KR20060046299A

KR20060046299A - 미세 패턴 수정 장치 및 미세 패턴의 결함 수정 방법

Info

Publication number: KR20060046299A
Application number: KR1020050045905A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 사루타; 카오루 사이토
Original assignee: 에누티에누 가부시기가이샤; 옵토 원 가부시키가이샤
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2006-05-17
Also published as: JP4410042B2; TW200600883A; TWI373648B; CN1716043A; JP2006007295A; CN100585464C; KR101118848B1

Abstract

과제

미세 패턴의 결함을 단시간에 수정할 수 있고, 장치 가격이 낮고, 장치 설치 면적이 작고, 수정의 품질이 높은 미세 패턴 수정 장치를 제공한다.

해결 수단

이 미세 패턴 수정 장치는, 레이저 빔을 조사하여 흑 결함을 제거하는 레이저 장치(1), 결함을 관찰하는 관찰 광학계(2), 잉크를 도포하여 색 누락 결함을 수정하는 잉크 도포 유닛(3) 및 돌기 결함을 연마하여 수정하는 테이프 연마 유닛(5)을 포함하는 수정 헤드부(6)와, 수정 헤드부(6)를 위치 결정한 XYZ 테이블(7 내지 9)과, 피수정 글래스 기판(10)을 탑재하는 글래스 정반(11)을 구비한다. 따라서 1대의 장치로 색 누락 결함, 흑 결함 및 돌기 결함을 수정할 수 있다.

미세 패턴, 결함, 수정

Description

미세 패턴 수정 장치 및 미세 패턴의 결함 수정 방법{FINE PATTERN CORRECTING DEVICE AND DEFECT CORRECTING METHOD FOR FINE PATTERN}

도 1은 본 발명의 한 실시의 형태에 의한 미세 패턴 수정 장치의 전체 구성을 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 도시한 수정 헤드부(6)의 구성을 도시한 도면.

도 3은 도 1에 도시한 잉크 도포 유닛의 구성을 도시한 사시도.

도 4는 색 누락 결함이 생긴 컬러 필터를 도시한 도면.

도 5는 도 4에 도시한 컬러 필터의 색 누락 결함을 수정하는 방법을 설명하기 위한 도면.

도 6은 수정된 컬러 필터를 도시한 도면.

도 7은 컬러 필터의 흑 결함을 수정하는 방법을 설명하기 위한 도면.

도 8은 컬러 필터의 돌기 결함을 수정하는 방법을 설명하기 위한 도면.

도 9는 컬러 필터의 흑 결함을 수정하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면.

도 1O은 컬러 필터의 색 누락 결함을 수정하는 방법을 설명하기 위한 다른 도면.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 : 레이저 장치 2 : 관찰 광학계

3 : 잉크 도포 유닛 4 : 수정액 경화용 광원

5 : 테이프 연마 유닛 6 : 수정 헤드부

7 : Z축 테이블 8 : X축 테이블

9 : Y축 테이블 10 : 피수정 글래스 기판

11 : 글래스 정반 11a : 리프터 핀 구멍

11b : 진공 흡착용 홈 12 : 레이저 광학계

13 : 대물 렌즈 14 : CCD 카메라

15 : 부Z축 테이블 21 : 바늘

22 : 위치 결정용 액추에이터 23 : 구동축

24 : 지지 부재 25 : 회전 테이블

26 내지 29 : 잉크 탱크 30 : 세정 장치

31 : 에어 퍼지 장치 32 : 노치부

33 : 회전축 34 : 인덱스용 모터

35 : 인덱스 판 36 : 인덱스용 센서

37 : 원점 복귀용 센서 41 : 색 부가 부분

42 : 블랙 매트릭스 43, 44 : 색 누락 결함

45, 46 : 잉크 47 : 이물

48 : 흑 결함 49 : 레이저 빔

50 : 연마 테이프 51 : 이송측 릴

52 : 연마 헤드 53 : 구동 기구

54 : 권취측 릴 55 : 높이 측정 센서

56 : 가압 부재

기술 분야

본 발명은 미세 패턴 수정 장치 및 미세 패턴의 결함 수정 방법에 관한 것으로, 특히, 기판상에 형성된 미세 패턴의 결함을 수정하는 미세 패턴 수정 장치 및 미세 패턴의 결함 수정 방법에 관한 것이다.

배경 기술

액정 표시 장치(LCD)에 사용되는 컬러 필터에 발생할 가능성이 있는 결함은, 색 누락 결함, 흑 결함, 돌기 결함의 3종류로 대별할 수 있다. 색 누락 결함이란, 어떤 화소에서 소정의 색이 표현되지 않는 결함이다. 흑 결함이란 화소에 광이 투과하지 않는 검은 부분이 생기는 결함이다. 흑 결함의 원인으로서는 블랙 매트릭스 재료의 화소 부분에의 삐져나옴, 어떤 화소의 색이 옆의 화소로 삐져나와 색이 서로 섞이는 혼색, 화소에의 이물의 부착 등이 있다. 돌기 결함이란 이물의 부착이나 잉크의 기포 등에 의해 돌기가 생긴 결함이다.

색 누락 결함을 수정하는 장치로서는 수정액을 바늘에 의해 도포하는 것이 있다. 흑 결함을 수정하는 장치로서는, 흑 결함을 레이저로 컷트함에 의해 색 누락 결함으로 바꾸고, 이색 누락 결함에 바늘에 의해 수정액을 도포하는 것이 있다(예를 들면 특허 문헌 1, 2 참조). 돌기 결함을 수정하는 장치로서는 돌기 결함에 연마 테이프를 꽉 눌러서 연마하고, 제거하는 것이 있다(예를 들면 특허 문헌 3 참조).

[특허 문헌 1]

특개2001-174625호 공보

[특허 문헌 2]

특개평9-236933호 공보

[특허 문헌 3]

특개평8-229797호 공보

그러나, 종래는 결함의 종류에 따라 다른 장치가 필요하게 되기 때문에, 예를 들면 동일한 기판에 색 누락 결함과 돌기 결함이 생긴 경우에는, 장치 사이의 반송이나, 장치 내에서의 기판 위치 분할 등 때문에 시간을 필요로 한다. 이 때문에 수정 시간의 단축이 곤란하다.

또 근래, 기판이 대형으로 되었기 때문에 결함 수정 장치도 대형으로 되고, 장치가 고액으로 된다. 또한, 장치 설치를 위해 필요한 바닥 면적이 증대해, 클린 룸의 건설이나 유지의 비용이 고액으로 된다.

또한, 이물의 부착에 의한 흑 결함에서, 이물이 큰 경우 흑 결함을 제거하여 색 누락 결함으로 바꾸기 위한 레이저 빔의 조사 에너지를 높일 필요가 있다. 이 때문에, 흑 결함 주변의 정상부에 열 등의 영향이 나타난다.

그러므로, 본 발명의 주된 목적은, 미세 패턴의 결함을 단시간에 수정할 수 있고, 장치 가격이 낮고, 장치 설치 면적이 작고, 수정의 품질이 높은 미세 패턴 수정 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 수정의 품질이 높은 미세 패턴의 결함 수정 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 미세 패턴 수정 장치는 기판상에 형성된 미세 패턴의 결함을 수정하는 미세 패턴 수정 장치로서, 수정액을 결함에 도포하는 도포 유닛과, 레이저 빔을 조사하여 결함을 제거하는 레이저 장치와, 결함을 관찰하는 관찰 광학계와, 결함을 연마하는 테이프 연마 유닛을 포함하는 수정 헤드부, 기판을 탑재하는 워크 테이블 및 수정 헤드부와 워크 테이블을 상대 이동시켜서 3차원 공간에서의 위치 결정을 행하는 위치 결정 장치를 구비한 것이다.

또한, 본 발명에 관한 미세 패턴의 결함 수정 방법은, 기판상에 형성된 미세 패턴의 결함을 수정하는 결함 수정 방법으로서, 결함부의 솟아오름을 연마 테이프로 연마하여, 주변의 정상부와 거의 같은 높이로 하는 연마 공정과, 연마 후의 결함부에 레이저 빔을 조사하여 결함부를 제거하는 레이저 컷트 공정과, 결함부를 레이저 빔으로 제거한 위치에 수정액을 도포하는 도포 공정을 포함하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 미세 패턴의 결함 수정 방법은, 기판상에 형성된 미세 패턴의 결함을 수정하는 결함 수정 방법으로서, 패턴이 떨어져 나간 결손 결함부에 수정액을 도포하는 도포 공정과, 정상적인 패턴 표면보다 솟아오른 수정액을 연마 테이프로 제거하여 정상부와 거의 같은 높이로 하는 연마 공정을 포함하는 것이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

도 1은, 본 발명의 한 실시의 형태에 의한 미세 패턴 수정 장치의 전체 구성을 도시한 사시도이다. 도 1에 있어서, 이 미세 패턴 수정 장치에서는 레이저 장치(1), 관찰 광학계(2), 잉크 도포 유닛(3), 수정액 경화용 광원(4) 및 테이프 연마 유닛(5)을 포함하는 수정 헤드부(6)가 Z축 테이블(7)에 고정되어 있고, Z축 테이블(7)은 Z축 방향(상하 방향)으로 이동 가능하게 마련되어 있다. Z축 테이블(7)은 X축 테이블(8)상에서 X축 방향(횡방향)으로 이동 가능하게 마련되어 있다. X축 테이블(8)은, Y축 테이블(9)상에서 Y축 방향(횡방향)으로 이동 가능하게 마련되어 있다.

X축 테이블(8)의 하방에는, 피수정 글래스 기판(10)을 탑재하는 워크 테이블인 글래스 정반(11)이 마련되어 있다. 글래스 정반(11)에는 피수정 글래스 기판(10)을 반입 배출할 때에 리프트업하기 위한 리프트업 기구의 리프터 핀을 통과시키기 위한 리프터 핀 구멍(11a)과, 피수정 글래스 기판(10)을 글래스 정반(11)의 윗면에 고정하기 위한 진공 흡착용 홈(11b)이 형성되어 있다. 진공 흡착용 홈(11b)의 수개소에는, 진공으로 당기기 위한 진공 흡착 구멍이 형성되어 있다.

레이저 장치(1)는, 피수정 글래스 기판(10)상의 컬러 필터의 흑 결함이나 돌기 결함에 레이저 빔을 조사하고, 그 열에너지로 잉크나 이물을 승화 또는 비산시켜서 제거한다. 관찰 광학계(2)는 결함부분을 확대하여 촬상하고, 촬상한 화상을 텔레비전 모니터(도시 생략)에 표시한다. 잉크 도포 유닛(3)은 피수정 글래스 기판(10)상의 컬러 필터의 색 누락 결함에 잉크를 도포한다. 수정액 경화용 광원(4)은 도포한 잉크에 광을 조사하여 경화시킨다. 테이프 연마 유닛(5)은 피수정 글래스 기판(10)상의 컬러 필터의 흑 결함이나 돌기 결함을 테이프로 연마하여 제거한다.

레이저 장치(1), 관찰 광학계(2), 잉크 도포 유닛(3), 수정액 경화용 광원(4) 및 테이프 연마 유닛(5)을 포함하는 수정 헤드부(6)는 Z축 테이블(7)에 부착되어 있기 때문에, 피수정 글래스 기판(10) 위에 임의의 높이에 위치시킬 수 있고, 또한 Z축 테이블(7)은 X축 테이블(8) 및 Y축 테이블(9)상에 재치되어 있기 때문에, 피수정 글래스 기판(10)에 대해 X축 방향 및 Y축 방향으로 임의의 위치로 이동할 수 있다. 그 밖에, 각 기구를 제어하기 위한 제어용 컴퓨터(도시 생략)와, 장치 전체를 제어하기 위한 호스트 컴퓨터(도시 생략)가 마련되어 있다.

다음에, 이 미세 패턴 수정 장치의 동작에 관해 설명한다. 결함의 위치 정보(X, Y좌표)는 다른 검사 장치로부터 수정 장치의 제어부에 보내지고, 제어부는 그 정보에 의거하여 테이블(8, 9)을 포함하는 위치 결정 기구에 지령 신호를 준다. 위치 결정 기구는 지령 신호에 의거하여 관찰 광학계(2)를 결함의 관찰이 가능한 위치로 이동한다. 관찰 광학계(2)에 의해 촬상된 결함부의 화상은 조작부에 마련한 표시 화면에 표시된다. 오퍼레이터는, 표시된 화상에 의해 결함의 종별을 판정하고, 적절한 수정 방법을 선택하여 실행한다.

색 누락 결함의 경우는, 잉크 도포 유닛(3)에 의해 결함부에 잉크를 도포하고, 수정액 경화용 광원(4)의 광을 조사하여 잉크를 경화시킨다. 흑 결함의 경우는 레이저 장치(1)로부터 결함부에 레이저 빔을 조사하고, 결함부를 레이저 빔의 열에너지로 승화 또는 비산시키고, 흑 결함을 색 누락 결함으로 변환한 후, 잉크 도포에 의해 수정한다. 돌기 결함의 경우는 테이프 연마 유닛(5)의 테이프로 돌기부를 연마한다.

또한, 위치 결정 장치는 도 1에서는 XYZ테이블(7 내지 9)을 나타냈지만, 3차원 공간 내에서 수정 헤드부(6)와 피수정 글래스 기판(10)상의 결함부를 상대적으로 위치 결정할 수 있다면, 이에 한하지 않고, 예를 들면 패러렐 링크 기구 등, 다른 형식이라도 좋다. 글래스 기판(10)을 X축 및 Y축 방향으로 이동 가능하게 마련하고, 수정 헤드부(6)를 Z축 방향으로 이동 가능하게 마련하여도 좋다. 글래스 기판(10)을 Y축 방향으로 이동 가능하게 마련하고, 수정 헤드부(6)를 X축 및 Z축 방향으로 이동 가능하게 마련하여도 좋다.

또한, 제어부에 화상 처리 장치 및 각종의 수정 순서를 실행하기 위한 프로그램 및 데이터를 기록하는 메모리를 구비하고, 결함부의 화상으로부터 화상 처리 장치에 의해 결함의 위치, 종류를 판정하고, 메모리에 기록한 수정 프로그램의 내에서 적절한 수정 방법을 선정하여 수정을 실행하면, 각종 결함의 수정을 오퍼레이터를 통하지 않고 자동적으로 행할 수 있다.

도 2는, 수정 헤드부(6)의 구성을 보다 상세히 도시한 도면이다. 도 2에 있어서, 레이저 장치(1)로부터 출사된 레이저 빔을 결함부에 유도하기 위한 레이저 광학계(12)가 Z축 테이블(7)의 중앙부에 고정된다. 관찰 광학계(2)와 레이저 광학계(12)는 동축에 마련되고, 대물 렌즈(13) 등을 공용하고 있다. 관찰 광학계(2)는 피수정 글래스 기판(10)상의 미세 패턴을 확대하여 촬상 하기 위한 현미경 및 CCD 카메라(14)를 포함한다. 레이저 장치(1)는 레이저 광학계(12)의 상부에 고정되어 있다. 레이저 장치(1)로서는 각종 레이저를 사용할 수 있지만, YAG 레이저의 제 2 고조파 이하의 단파장 레이저가 바람직하다,

잉크 도포 유닛(3)은 Z축 테이블(7)의 한쪽 단부에 고정되고, Z축 테이블(7)의 다른쪽 단부에 부(副)Z축 테이블(15)이 Z축 방향으로 이동 가능하게 마련되고, 테이프 연마 유닛(5)은 부Z축 테이블(15)에 고정된다. 수정액 경화용 광원(4)은 관찰 광학계(2)와 잉크 도포 유닛(3) 사이에 마련된다.

잉크 도포 유닛(3)과 테이프 연마 유닛(5)은 관찰 광학계(2)를 끼우고 양측에 배치하는 것이 바람직하다. 관찰 광학계(2)에 의해 촬영한 화상을 조작부의 화상 표시 장치의 화면에 표시하고, 화면상에서 수정 위치를 지시하고, 그 위치로 지정한 수정 유닛(잉크 도포 유닛(3) 또는 테이프 연마 유닛(5))을 이동시켜 수정 작업을 행하는데, 이 때의 이동량이 크면 지정한 위치에 대한 수정 유닛(3 또는 5)의 위치 결정 오차가 커진다. 관찰 광학계(2)의 양측에 2개의 수정 유닛(3, 5)을 배치함에 의해 관찰로부터 수정으로 옮길 때의 이동량을 작게 할 수 있기 때문에, 고정밀도의 수정이 가능해진다.

수정 헤드부(6)는, Z축 테이블(7)에 의해 Z축 방향으로 일체로서 위치 결정되지만, 또한, 테이프 연마 유닛(5)을 독립하여 Z방향으로 이동시키는 부Z축 테이블(15)을 마련함에 의해 테이프 연마 유닛(5)을 고속이고 정밀도 좋게 위치 결정하는 것이 가능해진다.

수정액 경화용 광원(4)이 작용하는 범위는 일반적으로 패턴 치수에 비하여 크고, 잉크 도포 유닛(3)이나 테이프 연마 유닛(5)에 비하여 위치 결정 정밀도에 대한 요구는 엄하지 않다. 따라서 수정액 경화용 광원(4)은, Z축 테이블(7)의 어느 위치에 마련하여도 좋고, 관찰 광학계(2)를 중앙으로 하여 양측에 배치한 잉크 도포 유닛(3) 및 테이프 연마 유닛(5)의 더욱 외측에 배치하여도 좋다. 수정액 경화용 광원(4)에 의해 미세 패턴 수정 장치 내에서 잉크를 경화시킴에 의해, 피수정 글래스 기판(10)을 다음의 공정으로 신속하게 보낼 수 있다. 또한, 광원(4)으로서는 할로겐 램프, 레이저 장치, 자외선등 적외선등 등이 이용된다. 또한, 광원(4) 대용으로, 도포한 수정액을 건조 또는 경화시키기 위한 열풍 발생기와 같은 열원을 마련하여도 좋다.

도 3은, 잉크 도포 유닛(3)의 구성을 도시한 사시도이다. 도 3에 있어서, 잉크 도포 유닛(3)은 잉크 도포용의 바늘(21)과, 바늘(21)을 수직 방향으로 구동시키기 위한 위치 결정용 액추에이터(22)를 구비한다. 바늘(21)은 지지 부재(24)를 통하여 액추에이터(22)의 구동축(23)의 선단부에 마련된다. 지지 부재(24)에는 바늘(21)이 피수정 글래스 기판(10)의 표면에 접촉한 때의 충격을 완화하기 위한 스프링이 내장되어 있다. 또한, 바늘(24)과 피수정 글래스 기판(10) 사이의 충격을 완화하기 위해, 지지 부재(24)를 리니어 가이드와 같은 안내 요소를 통하여 구동축(23)에 부착하고, 바늘(21)의 선단이 피수정 글래스 기판(10)의 표면에 접촉한 후에는, 바늘(21) 및 지지 부재(24)가 구동축(23)에 대해 상대적으로 상방으로 이동하도록 하여도 좋다. 위치 결정용 액추에이터(22)는 Z축 테이블(7)에 고정된다.

또한, 잉크 도포 유닛(3)은 수평으로 마련된 회전 테이블(25)과, 회전 테이블(25)상에 원주 방향으로 순차적으로 배치된 복수의 잉크 탱크(26 내지 29), 세정 장치(30) 및 에어 퍼지 장치(31)를 구비한다. 회전 테이블(25)에는 잉크 도포시에 바늘(21)을 통과시키기 위한 노치부(32)가 형성되고, 회전 테이블(25)의 중심부에는 회전축(33)이 세워 설치되어 있다. 잉크 탱크(26 내지 29)에는 각각 RGB 및 검은색의 잉크가 주입되어 있다. 세정 장치(30)에는 바늘(21)을 세정하기 위한 세정액이 저장되어 있다. 에어 퍼지 장치(31)는 작은 구멍에 삽입된 바늘(21)에 에어를 분사하여 바늘(21)에 부착한 세정액 등을 불어 날려버린다.

또한, 잉크 도포 유닛(3)은 회전 테이블(25)의 회전축(33)을 회전시키기 위한 인덱스용 모터(34)와, 회전축(33)과 함께 회전하는 인덱스 판(35)과, 인덱스 판(35)을 통하여 회전 테이블(25)의 회전 위치를 검출하기 위한 인덱스용 센서(36)와, 인덱스 판(35)을 통하여 회전 테이블(25)의 회전 위치가 원점으로 복귀한 것을 검출하는 원점 복귀용 센서(37)를 구비한다. 모터(34)는 센서(36, 37)의 출력에 의거하여 제어되고, 회전 테이블(25)을 회전시켜 노치부(32), 잉크 탱크(26 내지 29), 세정 장치(30) 및 에어 퍼지 장치(31)중 어느 하나를 바늘(21)의 하방에 위치시킨다.

다음에, 잉크 도포 유닛(3)의 동작에 관해 설명한다. 우선, Z축 테이블(7), X축 테이블(8) 및 Y축 테이블(9)을 구동시켜서 바늘(21)을 피수정 글래스 기판(10)의 표면에 형성된 컬러 필터의 색 누락 결함의 상방의 소정의 위치에 위치시킨다. 계속해서 회전 테이블(25)을 회전시키고, 색 누락 결함에 도포해야 할 잉크가 저장 된 잉크 탱크를 바늘(21)의 하방에 위치시키고, 액추에이터(22)에 의해 바늘(21)을 상하로 하고, 바늘(21)의 선단부에 잉크를 부착시킨다.

다음에, 회전 테이블(25)을 회전시켜 노치부(32)를 바늘(21)의 아래에 위치시키고, 액추에이터(22)에 의해 바늘(21)을 하강시켜 바늘(21)의 선단을 컬러 필터의 색 누락부에 접촉시키고, 잉크를 색 누락부에 도포한다.

잉크 도포 종료 후는, 바늘(21)의 하방에 세정 장치(30)를 위치시키고, 바늘(21)을 거꾸로 하여 바늘(21)을 세정한 후, 바늘(21)의 하방에 에어 퍼지 장치(31)를 위치시키고, 바늘(21)을 거꾸로 하여 바늘(21)에 부착한 세정액을 불어 날려버린다.

도 4는, 색 누락 결함이 발생한 컬러 필터(40)를 도시한 도면이다. 도 4에 있어서, 컬러 필터(40)는 글래스 기판(10)의 표면에 일정 주기로 형성된 RGB의 색 부가 부분(41)과, 색 부가 부분(41)의 간극에 형성된 블랙 매트릭스(42)를 포함한다. 색 부가 부분(41) 또는 블랙 매트릭스(42)의 형성시에 글래스 기판(10)의 표면에 이물이 부착한 경우, 이물이 부착하고 있던 부분이 색 누락 결함부(43, 44)로 된다.

도 5의 (a) 내지 (c)는, 색 누락 결함(43)을 잉크 도포 유닛(3)에 의해 수정하는 공정을 도시한 도면이다. 우선, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 바늘(21)의 선단부에 수정용의 잉크(45)를 부착시킨다. 계속해서, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 그 바늘(21)의 선단을 색 누락 결함(43)에 접촉시켜 잉크(45)를 색 누락 결함(43)에 부착시킨다. 계속해서, 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이 바늘(21)을 색 누락 결함(43)으로부터 이간시키고, 수정액 경화용 광원(4)에 의해 잉크(45)를 경화시켜 색 누락 결함(43)의 수정을 종료한다. 이와 마찬가지로, 블랙 매트릭스의 색 누락 결함(44)도 수정한다.

도 6은, 수정 후의 컬러 필터(40)를 도시한 도면이다. 색 누락 결함(43, 44)이 그 주위와 같은 색의 잉크(45, 46)로 덮여 있다. 수정된 컬러 필터(40)는 양품으로서 취급된다.

도 7의 (a) 및 (b)는, 글래스 기판(10)의 표면에 형성된 컬러 필터의 색 부가부(41)에 발생한 흑 결함(48)을 수정하는 방법을 도시한 도면이다. 흑 결함(48)은 글래스 기판(10)에 부착한 이물(47)이 잉크에 덮여 잔존한 결함이다. 관찰 광학계(2)에 의해 흑 결함(48)을 관찰하면서 레이저 장치(1) 및 레이저 광학계(12)의 초점을 흑 결함(48) 중앙에 위치시키고, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이 레이저 빔(49)을 흑 결함(48)에 조사하여 흑 결함(48)을 제거한다. 이로써, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이 흑 결함(48)은 색 누락 결함(43)으로 변환된다. 색 누락 결함(43)은 도 5의 (a) 내지 (c)에 도시한 방법으로 수정된다.

다음에, 돌기 결함의 수정 방법에 관해 설명한다. 돌기 결함은 도 2에 도시한 테이프 연마 유닛(5)에 의해 수정된다. 도 2를 참조하면, 테이프 연마 유닛(5)은 돌기 결함을 연마하기 위한 연마 테이프(50)와, 연마 테이프(50)를 보내기 위한 이송측 릴(51)과, 연마 테이프(50)를 돌기 결함에 꽉 누르기 위한 연마 헤드(52)와, 연마 테이프(50)를 구동하기 위한 구동 기구(53)와, 연마 테이프(50)를 권취하기 위한 권취측 릴(54)과, 돌기 결함의 높이를 측정하기 위한 높이 측정 센서(55) 를 포함한다. 테이프 연마 유닛(5)은 Z축 테이블(7) 및 부Z축 테이블(5)에 의해 정밀도 좋게 Z축 방향으로 위치 결정된다. 또한, 연마 헤드(52)만을 독립적으로 Z축 방향으로 이동시키는 위치 결정 기구를 마련하여도 좋다.

도 8의 (a) 내지 (c)는, 글래스 기판(10)의 표면에 형성된 컬러 필터의 블랙 매트릭스(42) 또는 색 부가부(41)에 발생한 돌기 결함(60)을 수정하는 방법을 도시한 도면이다. 우선 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 높이 측정 센서(55)에 의해 돌기 결함(60)의 높이(h1)와 그 주변의 정상부의 높이(h2)를 측정한다. 계속해서, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이 연마 헤드(55)에 포함되는 가압 부재(56)의 선단부를 돌기 결함(60)의 중앙에 위치시키고, 가압 부재(56)의 선단부에 의해 연마 테이프(50)를 돌기 결함(60)에 가압시키면서 연마 테이프(50)를 구동시키고, 돌기 결함(60)을 깎아낸다. 가압 부재(56)를 압입하는 깊이는, 결함의 주변의 정상부의 높이의 측정 결과(h2)에 의거하여 결정된다. 이로써, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 돌기 결함(60)이 수정된다.

또한, 이 미세 패턴 수정 장치에서는, 높이 측정 센서(55)에 의해 측정한 결함의 높이(h1)와 정상부의 높이(h2)의 차(h1-h2)와, 관찰 광학계(2)에 의해 평가한 결함의 면적에 의거하여 제거하여야 할 결함 부분의 크기를 파악하고, 레이저 빔(49)의 조사만으로 결함부를 제거하는지, 연마 테이프(50)에 의한 연마를 병용하는지를 결정할 수 있다.

즉, 이물 등에 의한 흑 결함(48)이 존재하는 경우에 있어서, 흑 결함(48)의 사이즈가 클 때는, 레이저 빔(49)의 조사만으로 제거하려고 하면 레이저 빔(49)의 파워를 꽤 크게 할 필요가 있고, 결함 주변의 정상부에 악영향이 나올 우려가 있다. 이 경우는, 우선 도 9의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 연마 테이프(50)에 의해 돌기부의 대부분을 제거하여 결함부를 정상부와 거의 같은 높이로 하고, 다음에 도 9의 (b)와 (c)에 도시한 바와 같이 레이저 빔(49)을 조사하여 흑 결함(48)을 색 누락 결함(43)으로 변환하고, 도 5의 (a) 내지 (c)에서 도시한 방법으로 색 누락 결함(43)에 잉크를 도포하여 수정한다. 이로써, 약한 레이저 파워로 결함부를 제거하는 것이 가능해지고, 주변의 정상부에 대한 악영향을 저감하여 품질이 높은 수정을 행할 수 있다. 흑 결함(48)의 사이즈가 작고, 레이저 빔(49)의 파워를 크게 할 필요가 없고, 결함 주변의 정상부에 영향이 없는 경우는 도 7의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 레이저 빔(49)의 조사만으로 흑 결함(48)을 색 누락 결함(43)으로 변환한다.

또한, 잉크 도포에 의한 수정을 행하는 경우에 있어서, 잉크(45)가 색 누락 결함(43)로부터 삐져나와 크게 솟아오른 경우는, 도 1의 0(a)와 (b)에 도시한 바와 같이, 돌출하여 솟아오른 잉크(45)를 연마 테이프(50)로 연마하여 제거함에 의해 수정부의 평탄도를 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 이 실시의 형태에서는 LCD 컬러 필터의 색 누락 결함(43), 흑 결함(48), 돌기 결함(60)을 1대의 장치로 수정할 수 있다. 그 때문에, 3종의 결함이 혼재하는 경우라도 기판의 장치간 반송이나, 기판을 수정 장치에 고정한 후의 기판 위치 분할 동작이 불필요하게 되고, 수정 시간의 단축화가 가능하다. 또한, 복수의 장치를 이용하여 수정하는 경우에 비해 장치의 설치 면적이 감소하고, 클린 룸의 건설. 유지 비용을 삭감할 수 있다. 또한, 수정 설비 비용을 삭감할 수 있다.

또한, 큰 이물에 의한 흑 결함(48)을 수정하는 경우에, 연마 테이프(50)에 의한 연마와 레이저 빔(49)의 조사를 병용함에 의해 주변의 정상부에의 열 영향을 저감하거나, 잉크 도포한 부분의 솟아오름을 테이프 연마에 의해 제거하는 등, 기능의 조합에 의해 수정의 품질 향상이 가능하다.

또한, 잉크 도포 유닛(3)과 테이프 연마 유닛(5)을, 관찰 광학계(2)의 양측에 배치함에 의해 관찰(수정 위치 지정)로부터 수정으로 옮길 때의 수정 헤드부(6)의 이동량이 작아지고, 따라서, 보다 고정밀도로 지정한 위치를 수정할 수 있다.

또한, 수정 헤드부(6)와 기판(10)을 XYZ방향으로 상대 위치 결정하는 XYZ 위치 결정 장치(테이블(7 내지 9))와 독립하여, 잉크 도포 유닛(3)의 도포 침(21)을 Z축 방향으로 이동시키는 액추에이터(22)와, 테이프 연마 유닛(5)을 Z축 방향으로 이동시키는 부Z축 테이블(15)을 마련함에 의해 수정 공정에서 Z축 방향으로 이동시키는 질량이 작아지기 때문에, 고속 또는 고정밀도의 Z축 방향의 위치 결정이 가능해진다. 따라서 잉크 도포 수정의 시간 단축이나, 테이프 연마의 높이 제어의 고정밀도화가 가능해진다.

또한, 이 실시의 형태에서는 LCD용 컬러 필터의 결함의 수정을 예로 하여 설명하였지만, 그 밖에 플라즈마 표시 장치나 유기 EL 표시 장치 등, 평면 기판에 미세한 패턴을 마련한 평면 표시 장치용 기판의 결함의 수정에 관해서도, 본 발명을 유효하게 적용할 수 있다.

또한, 잉크 도포 유닛(3)은 도포 침(21)을 이용한 방식 외에 디스펜서를 이 용한 방식(예를 들면 특개2001-174625호 공보의 도 13 참조)이나, 잉크젯 방식(예를 들면 특개평7-318724호 공보 참조)이라도 좋다.

금회 개시된 실시의 형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 고려해야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 나타나고, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

본 발명에 관한 미세 패턴 수정 장치에서는 수정액을 결함에 도포하는 도포 유닛과, 레이저 빔을 조사하여 결함을 제거하는 레이저 장치와, 결함을 관찰하는 관찰 광학계와, 결함을 연마하는 테이프 연마 유닛을 포함하는 수정 헤드부와, 기판을 탑재하는 워크 테이블과, 수정 헤드부와 워크 테이블을 상대 이동시켜서 3차원 공간에서의 위치 결정을 행하는 위치 결정 장치가 마련된다. 따라서 1대의 장치로 색 누락 결함, 흑 결함 및 돌기 결함을 수정할 수 있기 때문에, 수정 시간의 단축화, 장치 가격의 저감화, 장치 설치 면적의 축소화, 수정 품질의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 미세 패턴의 결함 수정 방법에서는, 결함부의 솟아오름을 연마 테이프로 연마하여, 주변의 정상부와 거의 같은 높이로 하고, 연마 후의 결함부에 레이저 빔을 조사하여 결함부를 제거하고, 결함부를 레이저 빔으로 제거한 위치에 수정액을 도포한다. 따라서 큰 이물의 부착에 의한 흑 결함을 수정하는 경우에도, 레이저 빔의 조사 에너지를 낮게 억제할 수 있기 때문에, 결함부 주변의 정상부에 열 등의 영향이 나타나는 것을 방지할 수 있고, 수정의 품질 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 미세 패턴의 결함 수정 방법에서는, 패턴이 떨어져 나간 결손 결함부에 수정액을 도포하고, 정상적인 패턴 표면보다 솟아오른 수정액을 연마 테이프로 제거하여 정상부와 거의 같은 높이로 한다. 따라서 수정의 품질의 향상을 도모할 수 있다.

Claims

기판(10)상에 형성된 미세 패턴의 결함을 수정하는 미세 패턴 수정 장치로서,

수정액(45)을 결함에 도포하는 도포 유닛(3)과, 레이저 빔을 조사하여 결함을 제거하는 레이저 장치(1)와, 결함을 관찰하는 관찰 광학계(2)와, 결함을 연마하는 연마 유닛(5)을 포함하는 수정 헤드부(6)와,

상기 기판(10)을 탑재하는 워크 테이블(11) 및

상기 수정 헤드부(6)와 상기 워크 테이블(11)을 상대 이동시켜서 3차원 공간에서의 위치 결정을 행하는 위치 결정 장치(7 내지 9)를 구비한 것을 특징으로 하는 미세 패턴 수정 장치.
제 1항에 있어서,

상기 수정 헤드부(6)는, 또한 상기 미세 패턴의 결함부와 정상부의 높이를 측정하는 높이 측정 센서(55)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 수정 장치.
제 1항에 있어서,

상기 수정 헤드부(6)는, 또한 상기 도포 유닛(3)에 의해 결함에 도포한 수정액(45)을 경화시키기 위한 광원(4) 또는 열원을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 수정 장치.
제 1항에 있어서,

상기 레이저 장치(1)용의 광학계와 상기 관찰 광학계(2)는 동축에 배치되고,

상기 관찰 광학계(2)는 상기 페이프 연마 유닛(5) 및 상기 도포 유닛(3) 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 수정 장치.
제 1항에 있어서,

상기 수정 헤드부(6)는, 또한 상기 테이프 연마 유닛(5) 또는 상기 테이프 연마 유닛(5)에 포함되는 연마 헤드(52)를 상기 기판(10)에 수직한 방향으로 이동시키는 부(副)위치 결정 장치(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 수정 장치.
제 1항에 있어서,

상기 도포 유닛(3)은,

선단에 부착시킨 수정액(45)을 결함부에 전사하기 위한 도포침(21)과,

상기 도포침(21)을 상기 기판(10)에 수직한 방향으로 이동시키는 액추에이터(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 수정 장치.
기판(10)상에 형성된 미세 패턴의 결함을 수정하는 결함 수정 방법으로서,

결함부의 솟아오름을 연마 테이프(50)로 연마하여, 주변의 정상부와 거의 같은 높이로 하는 연마 공정과,

연마 후의 결함부에 레이저 빔(49)을 조사하여 결함부를 제거하는 레이저 컷트 공정과,

상기 결함부를 레이저 빔(49)으로 제거한 위치에 수정액(45)을 도포하는 도포 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴의 결함 수정 방법.
제 7항에 있어서,

또한, 최초에 결함부의 높이를 측정하고, 측정 결과에 의거하여 결함부의 제거를 상기 레이저 컷트 공정만으로 행하는지, 상기 연마 공정과 상기 레이저 컷트 공정을 병용하는지를 판정하는 판정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴의 결함 수정 방법.
기판(10)상에 형성된 미세 패턴의 결함을 수정하는 결함 수정 방법으로서,

패턴이 떨어져 나간 결손 결함부에 수정액(45)을 도포하는 도포 공정과,

정상적인 패턴 표면보다 솟아오른 수정액(45)을 연마 테이프(50)로 제거하여 정상부와 거의 같은 높이로 하는 연마 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴의 결함 수정 방법.