JP4993495B2 - 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、フィルムの表面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。

好ましくは、貫通孔を溝の底の略中央に形成する。
また好ましくは、貫通孔の溝の長さ方向の長さは溝の長さよりも短く、貫通孔の溝の幅方向の長さは溝の幅と略同じまたはそれ以下である。

また好ましくは、貫通孔を溝の底に複数形成する。
また好ましくは、微細パターンは電極であり、欠陥部は電極の断線欠陥部であり、修正液は修正ペーストであり、溝は、その両端部が電極の正常な部分に重なるように、断線欠陥部よりも長く形成されている。

また好ましくは、溝は、余分な修正ペーストを電極の正常な部分の表面に逃がすために、断線欠陥部の修正に必要な長さよりも長く形成されている。

また好ましくは、溝の長さ方向の端まで修正ペーストが充填されないように、溝の長さおよび深さと修正ペーストの塗布量とが予め調整されている。

また好ましくは、修正ペーストの塗布量と、溝の幅および深さと、貫通孔の大きさとを変えて修正ペーストを塗布する実験が予め行なわれ、その実験結果に基づいて溝の長さが設定されている。

また好ましくは、修正ペーストは塗布針を用いて塗布され、修正ペーストの塗布量は、塗布針の先端面の寸法と、塗布針の先端部に修正ペーストを付着させてから欠陥部に塗布するまでの待機時間で制御される。

また好ましくは、溝の幅は電極の幅よりも狭い。
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、フィルムの表面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位置決め手段と、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。

好ましくは、さらに、帯状のフィルムを固定ローラで折り返して上下に配置し、フィルムを基板の上方に供給するフィルム供給手段を備え、レーザ照射手段は、フィルムのうちの上方フィルムの上面にレーザ光を照射して溝および貫通孔を形成し、フィルム供給手段は、溝が下方フィルムの下面に位置するようにフィルムを巻き取る。

また好ましくは、さらに、上方フィルムの一部を移動させ、下方フィルムの上面の貫通孔の開口部を露出させる移動手段を備える。

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、フィルムの表面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する。したがって、溝と同形状の修正層を形成することができ、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、貫通孔によって溝に流入する修正液の量を制限することができ、フィルムと基板の間に修正液が侵入して欠陥部周辺が汚染されるのを防止することができる。

実施の形態について説明する前に、この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上には微細パターンである電極２が形成され、電極２にはオープン欠陥部（断線欠陥部）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、欠陥部２ａに応じた形状の孔３ａの開いたフィルム３をマスクとして使用する。欠陥部２ａに孔３ａを位置合わせした状態で、フィルム３は基板１の上面に隙間Ｇを開けて対峙される。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の厚さＦｔは、その下が透けて見える程度のものが好ましく、たとえば１０〜２５μｍ程度である。

図２に示すように、孔３ａは、たとえば、短軸長がＳｗで長軸長がＳｌの長方形形状である。欠陥部２ａの両端に位置する正常な電極面２ｂにも修正ペーストが塗布されるように、長軸長Ｓｌは欠陥部２ａよりも長く設定される。これにより、修正部の抵抗値を低減するとともに、修正部の密着性を高めることができる。

孔３ａは、フィルム３の表面にレーザ光を照射することにより形成される。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の上部に設けられ、観察光学系５の下端に対物レンズ６が設けられる。フィルム３は、２本の固定ローラ７により、対物レンズ６と基板１の間に張り渡される。レーザ光は、レーザ部４から観察光学系５および対物レンズ６を介してフィルム３に照射される。孔３ａの形状および大きさは、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と基板１の間に配置することが好ましい。

このように、欠陥部２ａにフィルム３が付着、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の近傍をレーザパワー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。なお、フィルム３を反転させる機構を設ければ、フィルム３の裏面も同様に処理することができる。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、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る。ＸＹＺステージは、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、あるいは、それぞれの位置座標データに基づいて基板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）上を上下に進退可能にしたものであり、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を上方に退避させた状態を示し、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、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。

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（金属膜析出処理）を行なってもよい。この場合、レーザ部４がパルス発振と連続発振の切替えができるタイプであれば機構は簡単になるが、切替えができない場合には、レーザ部４とは別の図示しない連続発振レーザから観察光学系５にレーザ光を導入できるようにしてもよい。あるいは、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の粘度が大きければ、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、孔３ａ全体に入らないため、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、前述の方法では、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の長軸長Ｓｌは５０μｍ以下となる。なお、孔３ａの開口部の短軸長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）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図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線断面図である。図６（ａ）（ｂ）において、このパターン修正方法では、貫通孔３ａおよび溝３ｂが形成されたフィルム３がマスクとして使用される。溝３ｂは、フィルム３の基板１側の表面に形成され、欠陥部２ａの形状に応じて決定された修正層１０Ａの形状と略等しい形状の開口部を持つ。溝３ｂの開口部は所定の隙間を開けて欠陥部２ａに対峙される。貫通孔３ａは、溝３ｂの底の略中央に形成されている。貫通孔３ａの幅は溝３ｂの幅以下であり、貫通孔３ａの長さは溝３ｂの長さよりも短い。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。基板１とフィルム３の隙間は、たとえば１００μｍ程度にされる。

次に、図７に示すように、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３ａ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、微小な貫通孔３ａにより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の粘度が高くて貫通孔３ａから溝３ｂに流れ難い場合には、貫通孔３ａを溝３ｂの延在方向に長く形成すればよい。

[実施の形態２]
図８（ａ）（ｂ）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の構成および動作を示す断面図である。図８（ａ）において、帯状のフィルム３は、図示しないフィルム供給リールから供給され、固定ローラ１２を経由して対物レンズ６と基板１の間に導かれ、固定ローラ１１ａで折り返されて基板１の上方を通過し、固定ローラ１１ｂを経由して図示しないフィルム巻き取りリールに回収される。固定ローラ１２と１１ａで支持される上方フィルム３Ａと、固定ローラ１１ａと１１ｂで支持される下方フィルム３Ｂは、基板１に対して略平行に対峙した状態にされる。これらは、フィルム供給ユニット１３の主要部品となり、図示しないＸＹＺステージにより、ＸＹＺ方向に移動可能とされる。ＸＹＺステージは、欠陥部２ａと溝３ｂとの位置調整に使用される。また、フィルム供給ユニット１３に回転手段（θ機構）を持たせてあってもよい。

まず、上方フィルム３Ａの表面にレーザ光を照射して溝３ｂと貫通孔３ａを形成する。このとき、レーザアブレーションにより発生するごみが基板１上に落下しないように遮蔽板８を上下に並行に張り渡されたフィルム３Ａ,３Ｂの間に配置してもよい。遮蔽板８が無い場合でも、下方フィルム３Ｂがごみを受けるため、ごみが直接基板１上に落下することはない。

図９（ａ）は上方フィルム３Ａを上方から見た図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線断面図である。欠陥２ａを修正するパターン形状に合わせて、フィルム３Ａを貫通しない範囲で、修正パターン形状と略等しい開口部を持つ溝３ｂを形成する。予めレーザパワーとレーザショット回数を把握しておけば、容易に溝３ｂを形成できる。レーザ照射形状を設定するレーザスリット形状（図示せず）を調整して、幅がＳｗで長さがＳｌの溝３ｂを形成する。

溝３ｂを形成した後、そのままの位置関係を保った状態で、スリット形状を変えて、幅がＳｗで長さがＳｍの貫通孔３ａを溝３ｂの底の略中央に形成する。貫通孔３ａの長さＳｍは、修正ペースト１０の粘度などを考慮して決められ、孔３ａの幅は溝３ｂの幅Ｓｗ以下に設定される。図９の例では、溝３ｂの幅と孔３ａの幅は同じである。

このように、溝３ｂを形成した後、フィルム３とレーザ照射位置を変えずに、そのままの位置でレーザ加工のスリットの長さを変えるだけで加工を行なうことができ、溝３ｂと貫通孔３ａの位置合わせを省略することができる。また、位置調整があったとしても微小であり好都合である。なお、貫通孔３ａを形成した後に溝３ｂを形成してもよく、貫通孔３ａと溝３ｂの形成順は問わない。

図１０は、図９（ａ）のＸ−Ｘ線断面図であって、溝３ｂおよび貫通孔３ａの断面形状を示す図である。貫通孔３ａおよび溝３ｂの断面形状は、フィルム３の裏面（レーザ貫通面）に近づくにつれて細くなるテーパ状となる。このことはレーザ加工の特徴でもある。溝３ｂの深さＤｔは、フィルム３の厚さＦｔよりも小さく、たとえば、フィルム３の厚さＦｔの１／３程度とされる。また、貫通孔３ａは、レーザ照射面側の幅をＳｗとした場合、レーザが貫通する側の幅Ｓｗ１は、レーザ加工の特徴からＳｗ＞Ｓｗ１となる。幅Ｓｗを小さくしすぎたり、使用するフィルム３が厚過ぎると、孔３ａは貫通できなくなるので、幅Ｓｗとフィルム３の厚さＦｔを把握した上で溝３ｂと貫通孔３ａの寸法を設定する。

溝３ｂと貫通孔３ａの形成が完了した後に、図８（ｂ）に示すように、フィルム３を図中Ｒ方向（時計針回転方向）に巻き取り、フィルム３のレーザ照射面が下を向くようにフィルム３を反転させる。次いで、画像処理結果に基づいて基板１に対してフィルム３を相対移動させ、溝３ｂと欠陥部２ａを位置合わせして基板１とフィルム３が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（たとえば固定ローラ１１ａ，１１ｂ）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、溝３ｂ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。その後、上下のフィルム３に挟まれた空間に塗布手段を挿入して、図７で示した方法で、貫通孔３ａの上方から修正ペースト１０を塗布して修正が行なわれる。

このとき、貫通孔３ａの断面は、上に行くほど先細るハの字形状になっているので、貫通孔３ａ内の修正ペースト１０には、より細くなる側、つまり貫通孔３ａの上方側に毛細管現象で引く力が働く。したがって、修正ペースト１０がフィルム３と基板１との隙間に流れることを抑制することができ、結果として、描画形状の安定化を図ることができる。

なお、図１１に示すように、溝３ｂ内に複数（図では２つ）の貫通孔３ａを形成してもよい。これにより、溝３ｂが長い場合でも、修正ペースト１０を溝３ｂ全体に均一に供給することができる。また、この場合でも、レーザ部４とフィルム３を溝３ｂの長さ方向に微小距離だけ相対移動させることにより、複数の貫通孔３ａを容易に形成することができる。

[実施の形態３]
実施の形態２では、フィルム３が上下に存在するので、塗布時には、上下のフィルム３の間に塗布手段を挿入する必要があり、上下のフィルム３の間隔を狭くすることはできない。そのため、高倍率の対物レンズ６を用いて、欠陥部２ａと溝３ｂとの位置合わせをすることが難しい。また、この場合、フィルム２枚越しに欠陥部２ａを観察するため、位置調整が難しくなることが想定される。そこで、この実施の形態３では、上方フィルム３Ａの一部を機械的に移動させて、下方フィルム３Ｂの貫通孔３ａを露出させてから、貫通孔３ａを介して欠陥部２ａに修正ペースト１０を塗布する。

図１２（ａ）〜（ｄ）は、この発明の実施の形態３によるパターン修正装置の要部の構成および動作を示す断面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ線断面図であり、図１２（ｄ）は図１２（ｃ）のＸＩＩＤ−ＸＩＩＤ線断面図である。図１２（ａ）において、フィルム供給ユニット１５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１６〜１８を経由して対物レンズ６と基板１の間に導かれ、固定ローラ１９で折り返されて基板１の上に導かれ、固定ローラ２０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１７，１８は、可動部材２１に固定され、一定範囲で上下方向に移動可能とされる。図１２（ａ）では、可動部材２１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１７，１８の間の区間Ｌ１の上方フィルム３Ａと、固定ローラ１９，２０の間の区間Ｌ２の下方フィルム３Ｂとは、一定の間隔、たとえば約１０ｍｍ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配置されている。フィルム供給ユニット１５の区間Ｌ２の部分（フィルム配置部１５ａ）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。

また、区間Ｌ１の上方フィルム３Ａの下には、平板部材と２本の爪２２ａからなるフック２２が配置されている。フック２２は、上方フィルム３Ａとは直角方向で基板１に対して略平行の方向（上方フィルム３Ａの幅方向）に移動可能とされる。図１２（ａ）では、フック２２は上方フィルム３Ａとは接触しておらず、一定の隙間が確保される。

この状態で、区間Ｌ１の略中央の上方フィルム３Ａに、レーザ光を照射して欠陥部２ａの形状に応じた形状の溝３ｂと、溝３ｂ内に溝３ｂよりも短い貫通孔３ａを１個、または複数個形成する。この時、フック２２が遮蔽板の代わりとして機能して、レーザアブレーションにより発生する異物（ごみ）を受けるので、基板１を汚染することを防止することができる。このとき、フック２２の上面にごみを受ける凹部（図示せず）を形成してあってもよい。

溝３ｂおよび孔３ａ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３ｂおよび孔３ａ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３ｂおよび孔３ａ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１２（ｃ）に示すように、フィルム３をフィルム供給リールに巻き取りながら、溝３ｂおよび孔３ａを区間Ｌ２の下方フィルム３Ｂの略中央まで移動させる。フック２２を後方に移動させた後、可動部材２１を下降させて、可動部材２１に固定された固定ローラ１７,１８が、固定ローラ１９,２０よりも下方に位置するようにする。このとき、図示しないフィルム巻き取りリール側はフィルム３が後戻りしないようになっているので、図示しないフィルム供給リールからフィルム３が供給されながら、図１２（ｄ）に示すように、上方フィルム３Ａはフック２２の爪２２ａに引っ張られて後方に移動し、孔３ａを含む下方フィルム３Ｂが上方から見て露出する。なお、固定ローラ１９の両端には鍔があって、フィルム３がローラ１９から外れることはない。

図１２（ｃ）（ｄ）では、フック２２によって上方フィルム３Ａが基板１に対してそのままの形状で平行移動しているが、実際には、フック２２内のフィルム３は折り重なる。しかし、フィルム３に柔軟性があるため機能上問題はない。

次に、欠陥部２ａと溝３ｂとの位置合わせを行ない、溝３ｂ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、図４で説明した工程同様に、塗布針９で修正ペースト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。

この実施の形態３では、固定ローラ１９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とが一定の間隔で上下に配置された状態で、上方フィルム３Ａを機械的に横移動させて下方フィルム３Ｂの１枚で修正を行なうため、欠陥部２ａと溝３ｂとの位置合わせが容易となる。また、下方フィルム３Ｂには貫通孔３ａが形成されているので、貫通孔３ａに対物レンズ６の焦点を合わせれば、溝３ｂの位置を容易に判断することができる。

また、下方フィルム３Ｂの孔３ａ上方にはフィルム３などの物が無いため、高倍率の対物レンズ（たとえば、２０倍）に切り替えて、位置合わせを行なうことが可能となる。また、塗布手段と上方フィルム３Ａとの干渉を回避できるので、上方フィルム３Ａと下方フィルム３Ｂとの間隔を狭くすることが可能となり、高倍率の対物レンズへの切り替えも容易になる。

[実施の形態４]
液晶ディスプレイに用いられるＴＦＴ(Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ)基板上に形成された電極（たとえばドレイン線）の断線欠陥部を修正する場合のように、基板１の表面に凹凸がある場合に、溝３ｂと貫通孔３ａが形成されたフィルム３をマスクとして、塗布針９を用いて修正ペースト１０を欠陥部２ａに塗布すると、修正ペースト１０が溝３ｂからはみ出す可能性がある。

たとえば、ＴＦＴ基板のドレイン線の厚さは０．４μｍ前後あり、周りの画素電極に比べて突出している。また、断線欠陥部とドレイン線との間にも同等の段差が存在する。そのため、塗布針９でフィルム３を断線欠陥部２ａに押圧しても、断線欠陥部２ａとフィルム３の溝３ｂ近傍とを完全に密着させることは難しく、塗布される修正ペースト９の量が過剰である場合には、溝３ｂいっぱいに修正ペースト９が広がり、余分な修正ペースト９が溝３ｂの端部からはみ出す場合が想定される。特に、修正ペースト９を塗布する塗布針９先端の平坦面９ａの径が大きいほど修正ペースト９の塗布量は多くなり、はみ出す可能性が高まる。

通常、フィルム３に形成される溝３ｂの長さは、修正に必要な修正層１０Ａと略同じ長さに設定される。たとえば、図１３（ａ）（ｂ）に示すような断線欠陥部２ａを修正する場合には、両端部が正常な電極２に重なるように修正層１０Ａの長さが決定され、溝３ｂの長さはＳｌ１に設定される。それに対して、この実施の形態４では、修正に必要な描画長さＳｌ１よりも十分に長い長さＳｌ２の溝３ｂを形成する。これにより、修正ペースト１０の塗布量が多い場合でも、余分な修正ペースト１０を溝３ｂの延在方向に逃がすことができ、修正ペースト１０のはみ出しを防止することができる。

図１４（ａ）（ｂ）は、この実施の形態３のパターン修正方法を示す断面図である。図６（ａ）（ｂ）および図７で説明した方法と同様の方法で、欠陥部２ａに修正ペースト１０を塗布する。ただし、上述のように、溝３ｂの長さが上記Ｓｌ２に設定されているので、修正ペースト１０は溝３ｂの長さ方向の端部まで充填されず、修正ペースト１０が溝３ｂからはみ出すことはない。なお、修正層１０Ａが必要以上に長くなるが、正常な電極２と修正層１０Ａとの重なり部が長くなるだけで、何ら問題はない。

溝３ｂに流入する修正ペースト１０の量は、塗布針９で貫通孔３ａを含む範囲に塗布される修正ペースト１０の量と、溝３ｂの幅および深さと、修正ペースト１０の粘度と、貫通孔３ａの大きさとで決まる。これらのパラメータと溝３ｂの長さは、溝３ｂの長さ方向の端部まで修正ペースト１０が充填されないように、予め行なわれる実験結果に基づいて調整される。

たとえば、修正ペースト１０の塗布量と、溝３ｂの幅および深さと、修正ペースト１０の粘度と、貫通孔３ａの大きさとを変えて修正層１０Ａを形成する実験を行ない、その実験結果に基づいて溝３ｂの長さを決定する。あるいは、図１５（ａ）（ｂ）に示すように、修正層１０Ａの長さが、電極２の断線欠陥部２ａの修正に必要な長さＳｌ１よりも長く、溝３ｂの長さＳｌ２よりも短くなるように、修正ペースト１０の塗布量と、溝３ｂの幅および深さと、修正ペースト１０の粘度と、貫通孔３ａの大きさとを設定する。

フィルム３上に塗布される修正ペースト１０の量を制御する方法としては、塗布針９先端の平坦面９ａの径を変える方法がある。塗布針９先端の平坦面９ａの径を大きくするほど、塗布針９先端に付着する修正ペースト１０の量が増加し、修正ペースト１０の塗布量が増加する。また、図１６に示すように、塗布針９の先端部に修正ペースト１０が付着した状態で、そのまま待機させ、修正ペースト１０を表面張力によって塗布針９先端のテーパ部の上部に引き上げ、平坦面９ａに付着する修正ペースト１０の量を減少させる。待機時間は０．０１秒から３秒程度の間で設定され、必要な塗布量になる待機時間は予め実験して記録され、修正状況に応じて決定される。

また、溝３ｂと貫通孔３ａを形成したフィルム３を用いて修正層１０Ａを形成すると、修正層１０Ａの幅は、溝３ｂの幅よりも一回り大きくなる。たとえば、溝３ｂの幅が５μｍであれば、描画される修正層１０Ａの幅は７〜８μｍ程度になる。正常な電極２の幅から修正層１０Ａがはみ出さないようにするためには、図１７に示すように、溝３ｂの幅Ｓｗは、電極２の幅Ｅｗよりも小さく設定することが好ましい。

この実施の形態４では、修正に必要な描画長さよりも長い溝３ｂをフィルム３に形成し、余分な修正ペースト１０を溝３ｂの延在方向に逃がすので、欠陥部２ａの周囲に修正ペースト１０がはみ出すのを防止することができ、修正品位の向上を図ることができる。

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合にも適用可能となる。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方法を示す断面図である。 図２で示した欠陥部に修正ペーストを塗布する方法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図である。 図６で示した欠陥部に修正ペーストを塗布する方法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要部を示す断面図である。 図８で示した上方フィルムの溝および貫通孔を示す図である。 図９で示した溝および貫通孔の断面形状を示す図である。 実施の形態２の変更例を示す図である。 この発明の実施の形態３によるパターン修正装置の要部およびその動作を示す断面図である。 この発明の実施の形態４によるパターン修正方法の原理を説明するための図である。 図１３に示したパターン修正方法を具体的に示す図である。 図１４に示した修正層の長さを示す図である。 図１４に示した修正ペーストの塗布量を制御する方法を示す図である。 図１４に示した溝の幅を示す図である。

符号の説明

１ 基板、２ 電極、２ａ オープン欠陥部、２ｂ 電極面、３ フィルム、３Ａ 上方フィルム、３Ｂ 下方フィルム、３ａ 貫通孔、３ｂ 溝、４ レーザ部、５ 観察光学系、６ 対物レンズ、７，１１ａ，１１ｂ，１２，１６〜２０ 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、１３,１５ フィルム供給ユニット、１５ａ フィルム配置部、２１ 可動部材、２２ フック、２２ａ 爪。

Claims (13)

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. 前記貫通孔を前記溝の底の略中央に形成することを特徴とする、請求項１に記載のパターン修正方法。
3. 前記貫通孔の前記溝の長さ方向の長さは前記溝の長さよりも短く、
   前記貫通孔の前記溝の幅方向の長さは前記溝の幅と略同じまたはそれ以下であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のパターン修正方法。
4. 前記貫通孔を前記溝の底に複数形成することを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれかに記載のパターン修正方法。
5. 前記微細パターンは電極であり、
   前記欠陥部は前記電極の断線欠陥部であり、
   前記修正液は修正ペーストであり、
   前記溝は、その両端部が前記電極の正常な部分に重なるように、前記断線欠陥部よりも長く形成されていることを特徴とする、請求項１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. 前記溝は、余分な修正ペーストを前記電極の正常な部分の表面に逃がすために、前記断線欠陥部の修正に必要な長さよりも長く形成されていることを特徴とする、請求項５に記載のパターン修正方法。
7. 前記溝の長さ方向の端まで前記修正ペーストが充填されないように、前記溝の長さおよび深さと前記修正ペーストの塗布量とが予め調整されていることを特徴とする、請求項６に記載のパターン修正方法。
8. 前記修正ペーストの塗布量と、前記溝の幅および深さと、前記貫通孔の大きさとを変えて前記修正ペーストを塗布する実験が予め行なわれ、その実験結果に基づいて前記溝の長さが設定されていることを特徴とする、請求項７に記載のパターン修正方法。
9. 前記修正ペーストは塗布針を用いて塗布され、
   前記修正ペーストの塗布量は、前記塗布針の先端面の寸法と、前記塗布針の先端部に前記修正ペーストを付着させてから前記欠陥部に塗布するまでの待機時間で制御されることを特徴とする、請求項７または請求項８に記載のパターン修正方法。
10. 前記溝の幅は前記電極の幅よりも狭いことを特徴とする、請求項５から請求項９までのいずれかに記載のパターン修正方法。
11. 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位置決め手段と、
    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。
12. さらに、帯状の前記フィルムを固定ローラで折り返して上下に配置し、前記フィルムを前記基板の上方に供給するフィルム供給手段を備え、
    前記レーザ照射手段は、前記フィルムのうちの上方フィルムの上面にレーザ光を照射して前記溝および前記貫通孔を形成し、
    前記フィルム供給手段は、前記溝が下方フィルムの下面に位置するように前記フィルムを巻き取ることを特徴とする、請求項１１に記載のパターン修正装置。
13. さらに、前記上方フィルムの一部を移動させ、前記下方フィルムの上面の前記貫通孔の開口部を露出させる移動手段を備えることを特徴とする、請求項１２に記載のパターン修正装置。

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