 この発明の実施の形態３によるパターン修正方法を示す平面図である。 図１４に示したパターン修正方法の効果を説明するための断面図である。 実施の形態３の変更例を示す平面図である。 実施の形態１〜３の変更例を示す図である。

符号の説明

１ 基板、２ 電極、２ａ オープン欠陥部、３，３Ａ，３Ｂ フィルム、３ａ 孔、３ｂ，３Ｂａ，３Ｂｂ，３Ａｂ 溝、３ｃ，３Ａａ 貫通孔、３Ｂｃ 隔壁、３Ｂｄ 凹部、４ レーザ部、５ 観察光学系、６ 対物レンズ、７，１１，１３〜１７ 固定ローラ、８ 遮蔽板、９ 塗布針、９ａ 平坦面、１０ 修正ペースト、１０Ａ 修正層、１２ フィルム供給ユニット、１２ａ ベース板、１２ｂ，１８ 可動部材、１９ 隙間、２０ 塗布ユニット、２１ 容器、２１ａ 孔、２２ 塗布針固定板、２３ 蓋、２３ａ 孔、２４ 欠陥修正装置、２５ 定盤、２６ ＸＹステージ、２６ａ Ｘ軸ステージ、２６ｂ Ｙ軸ステージ、２７ Ｚ軸ステージ、２８ 固定台、２９ チャック、３０，３１ ＸＹＺステージ、３２ フィルム供給リール、３３ フィルム巻き取りリール、３４ 直動軸受、Ｃ 交差領域。

Claims (7)

1. 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方法において、
   フィルムにレーザ光を照射して前記欠陥部に応じた形状の溝を形成するとともに前記溝の底に貫通孔を形成し、
   前記溝の開口部を前記欠陥部に所定の隙間を開けて対峙させ、
   前記溝を含む所定の範囲で前記フィルムを前記基板に押圧するとともに前記貫通孔を介して前記欠陥部に修正液を塗布し、
   前記フィルムの復元力で前記フィルムを前記基板から剥離させることを特徴とする、パターン修正方法。
2. 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方法において、
   前記第１のフィルムの表面にレーザ光を照射して前記欠陥部に応じた形状の第１の溝を形成し、
   前記第１のフィルムの裏面に第２のフィルムの裏面を重ね合わせた状態で、前記第２のフィルムの表面にレーザ光を照射して前記第１の溝に貫通する貫通孔を形成し、
   前記第１の溝の開口部を前記欠陥部に所定の隙間を開けて対峙させ、
   前記第１の溝を含む所定の範囲で前記第１および第２のフィルムを前記基板に押圧するとともに前記貫通孔を介して前記欠陥部に修正液を塗布し、
   前記第１および第２のフィルムの復元力で前記第１のフィルムを前記基板から剥離させることを特徴とする、パターン修正方法。
3. 前記第２のフィルムの表面にレーザ光を照射して前記第１の溝と交差する第２の溝を形成し、前記第１および第２の溝の深さの和を前記第１および第２のフィルムの厚さの和よりも大きくすることにより、前記第１および第２の溝の交差部に前記貫通孔を形成することを特徴とする、請求項２に記載のパターン修正方法。
4. 前記第２の溝を複数形成して前記貫通孔を複数形成し、複数の前記貫通孔を介して前記欠陥部に前記修正液を塗布することを特徴とする、請求項３に記載のパターン修正方法。
5. 前記欠陥部に前記修正液を塗布するときに、前記第１および前記第２のフィルムの隙間に前記修正液を吸い込ませることを特徴とする、請求項２から請求項４までのいずれかに記載のパターン修正方法。
6. 前記第１および第２のフィルムは１枚の第３のフィルムに含まれ、
   前記第３のフィルムを折り返して前記第１および第２のフィルムを上下に重ねることを特徴とする、請求項２から請求項５までのいずれかに記載のパターン修正方法。
7. 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おいて、
   フィルムにレーザ光を照射して前記欠陥部に応じた形状の溝を形成するとともに前記溝の底に貫通孔を形成するレーザ照射手段と、
   前記溝の開口部を前記欠陥部に所定の隙間を開けて対峙させるフィルム駆動手段と、
   前記溝を含む所定の範囲で前記フィルムを前記基板に押圧するとともに前記貫通孔を介して前記欠陥部に修正液を塗布する塗布手段とを備え、
   前記フィルムの復元力で前記フィルムを前記基板から剥離させることを特徴とする、パターン修正装置。

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